Inhoudsopgave:
Golvende vorming Aarde. Ur, het eerste continent.
Voortplanting in golven is een eigenschap die het heelal zelf deed ontstaan. Golvende stralingen, energie en gebundelde fundamentele krachten werden met een overweldigende kracht de ruimte ingeblazen. Tijd bestond nog uit minieme eenheden waarbinnen je geen tijdsverloop kunt definiëren. In een hierop volgende ondefinieerbare periode van energie, konden zeer geleidelijk atomaire en subatomaire deeltjes hieruit gevormd worden. Golvend verspreidden en verzamelde deze deeltjes zich in omvangrijke koele gaswolken en met het verstrijken van zopas ontstane tijdsduur, kregen de eerste moleculen structuren aangemeten. Na nog ‘ns miljarden jaren in een proces van ster- en planeetvorming, vonden deeltjes en moleculen vaste vochtige bodems op vele miljarden planeten en manen, om uiteindelijk aan levensvormen structuur te geven.
Visualization-of-gravity-and-curving in 3D
Het duurde ruim 9 miljard jaar voordat de pas gevormde Aarde, golvend om de Zon, zich óók moest gaan onderwerpen aan de natuurwetten.
In de eerste 50 – 100 miljoen jaar na het ontstaan van de planeet regende het planetoïden, meteorieten en kometen op Aarde. Het was ’n eerste kennismaking met objecten, die de banen van de planeten in andere golvingen doorkruisen. Door de onophoudende bombardementen werd de temperatuur in de jonge aardse atmosfeer extreem hoog, zodat de aardkorst gloeiend vloeibaar bleef.
Het was eerder een “tijdelijke” maar stabiele gebeurtenis van bijna 100 miljoen jaar. Er is meer dan voldoende bewijs met behulp van kratertelling en relatieve datering dat de LHB wél heeft plaatsgevonden. (klik op afbeelding)
Uit verder onderzoek aan de maanstenen die mee zijn genomen met Apollo-missies. bleek dat het maangesteente vrijwel exact dezelfde samenstelling heeft als vergelijkbare gesteenten op Aarde. Alle andere hemellichamen in het zonnestelsel vertonen lichte afwijkingen in samenstelling van gesteenten.
Ten gevolge van de botsing werd een groot deel van de aardmantel de ruimte in geslingerd. Uit de afkoelende brokstukken klonterde later de Maan samen, vóór het Hadeïcum, het tijdvak van circa 4,7 tot 3,7 miljard jaar geleden. Het Hadeïcum is genoemd naar de Griekse god Hades, de god van de onderwereld. De vroege Aarde was een onherbergzaam gebied, met gloeiend gesteente en giftige gassen.
Vanwege de ontstellende inwendige hitte, ontstond er een warmtestroming vanuit de kern naar de buitenkant van de Aarde. Je zou kunnen zeggen ‘de Aarde kende de eerste golvende voortplanting’ ten gevolge van enorme temperatuurverschillen. Het vloeibare gesteente stroomde naar de buitenkant, terwijl het afgekoelde gesteente naar beneden zakte. Deze zogenoemde convectiestroming is vandaag de dag nog steeds aan de gang in de aardmantel en laat ook de aardplaten bewegen.
Uit het binnenste van de jonge Aarde ontsnapten gassen en vormden de atmosfeer. die bestond uit grote hoeveelheden waterstof, waterdamp, stikstof, ammonia, methaan, zwavelwaterstof en koolmonoxide. Een vergelijkbaar gasmengsel komt ook nu nog vrij bij vulkaanuitbarstingen.
Uit de oeratmosfeer regende vermengd water op de Aarde neer. Samen met het water dat door inslaande planetoïden en kometen op de Aarde terechtkwam, vormde dit de eerste oceanen. Ook kwam er water vrij bij vulkaanuitbarstingen.
De atmosfeer bevatte nog geen zuurstof. Daardoor kon er ook nog geen ozonlaag gevormd worden, die de schadelijke UV-straling van de Zon tegenhield. De straling en de giftige gassen maakten de aarde verder ongeschikt voor praktisch alle vormen van leven zoals we die nu kennen…...op misschien de microworld na!
In een geleidelijk proces van miljoenen jaren begon het aardoppervlak af te koelen. Het aanvankelijk vermengde regenwater veranderde van samenstelling en de hete dampen waren neergeslagen in de omvangrijke oceanen. Onderzeese vulkaanuitbarstingen brachten hete magma aan de oppervlakten en stolde tot lavagesteente.
En dan zien we, naast de golvende voortplanting, ook ander eigenschappen die ’t heelal kenmerken: samenklontering en zwaartekracht. Het gebeurde al vele miljarden jaren eerder toen gigantische gas-en stofwolken zich gingen verdichten en samenklonterden om sterren te laten ontstaan. Aan het begin van het Archeïcum klonterden lavagesteenten samen.
Lava vloeit uit en vormde de eerste kleine continenten, die hier en daar boven water uitstaken.
In de vroege stadia van de formatie van de Aarde was de hittestroming zo intens dat het de stabiliteit voor continenten niet kon bieden. Uiteindelijk koelde de aarde af en dit was een noodzakelijke stap voor de vorming van continenten.
Drie miljard jaar geleden werd Ur het eerste supercontinent op Aarde. Het was waarschijnlijk kleiner dan Australië. Twee miljard jaar later voegde Ur zich met enkele andere kratons (stukken continentale aardkorst) samen om het grotere Rodinia te vormen. We vinden op dit moment segmenten van het eerste continent in zowel in Afrika, als in Australië en ook in India. Sommige wetenschappers denken echter dat Vaalbara, een theoretisch supercontinent, Ur misschien is voorgegaan. De naam Vaalbara is een samenvoeging van het Kaapvaal kraton in Zuid-Afrika en het Pilbara kraton in West-Australië. Dit is niet verwonderlijk: door tektonische verschuivingen gedurende honderden miljoenen jaren is het voor te stellen dat deze stukken aardkorst aan elkaar vast hebben gezeten.
Het bestaan en de ligging van de verschillende kratons en (super)continenten zijn gereconstrueerd met behulp van Paleomagnetisme. Gebaseerd op een nieuwe methode van paleomagnetische data-analyse, werd een reconstructie van de Kaapvaal, Pilbara en andere kratons in het Archeïcum getest. De meest waarschijnlijke posities van de verschillende kratons binnen de supercontinenten Kenorland en Rodinia zijn voorgesteld. Nieuwe paleomagnetische gegevens verkregen op basis van de archeïsche complexen maakten het mogelijk de beweging van kratons te berekenen op 4-9 cm per jaar. De paleomagnetische reconstructie is in goede overeenstemming met de structureel-geologische eigenaardigheden van de gezamenlijke complexen. Er zijn verschillende reconstructies voorgesteld voor de precieze onderlinge ligging van de kratons die samen Rodinia vormden. Op welke manier de kratons precies aan elkaar gelegen hebben, is niet geheel duidelijk. Belangrijk was wél dat Rodinia zich in de tropen bevond, waar het klimaat warm en nat is vergeleken met hogere breedtegraden.
Bij het zoeken naar bewijs van voorbije supercontinenten vonden geologen in mineralen van magmatische gesteenten van Rodinia, zirkoonkorrels, een duurzaam mineraal dat zich vormt bij gesmolten gesteenten bij hoge temperaturen.
De onderzoekers hebben aangetoond dat Rodiniaanse mineralen, die de elementen niobium en yttrium bevatten, vergelijkbare hoge concentraties van het element zirkonium bevatten. Bovendien komen deze pieken goed overeen met hogere wereldwijde concentraties van yttrium, niobium en zirkonium in de gevonden magmatische gesteenten van Rodinia, in vergelijking met alle andere supercontinenten. Om deze bevindingen te verklaren, veronderstellen de onderzoekers dat Rodinia tijdens zijn vorming mogelijk een beperkt boogmagmatisme heeft meegemaakt: Continental arc, een keten van vulkanen in een boogvorm. (de rode stippen en de groene gordels op de afbeelding van Rodinia)
Na zo’n 300 miljoen jaar dreven de kratons die dit supercontinent vormden uiteen. Dit had verstrekkende gevolgen voor de hele planeet: deze veranderde in een bevroren Aarde! Het opbreken van Rodinia zorgde ervoor dat een groter oppervlak van het continent aan de weer-elementen werd blootgesteld. Door het uiteenscheuren van Rodinia was er veel vulkanische activiteit, dus regen was bijzonder zuur. Het oppervlak van de continenten bestond voor het grootste deel uit jong basalt dat gemakkelijk erodeert. De natte, sterk geërodeerde gesteenten begonnen CO2 uit de lucht te halen, waardoor de temperatuur op aarde rap daalde.
De naam Rodinia is afgeleid van het Russische woord voor “voortbrengen”: het bracht met het uiteendrijven een (grotendeels) bevroren Aarde voort, 600 miljoen jaar geleden. Mogelijk was het een periode van wel 12-miljoen-jaar!
De vulkaanuitbarstingen op de verschillende kratons zorgden voor een stijging van het koolstofdioxidegehalte in de atmosfeer, waardoor er een broeikaseffect ontstond.
Als gevolg van het broeikaseffect nam de temperatuur op aarde toe en het ijs begon te smelten.
Het supercontinent Pannotia kwam in feite tot stand toen Rodinia zichzelf binnenstebuiten keerde. In plaats dat Laurentia het centrum van dit supercontinent werd, zoals het geval was met Rodinia, stond Afrika centraal, omringd door de rest van Gondwana (India, Antarctica, Australië, Madagascar, Arabië en Zuid-Amerika). Dit gebeurde omdat Pannotia werd gevormd door de subductie van uitwendige oceanen (die Rodinia uit elkaar haalde en Pannotia samen duwde). Pannotia was relatief kortdurend en kwam ongeveer 650 miljoen jaar geleden samen met de Pan-Afrikaanse orogenie (gebergtevorming) en brak toen ongeveer 560 miljoen jaar geleden uit elkaar met de opening van de Iapetus Oceaan.
Gedurende de periode zweefde Laurentia, Baltica en Siberië rond de buitenranden van Pannotia maar in dezelfde positie als zij hadden genoten in Rodinia. Het uiteenvallen van Pannotia en de opening van de Iapetus Oceaan leidden tot de explosie van het leven in het Cambrium, aangezien de oceaanbassins wijd verspreidden met de ondiepe continentale plankmarge die de verspreiding van enorme aantallen soorten planten en dieren in zee toeliet.
Met de opening van de Iapetus Oceaan, Baltica en Siberië gescheiden van Laurentia en dreef in een tegenovergestelde richting. De Iapetus Oceaan sloot opnieuw in de vorming van het kleine supercontinent Laurasia ongeveer 420 miljoen jaar geleden. Laurasia werd later het noordelijke onderdeel van Pangaea.
Ongeveer 400 miljoen jaar geleden botste daarna Laurentia, dat vanzelfsprekend na miljoenen jaren ’n andere ligging had verkregen, tegen het continent Baltica. Hierbij vond orogenese plaats. Deze gebergtevorming wordt de caledonische_orogenese genoemd. De botsing zorgde voor het ontstaan van een gebergte, dat zich van de provincie Brabant tot in het zuiden van Engeland uitstrekte: Het Massief van Brabant is een reeks van plooien (en dus ondergrondse golvingen!).
De naam Gondwana komt van het gebied Gondwana in India, omdat één van de eerst gevonden rotsformaties van dit supercontinent in dat gebied zijn onderzocht. Om inzicht te krijgen in een vele miljoenen jaren lang proces van plaattektoniek:
Gondwana begon in het late Jura (ongeveer 160 miljoen jaar geleden) uiteen te vallen, toen Afrika zich losmaakte en langzaam naar het noorden begon te bewegen. Het volgende grote blok dat afbrak was India, samen met Madagaskar, in het vroege Krijt (ongeveer 125 miljoen jaar geleden). Later maakte India zich los van Madagaskar en dreef naar het noorden. Australië brak 96 miljoen jaar geleden van Antarctica af en Nieuw-Zeeland volgde ongeveer 80 miljoen jaar geleden.
Van het late krijt ga ik nu ‘even’ 161 miljoen jaar terug, toen in het late Perm, het grootste en het meest tot de verbeelding sprekende supercontinent Pangea was gevormd.
Gebergtevorming zie ik als een golvende voortplanting van gesteentelaag over gesteentelaag in proces van ’n continentale verschuiving gedurende vele miljoenen jaren. Hierbij ontstaan glooiingen en steile hellingen.
- Video How-mountains-form.
Gebergtevorming wordt orogenese genoemd. Gebergten van betekenis worden doorgaans gevormd door het botsen van tektonische platen. De tektonische krachten zijn sterk genoeg om gebergteketens te vormen van kilometers hoog. De spanningen tussen de platen waren er al vanaf de prille wrijvingen die de eerste continenten bij elkaar dreven en zullen in de verre toekomst eenzelfde spanningsveld meedragen met voortdurende plate-tectonics (men vindt dat er perse muziek bij moet?!)
In de aardgeschiedenis hebben drie hoofdfases plaatsgevonden waarbij de meeste gebergten zijn ontstaan. Tijdens de Caledonische orogenese werden in het Paleozoïcum onder andere de Appalachen gevormd. In de Hercynische orogenese tijdens het boven Carboon werden diverse gebergten gevormd die inmiddels weer zijn verdwenen door erosie. Gesteentenresten zijn op sommige plaatsen nog terug te vinden en worden gebruikt voor datering van de oorspronkelijke gesteenten.
De Alpiene Orogenese begon halverwege het Krijt-tijdperk, en duurt in feite nog steeds voort. Bij de botsing van de Afrikaanse en Euraziatische plaat, ontstonden de eerst de Alpen, vervolgens de Karpaten, de Kaukasus en de gebergten in Turkije en Iran. De Middellandse Zee werd gevormd toen de tektonische platen van Afrika en Europa met elkaar botsten. Dit veroorzaakte een scheur waardoor het water van de Atlantische Oceaan in het Mediterraans gebied stroomde. Dit was de grootste overstroming ooit, deze duurde 2 jaar en de zeespiegel steeg met 10 meter per dag!
Bij de botsing van de twee platen werden ook gebergten op het Iberisch schiereiland en de Pyreneeën gevormd. In Noord-Afrika werd door de botsing het Atlasgebergte gevormd.
Tijdens de Alpiene Orogenese, waarin de Alpen hun vorm kregen, tilde de botsing tussen de beide platen ook het Ardennengebied naar zowat 700m hoogte. Op de kaart is ook duidelijk te zien, dat tijdens deze platenbotsing ook het Zwitserse- en Oostenrijkse hooggebergte zich heeft kunnen vormen.
Atlasgebergte
Het Atlasgebergte ligt in het noordwesten van Afrika en loopt van west naar oost door Marokko, Algerije en Tunesië. De hoogste toppen reiken tot boven 4.000 meter
Het gebergte is grotendeels het resultaat van de alpiene gebergtevorming, in het Krijt 70 miljoen jaar geleden.Tijdens de Hercynische orogenese zorgde de botsing tussen Gondwana en Laurazië voor de vorming van een lange bergketen (zoals bij de Himalaya) De Anti-Atlas zijn daarvan de restanten. De actieve orogenese strekte zich uit over een tijdsspanne van ongeveer 90 miljoen jaar.
De bergketen kan onderverdeeld worden in meerdere gebergten. De grootste en belangrijkste zijn, grofweg van west naar oost: Anti-, Hoge- en Midden-Atlas. De geologische sokkel, het grondgebergte van het Atlasgebergte, is ontstaan tijdens het Precambrium. De uitbreiding van het Atlasgebergte kwam 400 miljoen jaar later.
Het Himalaya-gebergte en het Tibetaanse Hoogland
Het Himalaya-gebergte is ontstaan toen een supercontinent uiteen viel in meerdere delen. Het gedeelte dat e nu kennen als India, is toen met hoge snelheid naar het noorden gedreven en is met volle snelheid op een groter continent, Eurazië geklapt.
- Korte video planet-earth-bbc-himalayas.
De bergen worden daardoor als het ware uit de grond ‘geperst’ van het continent dat de klap opvangt.
Uit een nieuw onderzoek blijkt, dat een regio in het Himalayagebergte, de thuisbasis van de iconische top van de Mount Everest, tegen het einde van de eeuw bijna helemaal vrij van gletsjers zou kunnen zijn.
Waarom-is-Andes-berg-en-geen-zee?
Machu Picchu in het Andesgebergte
With special thanks to AirPano
www.airpano.com/360photo/Machu-Picchu-Peru
De stad Machu Picchu is voornamelijk opgetrokken uit graniet. Onderzoek vond twee mijnen in de nabijheid waar het graniet vandaan kwam. Het graniet is een stollingsgesteente dat geïntrudeerd (het magma is in vast gesteente binnengedrongen) en gestold is tussen het late Perm en het midden Jura, zo’n 200 miljoen jaar geleden. In die tijd was er een rift die min of meer gelijk loopt met de hedendaagse Andes. Een rift is een gebied in een continent waar aardkorst-verdunning plaatsvindt. De plaatbeweging is er divergent, uit elkaar bewegend. Onder invloed van dit proces wordt een langgerekte laagte in het landschap gevormd, een riftvallei verzonken of ingedrukt beneden het omliggende gebied.
Tijdens het Eoceen (150 miljoen jaar later), transformeerde dit riftsysteem ten gevolge van de (in feite) nog steeds voortdurende Alpiene orogenese. De transformatie zorgde ook voor heel wat breuken. Machu Picchu is gelegen tussen twee breuklijnen waardoor ze in een slenk ligt, een tektonische vallei ontstaan door twee ‘evenwijdige’ afschuivingsbreuken waarbij delen van een planeetkorst uit elkaar worden getrokken. Je zou kunnen zeggen, dat het omhoog bewogen gebergte waar Machu Picchu en de Huayna Picchu, een horst vormt met steile hellingen.
Rocky Mountains
De basement van de Rockies werd 1,7 miljard jaar geleden golvend neergelegd: rockies-thrust-up-national-geographic.
Het oudste gesteente is op grote diepte gemetamorfoseerd in het Precambrium onder hoge druk en zeer hoge temperatuur. Het is de kern van het Noord-Amerikaanse continent.
De opbouw van de Rocky Mountains werd veroorzaakt door een ongewone subductie, waarbij een plaat onder een kleine hoek naar beneden dook onder de Noord-Amerikaanse plaat. Deze kleine hoek verplaatste de focus van bergvorming veel verder landinwaarts dan de normale 300 tot 500 km. De kleine hoek van de subductie deed de wrijving en andere interacties met de overrijdende plaat sterk toenemen. Enorme overschuivingen stapelden laag op laag waardoor de Rocky Mountains een buitengewone brede en hoge vorm hebben gekregen.
De Laramide orogenese was een periode van bergvorming in het westen van Noord- Amerika, die duurde van 80-50 miljoen jaar geleden. Tijdens deze orogenese werden de Rocky Mountains gevormd, maar de orogenese heeft invloed gehad van Mexico tot Alaska. Onmiddellijk na de Laramide orogenese waren de Rockies te vergelijken met het huidige Tibetaans Plateau, een hoogvlakte. In de laatste 50 à 60 miljoen jaar heeft erosie het gebergte afgesleten en het huidige landschap van de Rocky Mountains gevormd. De erosie heeft een grote verscheidenheid aan gesteenten blootgesteld aan het oppervlak. Dit is zichtbaar gemaakt in het filmfragment.
De vallei, gelegen op het Colorado Plateau op een hoogte van zo’n 1700 meter, bestaat uit zandsteen en siltsteen (een overgangsgesteente van kwarts en klei). De karakteristieke rode kleur is te danken aan het in de bodem aanwezige ijzeroxide. Door erosie van de bodem hebben zich zandsteenformaties gevormd die tussen de 100 en 300 meter hoog zijn.
Het gebied rond Monument Valley was eens een laagland. Gedurende miljoenen jaren werd er, door erosie van de toen nog jonge Rocky Mountains, materiaal gedeponeerd waardoor langzaamaan een plateau ontstond dat bijna 5000 meter boven zeeniveau reikte.
Tijdens de laatste 50 miljoen jaar is veel van dit materiaal op zijn beurt weer geërodeerd. De zachtere lagen waren meer aan erosie onderhevig dan de hardere gesteenten.
Grand Canyon
De Colorado-rivier is een 2300 km lange rivier in Noord-Amerika die door delen van de Verenigde Staten en Mexico stroomt.
De rivier begint in Rocky Mountain National Park, gelegen in de noordelijke regio van de Amerikaanse staat Colorado. De bovenloop lijkt heel anders dan de meer bekende delen van de rivier. In feite is de start van de Colorado-rivier slechts een kleine afwateringslijn die wordt gevoed door een natte weideomgeving in het park. De primaire waterbron van deze weide is het meer La Poudre Pass. Het oppervlak van het meer heeft een hoogte van 3048 m boven de zeespiegel in een bergpas. De Colorado-rivier loopt door vijf Amerikaanse staten en twee Mexicaanse staten voordat ze aankomt in de Golf van Californië.
In de loop van miljoenen jaren heeft het water van de Colorado deze kloof in het landschap vorm gegeven. Deze extreme erosie werd mogelijk doordat het gebied waarin de kloof ligt steeds verder omhoog rees. De Colorado erodeert ongeveer 16 cm per 1000 jaar. Het gesteente dat nu bloot komt te liggen is volgens metingen circa 2 miljard jaar oud. De geologische structuur is onderdeel van de Grand Staircase.
Kleuren en leeftijd van de Grand Staircase
De Grand Staircase bestaat uit vijf gekantelde, naar het zuiden gerichte, steile hellingen die traptreden worden genoemd. De trappen van de Grand Staircase worden beschreven in hun kleuren: chocolade, vermiljoen, wit, grijs en roze. De onderste trede is gemaakt van kalksteen en staat bekend als de North Rim Grand Canyon.
- De onderste laag is de Chocolate Layer – Grand Canyon – Chocolate Cliffs – De noordrand van de Grand Canyon is de oudste laag van de Grand Staircase. Het werd gevormd door zandige Kaibab-kalksteen tussen 200 tot 225 miljoen jaar geleden.
- Vermillion Layer – Vermillion Cliffs – Deze roodachtige of vermiljoen gekleurde kliffen zijn ongeveer 165 tot 200 miljoen jaar oud. Ze bestaan uit afgezet slib en woestijnduinen.
- White Layer – White Cliffs – Dit zijn witte torenhoge zandstenen rotsen van Navajo. Deze witte, afgetopte dunne laag werd ongeveer 150 miljoen jaar geleden op de top van de tempelkap gedeponeerd gedurende de tijd dat water door de Navajo-woestijn stroomde en later bedekt door grote zandduinen.
- Gray Layer – Grey Cliffs – Deze stap bestaat uit zachte krijtachtige leisteen en zandsteen die ongeveer 130 miljoen jaar geleden werd gestort. Het is zo oud als de dinosaurus!
- De bovenste laag is de Pink Layer – Pink Cliffs – Deze rotsen zijn 50 tot 60 miljoen jaar oud (Claron formation)
Ring of fire
De Ring van Vuur is een belangrijk gebied in het stroomgebied van de Stille Oceaan, waar een groot aantal aardbevingen en vulkaanuitbarstingen plaatsvinden. In een hoefijzervorm van 40.000 km wordt het geassocieerd met een bijna ononderbroken reeks van oceanische greppels, vulkaanbogen, vulkanische gordels en plaatbewegingen. Het heeft 452 vulkanen (meer dan 75% van ’s werelds actieve en slapende vulkanen). Video Ring-of-fire-abbreviated
Ongeveer 90% van de aardbevingen in de wereld en 81% van ’s werelds grootste aardbevingen vinden plaats langs deze Ring van Vuur. Het hierna volgende meest seismisch actieve gebied (56% van de aardbevingen en 17% van ’s werelds grootste aardbevingen) is de Alpide-gebergtegordel, die zich uitstrekt van Java tot de noordelijke Atlantische Oceaan via de Himalaya en Zuid-Europa.
Alle maar drie van ’s werelds 25 grootste vulkaanuitbarstingen van de afgelopen 11.700 jaar deden zich voor bij vulkanen in de Ring van Vuur. [6]
De Ring van Vuur is een direct gevolg van plaattektoniek: bewegingen en botsingen van lithosferische platen. Het oostelijke gedeelte van de ring is het resultaat van de Nazca-plaat en de Cocos-plaat die onder de naar het westen bewegende Zuid-Amerikaanse plaat bewoog.
De Cocos-plaat wordt onder de Caribische plaat, in Midden-Amerika, ondergedompeld. Een deel van de Pacifische plaat en de kleine Juan de Fuca-plaat bewogen onder de Noord-Amerikaanse plaat.
Antarctica
But this was the beginning
Antarctica is het koudste, droogste, hoogste en meest stormachtige continent. Het beslaat een oppervlakte van 13 miljoen km² – dit is groter dan Europa – en wordt bedekt door bijna 30 miljoen km² ijs – ongeveer 90% van de totale hoeveelheid ijs en 70% van de totale hoeveelheid zoet water op Aarde. Het ijs is gemiddeld 2,5 km dik met een maximale dikte van 4,8 km. Met een gemiddelde neerslag overeenkomend met minder dan 150 mm water is Antarctica een van de droogste woestijngebieden ter wereld. Minder dan 2% van het landoppervlak – het Transantarctisch Gebergte en de bergketens van het Antarctisch Schiereiland – is ijsvrij. De laagste temperatuur ooit gemeten in een weerstation was bij het Vostokstation Russia/Vostok op 1000 kilometer van de Zuidpool: −89,2 °C
Onder het Vostokstation op een diepte van bijna 350 meter ligt het grootste meer van Antarctica onder de ijskappen verborgen.
Het Vostokmeer is een in 1996 ontdekt meer dat zich onder ’n meer dan vier kilometer dikke ijskap bevindt. Met een oppervlakte van 15.690 km² heeft het een gemiddelde diepte van 344 m en een geschat volume van 5400 km³. In mei 2005 werd een eiland ontdekt in het midden van het meer.
Wetenschappers hebben een gebergte onder Antarctica ‘ontdekt’ ter grootte van de Franse Alpen. Het gigantische bergmassief ligt begraven onder ’s werelds grootste ijslaag op vier kilometer diepte.
De onderzoekers moesten tijdens hun expeditie temperaturen van dertig graden onder nul trotseren om dit Gamburtsev gebergte in kaart te brengen. Wat ze daar aantroffen overtrof hun stoutste verwachtingen.
- Welke tektonische krachten creëerden deze enorme bergketen?
- Wat gebeurde er nog meer op deze planeet om deze gebeurtenis te activeren?
- Wanneer zijn deze bergen ontstaan? Was het 500 miljoen jaar geleden of 50 miljoen jaar geleden?
- Hoe lang zijn de bergen al ingesloten door het ijs?
Een 50-jarig mysterie over hoe bergen onder het Antarctische ijs gevormd zijn, kan eindelijk opgelost zijn. Onderzoekers denken te weten dat het Gamburtsev Subglaciaal gebergte, dat zich onder de enorme Oost-Antarctische ijskap bevindt, mogelijk is ontstaan na een reeks dramatische tektonische gebeurtenissen.
Wetenschappers hebben zich afgevraagd hoe de bergketen in het minst onderzochte gebied op aarde werd gevormd sinds ze in 1958 werden ontdekt.
In de periode 2007-2009 werden de bergen die onder 3 km ijs liggen, geanalyseerd door een team van wetenschappers uit zeven lande, met behulp van gespecialiseerde radar en andere apparatuur aan boord van lichte vliegtuigen.
“Het begrijpen van de oorsprong van de Gamburtsevs was een hoofddoel van onze International Polar Year-expeditie”, aldus Dr. Fausto Ferraccioli, van de British Antarctic Survey en de hoofdauteur van het rapport
“Het was fascinerend om te ontdekken dat het Oost-Antarctische kloofsysteem lijkt op het Oost-Afrikaanse kloofsysteem – en dat dit het ontbrekende stuk van de puzzel is dat het Gamburtsev Subglaciaal gebergte helpt verklaren. Het systeem bleek ook grote subglaciale meren te bevatten. “
Door de gegevens te onderzoeken, ontdekten onderzoekers hoe in de afgelopen miljard jaar een stabiele aardkorst werd gevormd onder de bergen en het kloofsysteem in Oost-Antarctica. Deze kloof strekte zich uit over 3.000 kilometer, helemaal tot aan India.
In het Precambrium, botsten verschillende continenten, waardoor de oorspronkelijke bergen en de stabiele aardkorst ontstonden. Tussen de 250 miljoen tot 100 miljoen jaar geleden, tijdens de tijd van de dinosauriërs, zijn de bergen uiteindelijk geërodeerd en brak het Gondwana-supercontinent, inclusief Antarctica, waardoor de stabiele aardkorst door tektonische krachten werd opgewarmd. Dit veroorzaakte later extra opheffing, dus om opnieuw bergen te vormen , die werden geconserveerd door de enorme ijskap. Met 10 miljoen km² zo groot is als Canada. Gletsjers en rivieren vormden diepe valleien die de toppen omhoog trokken om het verbazingwekkende landschap te vormen dat wordt vergeleken met de Alpen op het Europese continent.
Diepste op land gelegen vallei ontdekt op Antarctica
The deepest point on continental Earth has been identified in East Antarctica, under Denman Glacier. This ice-filled canyon reaches 3.5km below sea level.
Het Transantarctisch Gebergte is ongeveer 65 miljoen jaar oud, veel ouder dan andere bergketens op Antarctica, die voornamelijk vulkanisch van oorsprong zijn. De bergen bestaan voornamelijk uit sedimentair zandsteen, afgezet door wind, water en ijs, en uit een stollingsgesteente (doleriet), dat zich ongeveer 400 miljoen jaar geleden gevormd heeft (door stolling van magma).
Kenmerkend voor gletsjers is dat ze bewegen onder hun eigen druk, als heel langzaam stromende rivieren. Gletsjers bedekken circa 15 miljoen km² aardoppervlak, dat komt overeen met ongeveer 10 % van het landoppervlak.
Als het warmer wordt, trekt de gletsjer zich terug naar hoger gelegen gebied, totdat een nieuw evenwicht is bereikt. Als het kouder wordt, breidt de gletsjer zich juist verder naar beneden uit. Omdat het klimaat van jaar tot jaar erg variabel is, zijn gletsjers eigenlijk nooit echt in evenwicht: onder invloed van natuurlijke veranderingen in sneeuwval en temperatuur passen ze voortdurend hun dikte en lengte aan.
De Antarctische circumpolaire stroom
De leidende theorie van de grote contrasten in zeeijs in het Antarctisch gebied is het verschuiven van heersende winden, waardoor de vorming van zeeijs op bepaalde plaatsen wordt gestimuleerd. Een andere verklaring wijst op de toegenomen smelt van de Antarctische ijskap, waardoor zich meer zoetwater met een hoger smeltpunt in de bovenste oceaanlagen rond Antarctica bevindt.
- Wat doet de klimaatverandering-rond-de-polen?
Ik zal hier uitgebreider ingaan in m’n volgende blog over klimaatverandering in de afgelopen 2,5 miljard jaar. Maar hier geef ik alvast aan, dat er twee uiteenlopende meningsverschillen zijn, twee tegenpolen die ik ‘Polaire meningen’ zou willen noemen. Dit wordt geïllustreerd met de volgende twee uitersten: enerzijds is-er- nog-niets-aan-de-hand-met-het-klimaat van de gerenommeerde geoloog Salomon Kroonenberg” en anderzijds lees je ’n toch wel vernederende kritiek: ‘De verhalen van Salomon Kroonenberg zijn een wetenschapper onwaardig’. Tenminste….. in de klimaatwetenschappelijk verantwoorde benadering over Klimaatverandering……
Mid-Oceanische ruggen
Langgerekte, hoger gelegen structuren op de bodem van oceanen.
De mid-oceanische ruggen zijn ontstaan na het uiteenvallen van het supercontinent Pangea.
Bij de oceanische ruggen bewegen verschillende platen van elkaar af, zijn divergerend. Het gevolg is dat er een ruimte ontstaat tussen de platen, dat zal worden opgevuld door gloeiend magma uit de laag onder de 80 km dikke lithosfeer. De magma zal aan het oppervlak stollen, waardoor een nieuwe oceanische korst zal worden gevormd. Op mid-oceanische ruggen komt veelvuldig vulkanisme voor.
Omdat de platen uit elkaar blijven bewegen, zal het proces door blijven gaan, waarbij steeds nieuwe lithosfeer worden gevormd bij de oceaanruggen. Men noemt in de platentektoniek een mid-oceanische rug daarom een spreidingszone. Het proces waarbij op spreidingszones oceanische korst wordt gevormd is oceanische spreiding.
De Mid-Atlantische Rug is een grotendeels onder water liggende bergketen. De rug strekt zich zo’n 330 km van de Noordpool uit tot het eiland Bouvet niet ver van Antarctica. Daarmee is het de langste bergketen ter wereld. Op sommige plekken komt de rug boven water uit in de vorm van eilandjes. Hoewel op sommige plaatsen vulkanische eilanden boven water uitsteken, ligt bij IJsland, de scheiding tussen de tektonische platen boven water.
Het gebied van Ðingvellir bevindt zich op de scheidingslijn van de Noord-Atlantische en Euraziatische platen, en schuift hier zeer geleidelijk uit elkaar. Dat het op de scheidslijn van twee platen ligt, maakt meteen ook duidelijk waarom het gebied zo vulkanisch actief is en er veel aardbevingen/bevinkjes zijn: de Aarde is hier voortdurend in beweging. De riftvallei loopt hier van het zuidwesten naar het noordoosten en varieert in breedte tussen de 25 km en 10 km. Het gebied is zichtbaar als parallel lopende kloven, met reusachtige rotsblokken langs de vallei, die zich met een onmerkbare snelheid van ongeveer 7 mm per jaar elkaar verwijderen.
Hotspots komen niet noodzakelijk voor aan de randen van de platen. Ze zijn het gevolg van de hogere warmtestroom boven plekken waar opwaartse stroming in de mantel plaatsvindt. Doordat de plaat (die zich boven de warmere plek bevindt) beweegt, verplaatst het aardoppervlak zich ten opzichte van de hotspot. Hierdoor kan er zich in de loop der tijd een rij vulkanen ontwikkelen aan het aardoppervlak. De Hawaï-eilanden zijn op die manier gevormd.
Alle zeeën en oceanen zijn verbonden door een samenhangend systeem, een golvende structuur van submariene gebergten en stromingen.
Thermo refereert aan temperatuur en halien aan zout.
Met name in de Atlantische Oceaan lijkt de huidige circulatie de minst krachtige in 1600 jaar. Volgens de onderzoekers komt dat door de aanvoer van zoetwater van smeltende gletsjers op Groenland, sinds het einde van de Kleine IJstijd. Warm water verdampt en wordt daardoor zouter en zwaarder, maar met de extra aanvoer van zoet water zinkt het minder snel naar de diepte.
Globale oceanische circulatie
Aan de oppervlakte van de Atlantische Oceaan stroomt warm water van de evenaar naar het noorden. Dit water koelt onderweg af. Daarnaast verdampt meer water dan dat zoet water wordt toegevoegd, waardoor het water richting het noorden steeds zouter wordt. Hoe zouter en kouder het water, hoe hoger de dichtheid ervan. Om die reden zinkt het in het hoge noorden naar de diepte, waarna het terug naar het zuiden vloeit. Doordat dit systeem wordt aangedreven door temperaturen en zout, heet het ‘thermohaliene circulatie’, waarbij thermo refereert aan temperatuur en halien aan zout. Hierdoor ontstaat een lopende band van zeewater die warmte naar het noorden transporteert en ons klimaat verwarmt.
Wat als de circulatie stilvalt of stagneert?
De voor het Europese klimaat cruciale Warme Golfstroom kan in een warmer wordend klimaat wel ‘ns dreigen stil te vallen. Door de draaiing van de aarde ontstaan op de oceanen grote windgedreven wervels of draaikolken. Die wervelstromen zullen niet stilvallen, tenzij je de draaiing van de aarde stopzet. Maar het afzinken van ‘zwaar water’ kan echter wél stoppen. Zoet water lichter is dan zout water. In de Labradorzee (tussen Oost-Canada en Groenland) komt relatief zoet water uit de Arctische Oceaan terecht, en zoet smeltwater van het ijs op Groenland. Veel zoet water op de bovenlaag van de zee maakt het afgekoelde water weer lichter, zodat het niet zinkt. Dat proces kan heel abrupt stoppen. Als dat gebeurt, heeft dat effect op het klimaat in onze regio.
Kan Nederland afkoelen door opwarming van de aarde? Wie dat wil begrijpen, moet weten hoe de Atlantische Oceaan de temperatuur in West-Europa beïnvloedt. Aan de oppervlakte van de Atlantische Oceaan stroomt warm water van de evenaar naar het noorden. Dit water koelt onderweg af. Daarnaast verdampt meer water dan dat er zoet water wordt toegevoegd, waardoor het water richting het noorden steeds zouter wordt. Hoe zouter en kouder het water, hoe hoger de dichtheid ervan. Om die reden zinkt het in het hoge noorden naar de diepte, waarna het terug naar het zuiden vloeit. Doordat dit systeem wordt aangedreven door temperaturen en zout, heet het ‘thermohaliene circulatie’, waarbij thermo refereert aan temperatuur en halien aan zout. Hierdoor ontstaat een lopende band van zeewater die warmte naar het noorden transporteert en ons klimaat verwarmt. Die lopende band heet de ‘Atlantic Meridional Overturning Circulation’, afgekort AMOC.
We zagen al: hoe zouter en kouder het water, hoe hoger de dichtheid ervan. Om deze lopende band aan de gang te houden, is het belangrijk dat de dichtheid van water in het noorden hoog genoeg is om naar de bodem te zakken.
Maar als de oceaan minder afkoelt door een warmere atmosfeer, neemt de dichtheid van het water af. Als daarnaast de ijskappen rond de Noordpool afsmelten en de hoeveelheid regen door klimaatverandering toeneemt, wordt de noordelijke oceaan zoeter. Zoet water heeft een lagere dichtheid dan zout water, waardoor het water nog langzamer zinkt. Door dit alles vertraagt de lopende band en vermindert het warmtetransport naar het noorden.
De warmte die niet meer naar het noorden komt, blijft hangen in het zuiden. Daar vindt een versterking van de opwarming plaats. Afhankelijk van allerlei details kan dat betekenen dat de Antarctische ijskap sneller afsmelt, waardoor de zeespiegel harder stijgt.
Mijn verdiepingen 
