Pangaea: Eski Bir Süper Kıta Hakkında Gerçekler

Pangaea, 320 milyon ila 195 milyon yıl önce oluşmuş devasa bir süper kıtadır. O zamanlar Dünya'nın yedi kıtası yoktu, bunun yerine Panthalassa adı verilen tek bir okyanusla çevrili dev bir kıtası vardı.

Pangea'nın oluşumuna ilişkin açıklama, Dünya'nın dış kabuğunun, Dünya'nın kayalık kabuğu olan manto üzerinde kayan birkaç plakaya ayrıldığını öne süren modern levha tektoniği teorisini başlattı.

ABD Jeolojik Araştırmalar Kurumu'na göre, gezegenin 4,5 milyar yıllık tarihi boyunca, gezegenin hacminin %84'ünü oluşturan Dünya'nın mantosundaki salınım ve dolaşımın bir sonucu olarak birçok süper kıta oluşmuş ve parçalanmıştır. Bu parçalanma ve süper kıtaların oluşumu gezegenin tarihini önemli ölçüde değiştirmiştir.

"Gezegenin zaman içindeki tüm evrimini yönlendiren şey budur. Bu, gezegenin ana omurgasını oluşturuyor," diyor Antigonish, Nova Scotia'daki St Francis Xavier Üniversitesi'nde jeoloji profesörü olan Brendan Murphy.

Pangaea en son var olan süper kıtadır, Rodinia ve Columbia (Nuna olarak da bilinir) ondan önce gelmiştir. Pangaea'nın bir parçası olmadan önce Gondwana adında büyük bir kara kütlesi de vardı, ancak bunun bir süper kıta olarak sınıflandırılıp sınıflandırılamayacağı tartışılmaktadır.

Bir asırdan daha uzun bir süre önce bilim adamı Alfred Wegener, çeşitli kanıtları bir araya getirdikten sonra Pangaea (bazen Pangea olarak da yazılır) adını verdiği eski bir süper kıta fikrini ortaya atmıştır.

Murphy, bunlardan ilkinin ve en bariz olanının "kıtaların bir dil ve oluk gibi birbirine uyması" olduğunu ve bunun doğru herhangi bir haritada oldukça belirgin olduğunu söyledi. Dünya'daki kıtaların tek bir kara kütlesi olduğuna dair bir başka ipucu da jeolojik kayıtlardan geliyor. Pennsylvania'da bulunan kömür yatakları, aynı zaman diliminde Polonya, Büyük Britanya ve Almanya'ya yayılanlarla benzer bir bileşime sahip. Bu da Kuzey Amerika ve Avrupa'nın bir zamanlar tek bir kara parçası olduğunu gösteriyor. Murphy, jeolojik çökeltilerdeki manyetik minerallerin yöneliminin, Dünya'nın manyetik kutuplarının jeolojik zaman içinde nasıl yer değiştirdiğini ortaya koyduğunu söyledi.

Fosil kayıtlarında, soyu tükenmiş tohum eğrelti otu Glossopteris gibi özdeş bitkiler, şimdi birbirinden oldukça farklı kıtalarda bulunuyor. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Appalachians ve Fas, Cezayir ve Tunus'u kapsayan Atlas Dağları gibi şu anda farklı kıtalarda yer alan dağ zincirlerinin hepsi, süper kıtalar Gondwana ve Laurussia'nın çarpışmasıyla oluşan Orta Pangaea Dağları'nın bir parçasıydı.

Online Etimoloji Sözlüğü'ne göre "Pangaea" kelimesi Yunanca'da "tüm" anlamına gelen "pan" ve "gaia" ya da "Dünya" kelimelerinden gelmektedir. Süper kıta birkaç yüz milyon yıl süren kademeli bir süreçle oluşmuştur.

"Ancient Supercontinents and the Paleogeography of Earth" (Elsevier, 2021) adlı bilimsel kitaptaki bir bölüme göre, erken Phanerozoic çağında (541 milyon yıl öncesinden bugüne), kıtaların neredeyse tamamı Güney Yarımküre'deydi ve en büyük kıta olan Gondwana, Güney Kutbu'ndan ekvatora kadar uzanıyordu. Kuzey Yarımküre büyük ölçüde Panthalassic Okyanusu ile kaplıydı. "Fanerozoik paleocoğrafya ve Pangea" başlıklı bölüme göre, paleo-kıtalar Laurentia, Baltica ve Gondwana arasındaki- efsanevi bir Yunan titanından sonra Iapetus olarak adlandırılan- başka bir okyanus, Ordovisyen döneminde (485 milyon ila 444 milyon yıl önce) kapanmaya başladı ve ardından Baltica ve Avalonia'nın Laurentia ile çarpışarak Laurussia'yı oluşturduğu Silüryen döneminde (444 milyon ila 419 milyon yıl önce) ortadan kayboldu.

Yer bilimciler Trond Torsvik, Mathew Domeier ve Robin Cocks tarafından kaleme alınan bölüme göre, son olarak, yaklaşık 320 milyon yıl önce, jeolojik olarak "Gondwana, Laurussia ve araya giren terranlar Pangea süper kıtasını oluşturmak üzere çarpıştığında" büyük bir kırılma yaşandı.

Ancak Pangea çoğu insanın düşündüğü gibi bir megalit değildi. Bölüme göre "Pangea hiçbir zaman tüm kıtaları içermedi". Örneğin, "Pangea'nın doğusundaki Paleotethys Okyanusu Karbonifer [359 milyon ila 299 milyon yıl önce] boyunca geniş kaldı ve süper kıta ile Tarım, Kuzey Çin, Güney Çin ve Annamia dahil olmak üzere bir dizi büyük, bağımsız Asya terranı arasında bir bariyer oluşturdu."

Daha sonra, Permiyen döneminde (299 milyon ila 251 milyon yıl önce), "birçok eski peri-Gondwanan terranı kuzey-doğu Gondwana marjından sürüklenerek Neotethys Okyanusu'nun açılmasını başlatmıştır".

 

PANGAEA NE ZAMAN PARÇALARA AYRILDI?

Pangea, 195 milyon ila 170 milyon yıl önce birkaç aşamada parçalandı. Bölüme göre, parçalanma yaklaşık 195 milyon yıl önce, Orta Atlantik Okyanusu'nun açıldığı erken Jura döneminde başladı. Süper kıta büyük ölçüde önceki yarıklar boyunca parçalandı.

Gondwana (bugünkü Afrika, Güney Amerika, Antarktika, Hindistan ve Avustralya) ilk olarak Laurasia'dan (Avrasya ve Kuzey Amerika) ayrıldı. Sonra yaklaşık 150 milyon yıl önce Gondwana parçalandı. Journal of Geophysical Research dergisinde 1970 yılında yayınlanan bir makaleye göre, Hindistan Antarktika'dan ayrıldı ve Afrika ile Güney Amerika yarıldı. Yaklaşık 60 milyon yıl önce Kuzey Amerika Avrasya'dan ayrıldı.

 

PANGAEA'NIN İKLİMİ

Büyük bir kara kütlesine sahip olmak çok farklı iklim döngüleri yarattı. Murphy, örneğin, kıtanın iç kısımlarının, tüm nemi veya yağışı engelleyen devasa dağ zincirlerinin arkasında kilitli olduğu için tamamen kuru olabileceğini söyledi.

Ancak Murphy, Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa'da bulunan kömür yataklarının, antik süper kıtanın ekvatora yakın kısımlarının Amazon ormanlarına benzer yemyeşil, tropikal bir yağmur ormanı olması gerektiğini ortaya koyduğunu söyledi. (Kömür, ölü bitki ve hayvanların bataklık sularına gömülmesiyle oluşur, burada basınç ve su malzemeyi turbaya, ardından da kömüre dönüştürür).

Murphy Live Science'a yaptığı açıklamada, "Kömür yatakları aslında bize karada bol miktarda yaşam olduğunu söylüyor" dedi.

Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology dergisinde 2016 yılında yayınlanan bir makaleye göre, iklim modelleri Pangea'nın kıtasal iç kısmının son derece mevsimsel olduğunu doğruluyor. Bu çalışmadaki araştırmacılar, Pangea'nın var olduğu dönemdeki ekosistemi ve iklimi yeniden yapılandırmak için Nijer'in kuzeyindeki katmanlı paleosollerden (fosil topraklar) oluşan bir bölge olan Moradi Formasyonu'ndan elde edilen biyolojik ve fiziksel verileri kullandılar. Günümüz Afrika Namib Çölü ve Avustralya'daki Eyre Gölü Havzası ile karşılaştırılabilir olan iklim, genellikle kuraktı ve zaman zaman yıkıcı ani seller içeren kısa, tekrarlayan yağışlı dönemler vardı.

İklim, hayvanların nerede yaşadığını da etkilemiştir. Procolophonidae ailesindeki sürüngen benzeri hayvanlar Triyas'ın sonlarında bir bölgede yaşarken, cynodonts olarak bilinen memeli akrabaları başka bir bölgede yaşıyordu. 2011 yılında Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yapılan bir araştırmaya göre, bu hayvanlar yılda iki kez muson benzeri yağmurların yağdığı Pangea'nın tropikal bir bölgesinde yaşıyordu. Cynodontlar, muson benzeri yağmurların yılda iki kez yağdığı Pangaea'nın tropikal bir bölgesinde yaşıyordu. Kuzeyde ise prokolophonidler yılda sadece bir kez yağmur yağan ılıman bölgelerde yaşıyordu. Araştırmacılar, cynodontların su açısından zengin bir alana ihtiyaç duymalarının Pangea'daki hareketlerini kısıtlamış olabileceğini söyledi.

Whiteside yaptığı açıklamada, "Vücudun atıklarla nasıl başa çıktığı gibi temel bir şeyin tüm bir grubun hareketini kısıtlayabilmesi ilginç" dedi. Whiteside, daha kuru bölgelerde, "sürüngenlerin memelilere karşı rekabet avantajına sahip olduğunu" ve bu yüzden orada kaldıklarını söyledi.

 

PANGAEA HAYVANLARI

Pangaea 100 milyon yıldan fazla bir süre varlığını sürdürmüş ve bu süre zarfında birçok hayvan grubu gelişmiştir. Permiyen döneminde, memelilerin öncülleri olan sinapsidler gibi böcekler ve yusufçuklar da gelişti. Ancak Pangea'nın varlığı, tarihteki en kötü kitlesel yok oluş olan Permiyen-Triyas (P-TR) yok oluş olayı ile çakıştı. Amerika Jeoloji Derneği'ne göre, Büyük Ölüm olarak da adlandırılan bu olay yaklaşık 252 milyon yıl önce meydana geldi ve tüm deniz türlerinin %96'sının ve karasal türlerin yaklaşık %70'inin neslinin tükenmesine neden oldu.

Erken Triyasik dönem, sonunda timsahların, kuşların ve pterozorlar da dahil olmak üzere çok sayıda sürüngenin ortaya çıkmasına neden olan bir grup hayvan olan archosaurs'un yükselişine tanık oldu. Ve yaklaşık 230 milyon yıl önce Pangaea'da, çoğunlukla hava dolu kemiklere ve kuşlara benzer tüylere sahip etobur dinozorlar olan theropodlar da dahil olmak üzere en eski dinozorlardan bazıları ortaya çıktı.

 

TARIHTE DÖNGÜ

Kıtaların mevcut yapısının son olması pek olası değildir. Dünya tarihinde birkaç kez süper kıtalar oluşmuş, ancak bunlar yeni kıtalara bölünmüştür. Örneğin şu anda Avustralya Asya'ya doğru ilerliyor ve Afrika'nın doğu kısmı kıtanın geri kalanından yavaşça ayrılıyor.

Gondwana Research dergisinde 2012 yılında yapılan bir araştırmaya göre, Prekambriyen süpereonunda (4,5 milyar ila 541 milyon yıl önce) diğer süper kıtaların ortaya çıkışına dayanarak, süper kıtaların periyodik olarak her 750 milyon yılda bir meydana geldiği görülmektedir.

Journal of Geodynamics'te 2010 yılında yayınlanan bir makaleye göre, çoğu bilim insanı süper kıta döngüsünün büyük ölçüde mantodaki dolaşım dinamikleri tarafından yönlendirildiğine inanmaktadır.

Bunun ötesinde ayrıntılar bulanıklaşıyor. Murphy, mantoda oluşan ısının muhtemelen uranyum gibi kararsız elementlerin radyoaktif bozunmasından kaynaklandığını, ancak bilim insanlarının manto içinde mini ısı akışı cepleri olup olmadığı ya da tüm kabuğun büyük bir ısı taşıma bandı olup olmadığı konusunda hemfikir olmadıklarını söyledi.

 

PANGAEA ÜZERİNE GÜNCEL ARAŞTIRMALAR

Bilim insanları, kıta hareketlerinin arkasındaki mekanizmaları daha iyi anlamak için matematiksel, 3 boyutlu simülasyonlar oluşturdu. Geoscience Frontiers dergisinde 2018 yılında yayınlanan bir makalede, yer bilimciler Masaki Yoshida ve M. Santosh, yaklaşık 200 milyon yıl önce Pangea'nın parçalanmasından bu yana büyük ölçekli kıta hareketlerinin simülasyonlarını nasıl ürettiklerini açıkladılar. Modeller, tektonik levha hareketinin ve manto konveksiyon kuvvetlerinin birlikte çalışarak büyük kara kütlelerini nasıl parçaladığını ve hareket ettirdiğini gösteriyor. Örneğin, Pangea'nın büyük kütlesi altındaki mantoyu yalıtarak süper kıtanın ilk parçalanmasını tetikleyen manto akışlarına neden oldu. Üst mantonun radyoaktif bozunması da sıcaklığı yükselterek Hint alt kıtasını koparan ve kuzey hareketini başlatan yukarı doğru manto akışlarına neden oldu.

Yoshida ve Santos, 250 milyon yıl sonraki manto konveksiyonunu ve kıta hareket modellerini tahmin etmek için ek jeolojik modeller oluşturdu. Bu modeller, milyonlarca yıl boyunca Avustralya, Kuzey Amerika, Afrika ve Avrasya'nın Kuzey Yarımküre'de bir araya gelmesiyle Pasifik Okyanusu'nun kapanacağını öne sürmektedir. Sonunda bu kıtalar birleşerek "Amasia" adı verilen bir süper kıta oluşturacak. Geriye kalan iki kıtanın, Antarktika ve Güney Amerika'nın nispeten hareketsiz kalacağı ve yeni süperkıtadan ayrı olacağı tahmin edilmektedir.

Pangaea Ultima olarak adlandırılan bir başka süper kıta önerisi de ortaya atılmıştır. Bu durumda Atlantik ve Hint okyanusları kapanarak Amerika kıtasını Avrupa ve Afrika'ya bağlayacak ve nihayetinde Dünya'nın tüm kara parçalarını birbirine bağlayacaktır.

Nature Geoscience dergisinde 2023 yılında yayınlanan araştırmaya göre, Pangaea Ultima - Pangaea Proxima olarak da bilinir - oluşursa, Dünya muhtemelen memeliler için yaşanabilir hale gelecektir. Araştırmacılar, önerilen süper kıta üzerindeki iklim koşullarını modellediler ve bugün Dünya'dan çok daha sıcak olacağını buldular.

Büyük kara kütlesi okyanusun soğutma etkisinden yoksun olurken, yaşlanan güneş daha aktif olacak ve Dünya'nın ondan daha fazla radyasyon emmesine yol açacaktır. Son olarak, birleşen kıtaların yol açtığı volkanik faaliyet CO2'de büyük bir artışa neden olacaktı. Buradan yola çıkarak, Pangaea Ultima'nın sadece %8'inin memeliler için yaşanabilir olacağını hesapladılar. 

İngiltere'deki Bristol Üniversitesi'nden iklimbilimci Alexander Farnsworth, Live Science'a yaptığı açıklamada, "Bugün Sahra gibi bölgelerde yaşayabilen çok özel memeliler olsa da bu memelilerin tercihli olarak seçilip seçilmeyeceği ve torunlarının Pangaea Ultima'ya yeniden yayılıp hâkim olup olmayacağı henüz belli değil" dedi. "Belki de sürüngenler daha iyi uyum sağlamışlardır? Ya da tamamen farklı bir şey?"

Bu yazı LIVESCIENCE’ de yayınlanmıştır.