İlk Kıtalar Düşünüldüğünden 500 Milyon Yıl Önce Dünya Yüzeyine Döndü
Çoğu insan, üzerinde yaşadığımız kara kütlelerinin Dünya yüzeyinin sadece %30’unu oluşturduğunu ve geri kalanının okyanuslarla kaplı olduğunu bilir.
Kıtaların ortaya çıkışı, Dünya’daki yaşam tarihinde çok önemli bir andı, özellikle de çoğu insanın mütevazı meskeni oldukları için. Ancak, bu kıtasal kara kütlelerinin Dünya’da ilk kez ne zaman ortaya çıktığı ve onları hangi tektonik süreçlerin inşa ettiği tam olarak net değil.
Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı Dergimizde yayınlanan araştırmamız, Hindistan, Avustralya ve Güney Afrika’daki en eski kıta parçalarından (kraton adı verilen) kayaların yaşını tahmin ediyor. Bu kayaları oluşturan kum, bir zamanlar dünyanın ilk kumsallarından bazılarını oluşturacaktı.
İlk büyük kıtaların yaklaşık 3 milyar yıl önce, yani önceki araştırmalarla tahmin edilen 2,5 milyar yıldan çok daha önce, deniz seviyesinin üzerine çıktıkları sonucuna varıyoruz.
3 milyar yıllık sahil
Kıtalar okyanusların üzerine çıktığında aşınmaya başlarlar. Rüzgar ve yağmur, kayaları parçalayarak nehirler tarafından aşağı doğru taşınan ve kıyı şeritleri boyunca biriken kum taneciklerine dönüştürür.
Bugün bir sahil gezisi sırasında eylem halinde gözlemleyebildiğimiz bu süreçler milyarlarca yıldır işliyor. Jeologlar, antik sahil birikintilerinin belirtileri için kaya kayıtlarını inceleyerek, uzak geçmişte meydana gelen kıta oluşum bölümlerini inceleyebilirler.
Hint alt kıtasının doğu kısımlarını oluşturan eski bir kıtasal kabuk parçası olan Singhbhum kratonu, birkaç eski kumtaşı oluşumu içerir. Bu katmanlar başlangıçta kumsallarda, haliçlerde ve nehirlerde biriken ve daha sonra gömülen ve kayaya sıkıştırılan kumlardan oluşuyordu.
Bu kumtaşlarının içinde korunan zirkon adlı mineralin mikroskobik taneciklerini inceleyerek bu birikintilerin yaşını belirledik. Bu mineral, radyoaktif bozunma yoluyla çok yavaş bir şekilde kurşuna dönüşen küçük miktarlarda uranyum içerir. Bu, uranyum-kurşun tarihleme adı verilen ve çok eski kayaların tarihlendirilmesine çok uygun olan bir teknik kullanarak bu zirkon tanelerinin yaşını tahmin etmemizi sağlar.
Zirkon taneleri, Singhbhum kumtaşlarının yaklaşık 3 milyar yıl önce biriktiğini ortaya koyuyor ve bu da onları dünyanın en eski sahil birikintilerinden biri yapıyor. Bu aynı zamanda en az 3 milyar yıl önce şu anda Hindistan olan yerde bir kıtasal kara kütlesinin ortaya çıktığını gösteriyor.
İlginç bir şekilde, kabaca bu yaştaki tortul kayaçlar, Avustralya’nın (Pilbara ve Yilgarn kratonları) ve Güney Afrika’nın (Kaapvaal Kratonları) en eski kratonlarında da mevcuttur ve bu zamanda dünya çapında birden fazla kıtasal kara kütlesinin ortaya çıkmış olabileceğini düşündürmektedir.
Kayalık kıtalar okyanusların üzerine çıkmayı nasıl başardı? Kıtaların benzersiz bir özelliği, tıpkı sudaki bir mantar gibi, Dünya’nın mantosunun üzerinde yüzmelerine izin veren kalın, yüzer kabuklarıdır. Buzdağları gibi, kalın kabuklu (tipik olarak 45 km’den daha kalın) kıtaların tepesi suyun üzerinde kalırken, yaklaşık 40 km’den daha ince kabuklu kıta blokları su altında kalır.
Yani kıtaların yükselişinin sırrı kalınlıklarından kaynaklanıyorsa, ilk etapta nasıl ve neden kalınlaşmaya başladıklarını anlamamız gerekiyor.
Singhbhum Kratonu da dahil olmak üzere çoğu eski kıta, kabuğun tabanında önceden var olan kayaların eritilmesiyle oluşan granitlerden yapılmıştır. Araştırmamızda, Singhbhum Kratonu’ndaki granitlerin, yaklaşık 3.5 milyar ila 3 milyar yıl önce giderek daha büyük derinliklerde oluştuğunu ve bu zaman aralığında kabuğun daha kalın hale geldiğini ima ettik.
Granitler en az yoğun kaya türlerinden biri olduğu için, Singhbhum Kratonunun antik kabuğu, kalınlaştıkça giderek daha canlı hale gelirdi. Yaklaşık 3 milyar yıl önce, Singhbhum Kratonunun kıtasal kabuğunun yaklaşık 50 km kalınlığa ulaştığını ve bu da onu deniz seviyesinin üzerinde yükselmeye başlayacak kadar yüzer hale getirdiğini hesaplıyoruz.
Kıtaların yükselişi, erken Dünya’nın iklimi, atmosferi ve okyanusları üzerinde derin bir etkiye sahipti. Ve bu kıtaların erozyonu, erken fotosentetik yaşamın geliştiği kıyı ortamlarına kimyasal besinler sağlayacak, oksijen üretiminde bir patlamaya yol açacak ve nihayetinde bugün içinde yaşadığımız oksijen açısından zengin atmosferi yaratmaya yardımcı olacaktı.
İlk kıtaların erozyonu, atmosferden karbondioksitin tutulmasına da yardımcı olacak ve erken Dünya’nın küresel soğumasına yol açacaktı. Gerçekten de, en eski buzul birikintileri, yaklaşık 3 milyar yıl önce, ilk kıtaların okyanuslardan ortaya çıkmasından kısa bir süre sonra jeolojik kayıtlarda da ortaya çıkıyor.
Yazarlar:
- Priyadarshi Chowdhury – Doktora sonrası araştırma görevlisi, Monash Üniversitesi
- Jack Mulder – Araştırma Görevlisi, Queensland Üniversitesi
- Oliver Nebel – Doçent, Monash Üniversitesi
- Peter Cawood – Profesör ve ARC Ödüllü Üyesi, Monash Üniversitesi
İlk olarak The Conversation’da yayınlandı.