Pagina 12 van 22

- DEEL 3 -

LEVEN, BEWUSTZIJN EN MATERIE

10. De dialectiek van de geologie

Iedereen kent de uitdrukking “vaste grond onder de voeten.” Dit geruststellende idee is echter verre van waar. De grond onder onze voeten is niet zo vast als ze lijkt. Gesteenten, bergketens, de continenten zélf zijn in een voortdurende staat van beweging en verandering. De precieze aard van het gebeuren is men pas in de tweede helft van de 20e eeuw beginnen te begrijpen. Geologie is de wetenschap van de fenomenen die zich voordoen op en binnen de planeet. In tegenstelling tot andere natuurwetenschappen zoals natuurkunde en scheikunde, baseert de geologie zich niet op experimenten, maar op waarnemingen. Het gevolg hiervan was dat haar ontwikkeling sterk beïnvloed werd door de manier waarop deze waarnemingen werden geïnterpreteerd. Deze interpretaties hingen op hun beurt af van de filosofische en religieuze opvattingen van de tijd. Dit verklaart de laattijdige ontwikkeling van de geologie in vergelijking met andere aardwetenschappen. Pas in 1830 toonde Charles Lyell aan dat de aarde veel ouder is dan beweerd wordt in het boek Genesis. Latere metingen gebaseerd op radioactief verval bevestigden dit en toonden aan dat de aarde en de maan ongeveer 4,6 miljard jaar oud zijn.

Van oudsher is de mens zich bewust van fenomenen als aardbevingen en vulkaanuitbarstingen, die de geweldige krachten aan het licht brachten die opgestapeld liggen onder het oppervlak van de aarde. Voor de 20e eeuw werden dergelijke fenomenen echter toegeschreven aan de tussenkomst van de goden. Poseidon-Neptunus was de ‘aardschudder’, terwijl Vulcanus-Hephistes, de kreupele smid van de goden, in de ingewanden van de aarde leefde en met zijn hamerslagen vulkaanuitbarstingen veroorzaakte. De eerste geologen van de 18e en 19e eeuw waren aristocraten en geestelijken die net als bisschop Ussher geloofden dat de aarde door God geschapen was op 23 oktober 4004 v.C. Om de onregelmatigheden in het aardoppervlak zoals ravijnen en hoge bergen te verklaren, ontwikkelden zij een theorie – het catastrofisme – die de waargenomen feiten probeerde te verzoenen met de Bijbelse verhalen over grote omwentelingen zoals de grote zondvloed. Iedere catastrofe deed hele soorten verdwijnen en vormde op die manier een geschikte verklaring voor de fossielen die ze diep begraven vonden in de gesteenten van koolmijnen.

Het is geen toeval dat het catastrofisme van de geologie de meeste invloed verwierf in Frankrijk, het land waar de grote revolutie van 1789-94 een beslissende invloed had op de psychologie van alle klassen en een weerklank had op de generaties erna.

De revoluties van 1830, 1848 en 1870 waren een levendige herinnering aan de scherpzinnige waarneming van Marx dat Frankrijk een land is waar de klassenstrijd steeds tot het einde wordt uitgevochten. Volgens Georges Cuvier (1769-1832), de beroemde 19e-eeuwse Franse natuurkenner en geoloog, wordt de ontwikkeling van de aarde gekenmerkt “door wereldrampen, elk een keerpunt in de geschiedenis, met lange tijden van kalmte en stabiliteit ertussen. In plaats van één enkele zondvloed zou er een hele serie zijn geweest. Zoals deze omwenteling een fundamentele maatschappelijke verandering had gebracht, zo moest ook de geologische geschiedenis verdeeld zijn in een opeenvolging van hoofdstukken met elk zijn eigen verhaal”.^[137]

Indien Frankrijk het klassieke land is van revolutie en contrarevolutie, dan is Engeland het klassieke thuisland van het reformistische gradualisme. De Engelse burgerlijke revolutie was net als de Franse een vrij bloedige zaak, waarin een koning samen met vele anderen zijn hoofd verloor. De ‘respectabele’ klassen van Engeland hebben sindsdien hard geprobeerd dit te doen vergeten. Ze weiden liever breed uit over de potsierlijk verkeerd genaamde ‘Glorieuze Revolutie’ van 1688, een niet bijster glorieuze staatsgreep waarbij een Hollandse avonturier optrad als bemiddelaar in een gewetenloze opdeling van de macht tussen de geldhongerige nouveaux riches van de City en de aristocraten. Dit verschafte een theoretische basis voor de Angelsaksische traditie van gradualisme en ‘compromissen’.

Weerzin tegenover eender welke revolutionaire verandering wordt vertaald in een obsessieve bezorgdheid om alle sporen van plotse sprongen in de natuur en de samenleving uit te wissen. Lyell bracht een volledig tegenovergesteld standpunt naar voren tegenover het catastrofisme. Volgens hem stellen de grenslijnen tussen verschillende geologische lagen geen catastrofen voor, maar wijzen ze enkel op het verschuivende patroon van overgangen tussen twee aangrenzende sedentaire omgevingen. Het was niet nodig om globale patronen te zoeken. Geologische periodes waren louter een handige classificatiemethode, een beetje te vergelijken met de opdeling van de Engelse geschiedenis volgens de heersende monarchen. Engels bracht hulde aan de bijdrage van Lyell aan de geologie:

“Lyell gaf voor het eerst zin aan de geologie door de plotse revoluties ten gevolge van de stemmingen van de Schepper te vervangen door de geleidelijke effecten van een trage verandering van de aarde.” Engels zag echter ook zijn tekortkomingen: “De zwakte van Lyells visie – althans in zijn eerste vorm – lag in zijn opvatting dat de krachten die werkzaam zijn op aarde, constant zijn, zowel in kwaliteit als in kwantiteit. Het afkoelen van de aarde bestaat voor hem niet; de aarde ontwikkelt zich niet in een welbepaalde richting maar verandert enkel op een niet-consequente, toevallige manier”.^[138]

“Twee visies dus omtrent de aard van de geologische geschiedenis,” schrijft Peter Westbroek, “catastrofisme, de notie van stabiliteit onderbroken door korte periodes van snelle verandering op wereldschaal, en gradualisme, de filosofie van de geleidelijkheid en kleinschaligheid. En hier, in de omgeving van de Dordogne, was een van de klassieke gebieden waar het catastrofisme tot bloei werd gebracht. Het was overigens om puur praktische redenen dat deze laatste stroming snel aan invloed moest inboeten. De geologie was nog een prille wetenschap en men stond voor de immense taak een theorie te ontwikkelen die een dynamische interpretatie van gesteenten mogelijk moest maken. De grondleggers van de geologie werden gedwongen het principe ‘het heden is de sleutel tot het verleden’ zo rigoureus mogelijk toe te passen. Een groot struikelblok daarbij was nu juist het catastrofisme, vanwege het uitgangspunt dat de geologische omstandigheden fundamenteel verschilden in de opeenvolgende hoofdstukken van de aardgeschiedenis. Het bood weliswaar een mondiaal perspectief, maar frustreerde tegelijkertijd het historisch onderzoek. Nu, meer dan een eeuw later, is de dynamische interpretatie van de geologische overlevering tot een verfijnde discipline uitgegroeid en kan men zich een wat flexibeler houding permitteren. Bovendien is er een hernieuwde belangstelling voor grootschalige, mondiale geologie. Het is niet toevallig dat het catastrofisme weer in aanzien stijgt”.^[139]

Het debat tussen catastrofisme en gradualisme is eigenlijk artificieel. Hegel heeft hiermee reeds afgerekend door de knooplijn van maatbetrekkingen uit te vinden, waarin de trage accumulatie van kwantitatieve veranderingen periodieke kwalitatieve sprongen tot gevolg heeft. Het gradualisme wordt onderbroken, tot een nieuw evenwicht wordt bereikt, maar dan op een hoger niveau dan ervoor. Het proces van geologische verandering komt precies overeen met het model van Hegel, en dit is nu afdoende bewezen.

De theorie van Wegener

Aan het begin van de 20e eeuw viel het de Duitse wetenschapper Alfred Wegener op hoe sterk de oostkust van Zuid-Amerika en de westkust van Afrika op elkaar geleken. In 1915 publiceerde hij zijn theorie over de verplaatsing van de continenten, die ervan uitging dat alle continenten ergens in het verleden deel uitmaakten van één grote landmassa (Pangaea), die later openbrak in afzonderlijke landmassa’s die uiteen dreven en uiteindelijk de huidige continenten vormden. De theorie van Wegener slaagde er echter niet in een wetenschappelijke verklaring te geven voor het mechanisme achter de continentendrift. Toch veroorzaakte ze een ware revolutie in de geologie, ook al werd ze misprijzend verworpen door het conservatieve wereldje van geologen. De geoloog Chester Longwell ging zelfs zo ver te beweren dat het feit dat de continenten zo goed ineen passen, ‘een truc van de duivel’ was om ons te misleiden. In de daaropvolgende zestig jaar werd de ontwikkeling van de geologie afgeremd door de overheersende theorie van ‘isostasie’, een statische theorie die enkel verticale bewegingen van de continenten kon aanvaarden. Zelfs op basis van deze foutieve hypothese werden grote stappen vooruit gezet en werd de weg voorbereid voor een overstijging van deze theorie die steeds meer in conflict kwam met de waargenomen resultaten.

Zoals vaak gebeurt in de geschiedenis van de wetenschap, geeft technologische vooruitgang die verbonden is met de noden van de productie, de nodige stimulans voor de ontwikkeling van ideeën. Door de zoektocht van grote bedrijven als Exxon naar olie, kwamen er belangrijke innovaties in het geologische onderzoek van de zeebodem en werden krachtige nieuwe methodes ontwikkeld om seismische profielen op te tekenen, diep in de zee te boren, en verbeterden de methodes voor het bepalen van de ouderdom van fossielen. In het midden van de jaren 1960 begon Peter Vail, een wetenschapper verbonden aan het hoofdlaboratorium van Exxon in Houston, de onregelmatigheden te bestuderen in de lineaire patronen op de oceaanbodem. Vail was de oude Franse visie van onderbroken evolutie gunstig gezind en geloofde dat deze breuken in het proces belangrijke geologische keerpunten voorstelden. Zijn waarnemingen brachten patronen van sedimentaire verandering aan het licht die overal ter wereld dezelfde bleken te zijn. Dit was een krachtig bewijs voor de dialectische interpretatie van het geologische proces.

Vails hypothese werd door zijn collega’s op scepticisme onthaald. Jan van Hinte, een andere wetenschapper bij Exxon, herinnert zich: “Wij paleontologen geloofden geen woord van wat hij zei. We waren allemaal grootgebracht in de Angelsaksische traditie van graduele verandering, en dit rook naar catastrofisme.” Jan van Hintes eigen waarnemingen van het fossiele en seismische bestand van de Middellandse Zee bracht echter precies hetzelfde aan het licht als dat van Vail, en de ouderdom van de gesteenten kwam precies overeen met de voorspellingen van Vail. Het beeld dat nu tevoorschijn komt is duidelijk dialectisch:

“Het komt in de natuur vaak voor: de druppel die de emmer doet overlopen. Een systeem dat intern stabiel is, wordt geleidelijk aan ondermijnd door een of andere invloed van buitenaf, tot het ineenstort. Een klein duwtje kan dan tot een dramatische verandering leiden, en er ontstaat een totaal nieuwe situatie. Wanneer het zeeniveau stijgt, stapelen de sedimenten zich geleidelijk op het continentale plat op. Wanneer het zeewater daalt, wordt de opeenstapeling onstabiel. Het blijft een tijdje hangen en dan: boem! Een deel ervan glijdt in de diepe zee. Uiteindelijk begint het zeeniveau opnieuw te stijgen en stukje bij beetje stapelen de sedimenten zich weer op”.^[140]

Toen in de late jaren 1960 ten gevolge van diepzeeboringen op de oceaanbodem ontdekt werd dat de zeebedding van de Atlantische Oceaan uiteen aan het drijven was, veranderde kwantiteit in kwaliteit. De ‘Midden-Atlantische rug’ (een onderzeese bergketen in de Atlantische Oceaan) wees erop dat het Amerikaanse continent zich aan het verwijderen is van de Euraziatische landmassa. Dit was het begin van de ontwikkeling van een nieuwe theorie, die van de platentektoniek, die een ware revolutie heeft ontketend in de geologie.

Dit is een voorbeeld van de dialectische wet van de negatie van de negatie, toegepast op de geschiedenis van de wetenschap. De oorspronkelijke theorie van Wegener over de continentale drift wordt tegengesproken door de isostasietheorie, die uitgaat van onveranderlijkheid. Deze theorie wordt op haar beurt tegengesproken door die van de platentektoniek, die een terugkeer betekent naar de oudere theorie, maar dan op een kwalitatief hoger niveau. De theorie van Wegener was een briljante en in wezen correcte hypothese, maar hij was niet in staat om het juiste mechanisme te bepalen waarmee de continentale drift zich voordoet. Op basis van alle ontdekkingen en wetenschappelijke verwezenlijkingen van de laatste halve eeuw weten we nu niet alleen dat de continentale drift een feit is, maar kunnen we ook precies uitleggen hoe deze zich voordoet. De nieuwe theorie staat op een hoger niveau dan haar voorganger en geeft ons een beter begrip van de complexe mechanismen die aan de basis liggen van de evolutie van de aarde.

Dit is de evenknie in de geologie van de darwinistische revolutie in de biologie. Evolutie is niet enkel van toepassing op levende materie, maar ook op levenloze materie. Sterker nog, beide werken op elkaar in en bepalen elkaar. Complexe natuurlijke processen zijn onderling met elkaar verbonden. Organische materie – het leven – komt op een bepaald ogenblik onvermijdelijk voort uit anorganische materie. Het bestaan van organische materie oefent op zijn beurt echter een diepgaande invloed uit op de natuurlijke omgeving. Het bestaan van planten die zuurstof produceren bijvoorbeeld had een erg grote invloed op de atmosfeer en bijgevolg op de klimatologische omstandigheden. De evolutie van de planeet en van het leven op aarde verschaffen een overvloed aan voorbeelden van de dialectiek van de natuur, de sprongsgewijze ontwikkeling via tegenstellingen, lange periodes van trage ‘moleculaire’ verandering die worden afgewisseld met catastrofale ontwikkelingen, van de botsing tussen continenten tot de plotse uitroeiing van hele soorten. Bovendien toont nader onderzoek aan dat de plotse, op het eerste gezicht onverklaarbare sprongen en catastrofen gewoonlijk hun oorsprong hebben in de voorafgaande periodes van trage, graduele verandering.

Platentektoniek

Het aardoppervlak koelde uiteindelijk voldoende af om een korst te vormen, waaronder gas en gesmolten gesteente verscholen zaten. De planeet werd voortdurend opengebroken door exploderende vulkanen, die hele lavastromen uitspuwden. Geleidelijk aan vormde zich een dikkere korst die volledig was samengesteld uit vulkanisch gesteente. Op dat ogenblik werden de eerste kleine continenten gevormd uit de zee van gesmolten gesteente (magma) en begon de oceanische korst vorm te krijgen. Gassen en stoom van vulkanische uitbarstingen begonnen de atmosfeer te wijzigen en veroorzaakten geweldige elektrische stormen. In deze periode werd de continentale korst gevormd, dan vernietigd en dan opnieuw gevormd. Dat alles gebeurde op een veel grotere schaal dan alles wat zich nadien heeft voorgedaan. De eerste microcontinenten bewogen veel sneller en botsten veel vaker dan vandaag. Het proces van vorming en hervorming van de aardkorst verliep zeer snel. De vorming van de continentale aardkorst was de meest elementaire gebeurtenis in de geschiedenis van de planeet. In tegenstelling tot de zeebodem wordt de aardkorst niet vernietigd door subductie in de mantel, maar neemt ze in volume toe naarmate de tijd vordert. De schepping van de continenten was dus een onomkeerbare gebeurtenis.

De aarde bestaat uit een aantal lagen materiaal. De belangrijkste lagen zijn de kern (verdeeld in de binnenste en buitenste kern), de dikke mantel en de dunne korst aan de oppervlakte. Elke laag heeft zijn eigen chemische samenstelling en fysische eigenschappen. Terwijl de gesmolten aarde zo’n 4 miljard jaar geleden begon af te koelen, zonken de zwaardere materialen naar het centrum van de aarde en bleven de lichtere elementen dichter bij het oppervlak. De binnenste kern van de aarde is een vaste massa die samengedrukt is door een kolossale druk. De korst vormt een dunne laag rond de halfvloeibare mantel, als de schil rond een appel. Als we vanaf de koele, dunne korst 50 kilometer afdalen, bedraagt de temperatuur 800°C. Nog dieper, tot ongeveer 2.000 km, stijgt de temperatuur tot ver boven de 2.200°C. Aan deze temperaturen gedragen de gesteenten zich meer als vloeistoffen.

Op deze korst rusten de oceanen en landmassa’s, net als alle levensvormen. Ongeveer zeven tiende van de korst is bedekt met water, wat meteen een van de hoofdkenmerken van de planeet is. Het oppervlak is zeer oneffen en omvat hoge bergketens op zijn landgedeelte en onderzeese gebergten in de diepe oceanen. Een voorbeeld hiervan is de Midden-Atlantische rug, die de grens vormt tussen vier van de aardplaten. De korst is samengesteld uit tien hoofdplaten die in elkaar passen als een puzzel. Aan de rand van deze platen zijn echter ‘breuken’ waar te nemen, en dat is dan ook waar de vulkanische activiteiten en aardbevingen geconcentreerd zijn. De continenten passen in deze platen en bewegen naarmate de platen zelf bewegen.

Aan de rand van die platen spuwen onderwatervulkanen gesmolten gesteente vanuit de ingewanden van de aarde, waardoor nieuwe oceaanbodem wordt gevormd. De zeebedding spreidt zich als een transportband uit, weg van het rif, en draagt grote hopen continentale korst met zich mee. Vulkanen zijn de bronnen die enorme energie van de aarde in hitte omzetten. Er zijn momenteel naar schatting ongeveer 430 actieve vulkanen. Paradoxaal genoeg laten vulkanische uitbarstingen energieën vrij die de gesteenten aan de korst doen smelten. De aardkorst (lithosfeer) wordt voortdurend veranderd en hernieuwd. Doordat de mantel (asthenosfeer) gedeeltelijk smelt, wordt er voortdurend nieuwe lithosfeer gecreëerd door de intrusie en extrusie van magma op de middenoceanische bergketens. De creatie van nieuwe korst bij deze breuken duwt de oude vloer uiteen, en daarmee ook de continentale platen. Deze nieuwe lithosfeer verwijdert zich van de middenoceanische bergketens naarmate meer materiaal wordt aangevoerd en ten slotte zorgt deze uitzetting van de oceaanbodem er elders voor dat ze in het binnenste van de aarde verdwijnt.

Dit proces verklaart de beweging van de continenten. De voortdurende onderaardse woelingen veroorzaken op hun beurt een reusachtige hitte, die zich opstapelt en nieuwe vulkanische activiteit veroorzaakt. Deze gebieden worden gekenmerkt door archipels, bergketens en vulkanen, aardbevingen en diepe oceaankloven of ‘troggen’. Dit houdt het evenwicht tussen nieuw en oud, in een dialectische eenheid van tegengestelden. Indien de platen zelf in botsing komen, veroorzaken ze aardbevingen.

De voortdurende activiteit onder de aardoppervlakte is verantwoordelijk voor veel fenomenen die de ontwikkeling van de planeet bepalen. Niet alleen zonnestralen, maar ook de zwaartekracht en het magnetisch veld rond de aarde werken in op de landmassa, oceanen en atmosfeer. “Voortdurende verandering”, zegt Engels, “namelijk de afschaffing van de abstracte identiteit met zichzelf, wordt evenzeer aangetroffen in zogenaamde anorganische dingen. Haar geschiedenis is de geologie. Aan de oppervlakte, mechanische veranderingen (ontbossing, vorst), chemische veranderingen (verwering), en intern, mechanische veranderingen (druk), hitte (vulkanisch), chemisch (water, zuren, bindende stoffen), bij grote omwentelingen, aardbevingen enzovoort.” En verder: “Elk lichaam wordt voortdurend blootgesteld aan mechanische, fysische en chemische invloeden, die het steeds veranderen en zijn identiteit aanpassen”.^[141]

Onder de Atlantische Oceaan bevindt zich een onderzeese vulkanische bergketen waar voortdurend nieuwe magma wordt geproduceerd. Het gevolg hiervan is dat de oceaankorst groter wordt en de continenten van Zuid-Amerika en Afrika, evenals Noord-Amerika en Europa, uiteen worden geduwd. Indien sommige gebieden echter groter worden, moeten andere ook verdwijnen. Naarmate het Amerikaanse continent met reusachtige krachten tegen de korst van de Stille Oceaan wordt geduwd, wordt de oceaanplaat gedwongen onder Amerika te duiken, waar ze smelt en uiteindelijk – na miljoenen jaren – een nieuwe middenoceanische bergketen gestalte geeft.

Het gaat hier niet om gelijkmatige, lineaire processen, maar deze ontwikkelingen vinden plaats via tegenstellingen en sprongen met werkelijk rampzalige dimensies. Een oceaan kan gekneld worden tussen twee continenten en uiteindelijk verdwijnen, weggedrukt tussen en onder de continenten. Dergelijke processen hebben zich in de loop van de 4.6 miljard jaar geschiedenis van de planeet vele malen voorgedaan. Tweehonderd miljoen jaar geleden was er een oceaan tussen Eurazië en Afrika: Tethys. Vandaag is al wat er van deze oceaan overblijft een deel van de Middellandse Zee. De rest van die grote oceaan ging teloor en verdween onder de Karpaten en de Himalaya, vernietigd door de botsingen van India en het Arabisch schiereiland met Azië.

Wanneer anderzijds een middenoceanische bergketen verdwijnt onder een continent, dan zal er elders nieuwe aardkorst opduiken. Doorgaans breekt de aardkorst op het zwakste punt door. Gedurende miljoenen jaren stapelen onvoorstelbare krachten zich op, tot een kwantitatieve verandering uiteindelijk een omwenteling veroorzaakt. De buitenste korst wordt verbrijzeld en de nieuwe lithosfeer breekt door en maakt zo de geboorte van nieuwe oceanen mogelijk. Vandaag kunnen we tekenen van dit proces waarnemen in de vulkanische vallei van Afar in Oost-Afrika, waar het continent aan het openbreken is en een nieuwe oceaan gecreëerd zal worden in de eerstvolgende 50 miljoen jaar. In feite stelt de Rode Zee een zeer pril stadium voor in de ontwikkeling van een oceaan die het Arabisch schiereiland van Afrika zal scheiden.

Het inzicht dat de aarde geen statisch maar een dynamisch geheel is, gaf een krachtige stimulans aan de geologie en plaatste ze op een echte wetenschappelijke basis. De grote verdienste van de theorie van de tektonische platen is dat ze op een dialectische manier alle natuurlijke fenomenen met elkaar verbindt en de behoudsgezinde opvattingen van de wetenschappelijke orthodoxie, gebaseerd op de formele logica, overboord gooit. Ze vertrekt van het idee dat alles op aarde voortdurend in verandering is en dat dit plaatsvindt via explosieve tegenstellingen. Oceanen en continenten, bergen en slenken, rivieren, meren en kustlijnen zijn in een proces van voortdurende verandering, waarbij periodes van ‘kalmte’ en ‘stabiliteit’ op gewelddadige manier worden onderbroken door revoluties op continentale schaal. De atmosfeer, klimatologische omstandigheden, magnetisme, zelfs de plaats van de magnetische polen van de planeet zijn evengoed in een voortdurende staat van verandering. De evolutie van elk individueel proces wordt in een of andere mate beïnvloed en bepaald door de onderlinge verbinding met alle andere processen. Het is onmogelijk één geologisch proces te analyseren in afzondering van de rest. Alle werken samen, met als resultaat een unieke reeks fenomenen waaruit onze wereld bestaat. Moderne geologen zijn gedwongen om dialectisch na te denken, ook al hebben ze nog nooit een regel van Marx en Engels gelezen, alleen maar omdat hun studieonderwerp op geen enkele andere manier afdoende verklaard kan worden.

Aardbevingen en de vorming van bergen

Als jonge man vond Darwin diep in het binnenland het fossiel van een zeedier. Indien het waar was dat op deze plaats ooit zeedieren hadden geleefd, dan waren de bestaande theorieën over de geschiedenis van de aarde verkeerd. Darwin toonde zijn vondst opgewonden aan een eminent geoloog, die reageerde: “O, laten we hopen dat het niet waar is.” De geoloog geloofde liever dat iemand na een reisje aan de kust het fossiel daar had laten vallen! Vanuit het standpunt van het gezond verstand lijkt het ongeloofwaardig dat continenten bewegen. Onze ogen vertellen ons dat het niet zo is. De gemiddelde snelheid van dit soort beweging is ongeveer één à twee centimeter per jaar. Over een periode van miljoenen jaren veroorzaken deze kleine verschuivingen echter de meest ingrijpende veranderingen die men zich maar kan voorstellen.

Op de top van de Himalaya (ongeveer 8.000 meter boven de zeespiegel) zijn er gesteenten te vinden die fossielen bevatten van zeeorganismen. Dit betekent dat deze gesteenten, die hun oorsprong vonden op de bodem van een prehistorische zee, de Tethys-Oceaan, over een periode van 200 miljoen jaar naar boven werden gestuwd en zo de hoogste bergen ter wereld creëerden. Zelfs dit proces verliep niet gelijkmatig, maar hield tegenstellingen in, met enorme omwentelingen, vooruit-en achteruitgang, met duizenden aardbevingen, massale vernietiging, breuken in de continuïteit, misvormingen en plooien. Het is evident dat de beweging van de platen veroorzaakt wordt door gigantische krachten binnen de aarde. De mensheid heeft slechts ervaring met een miniem deeltje van deze krachten, in de vorm van aardbevingen en vulkanische uitbarstingen. Een van de hoofdkenmerken van het aardoppervlak zijn de bergketens. Hoe komen deze tot stand?

Neem enkele papiervellen en duw ze tegen een muur aan. De bladen zullen plooien en onder de druk naar boven komen. Stel je nu hetzelfde proces voor wanneer een oceaan wordt samengedrukt tussen twee continenten. De oceaan wordt onder een van de continenten gedreven, maar de rotsen zullen op dat punt vervormd en geplooid worden en een berg vormen. Wanneer de oceaan volledig verdwenen is, zullen de twee continenten samenkomen en zal de korst op deze plaats verticaal verdikt worden naarmate de continentale massa’s samen worden gedrukt. De weerstand tegen de subductie veroorzaakt grote plooien en breuken, en deze opwaartse kracht is de aanleiding tot de vorming van een bergketen. De botsing tussen de Euraziatische en Afrikaanse platen (of delen van Afrika) bracht een lange bergketen voort, beginnend met de Pyreneeën in het westen, overgaand in de Alpen (botsing van Italië met Europa), de Balkan, het Pindos-en het Taurusgebergte, de Kaukasus (botsing tussen het Arabisch schiereiland en Azië) en uiteindelijk het Himalaya-gebergte (botsing tussen Indië en Azië). Op dezelfde manier bevinden de Apennijnen en de Rocky Mountains in Amerika zich in de zone waar de Stille Oceaanplaat onder het Amerikaanse continent duikt.

Het is niet te verwonderen dat er in deze zones ook intense seismische activiteit is. Deze zones met een hoge kans op aardbevingen zijn de grensgebieden tussen de verschillende tektonische platen. Vooral de zones waar bergen ontstaan zijn gebieden waar zich gedurende een lange periode kolossale krachten hebben opeengestapeld. Wanneer continenten botsen, zien we de werking van de opeenstapeling van krachten op verschillende gesteenten, op verschillende plaatsen en op verschillende manieren. De gesteenten die samengesteld zijn uit de hardste materialen weerstaan aan vervorming. Op een kritisch punt echter wordt kwantiteit omgezet in kwaliteit en worden zelfs de hardste gesteenten gebroken of vervormd. Deze kwalitatieve sprong komt tot uiting in aardbevingen, die ondanks hun spectaculaire verschijning slechts een zeer kleine beweging van de aardkorst voorstellen. De vorming van een bergketen vergt duizenden aardbevingen, die grote plooiingen, vervorming en de opwaartse beweging van de gesteenten tot gevolg hebben.

Hier zien we het dialectische evolutieproces via sprongen en tegenstellingen. De gesteenten die worden samengedrukt vormen aanvankelijk een rem en bieden weerstand tegen de druk van de onderaardse krachten. Als ze echter gebroken zijn, slaan ze in precies het tegenovergestelde om en worden ze kanalen waar deze krachten vrijkomen. De krachten die werkzaam zijn onder de oppervlakte zijn verantwoordelijk voor de vorming van bergketens en oceaantroggen. Aan de oppervlakte zijn echter krachten werkzaam die in de tegengestelde richting werken.

Bergen blijven niet alsmaar hoger worden, omdat ze onderhevig zijn aan tegengestelde krachten. Aan de oppervlakte is er verwering, erosie en het transport van materie van de bergen en de continenten terug naar de oceanen. Massieve rotsen slijten af door de werking van wind, regen, sneeuw en ijs, die de buitenkant van de rotsen verzwakken. Na een periode doet er zich een verdere kwalitatieve sprong voor. De rotsen verliezen geleidelijk aan hun consistentie en er beginnen zich kleine korrels af te scheiden. Onder de invloed van wind en water, in het bijzonder rivieren, worden miljoenen korrels getransporteerd van hogere niveaus naar stroomgebieden, meren, maar vooral oceanen, waar deze deeltjes opnieuw worden verzameld op de bodem van de zee. Daar worden ze opnieuw begraven, naarmate steeds meer materiaal boven ze wordt opgestapeld en een nieuwe, omgekeerde operatie begint: ze conglomereren opnieuw tot gesteente. Het gevolg hiervan is dat deze nieuwe gesteenten de beweging van de oceaanbodem zullen volgen tot ze eens te meer worden begraven onder een continent. Daar zullen ze smelten en mogelijk weer opdoemen op de top van een nieuwe berg ergens op het aardoppervlak.

Onderaardse processen

Dat het materiaal onder de vaste oppervlakte vloeibaar is, blijkt uit de lava die uit vulkanen vloeit. In dergelijke omstandigheden ondergaan ze een aantal veranderingen. Hoe dieper ze in de korst zinken, hoe meer de interne activiteit van de aarde de temperatuur doet stijgen. Tegelijkertijd veroorzaakt het gewicht van de bovenliggende gesteenten een enorme verhoging van de druk. Materie is georganiseerd in specifieke combinaties van elementen die in vaste toestand kristallen vormen, mineralen genaamd. Verschillende mineralen komen samen en vormen gesteenten. Elk gesteente heeft een combinatie van mineralen en elk mineraal heeft een unieke combinatie van elementen in een specifieke kristalvorm. De veranderingen in temperatuur en druk veroorzaken een verandering in de chemische samenstelling van de meeste mineralen doordat het ene element door het andere vervangen wordt. Terwijl sommige mineralen binnen bepaalde perken stabiel blijven, wordt op een bepaald kritisch punt materie gereorganiseerd in andere kristalvormen. Dit veroorzaakt een kwalitatieve verandering in de mineralen, die reageren en een nieuwe combinatie voortbrengen die de nieuwe omstandigheden weerspiegelt. Dit is een kwalitatieve sprong, zoals de verandering van water in ijs aan 0°C. Het resultaat is dat gesteente verandert in een nieuw gesteente. Onder druk van de omgeving is er dus een plotse sprong, die niet alleen een metamorfose inhoudt van mineralen, maar ook van de gesteenten zelf. Er is niet één minerale vorm die stabiel blijft onder alle natuurlijke omstandigheden.

In zones die een subductie van een oceaan onder een continent ondergaan, kunnen gesteenten zeer diep in de korst worden begraven. In zulke extreme omstandigheden beginnen de gesteenten zelf te smelten. Dit proces gebeurt echter niet in één keer. Er bestaat zoiets als het fenomeen van gedeeltelijk smelten, aangezien verschillende mineralen smelten aan verschillende temperaturen. Het smeltende materiaal heeft de neiging naar boven te komen, omdat de dichtheid kleiner is dan de omringende gesteenten. Die beweging verloopt echter niet zonder problemen, gezien de weerstand van de bovenliggende gesteenten. Het magma zal langzamerhand naar boven gaan, tot ze op een solide barrière stuit en tijdelijk tot stilstand wordt gedwongen. Bovendien zal het buitenste gedeelte van het magma beginnen af te koelen en zich omvormen tot een vaste laag die een extra barrière vormt op het pad van het magma. De elementaire kracht van de druk van beneden neemt echter geleidelijk toe tot een punt waar de grenzen uiteindelijk doorbroken worden en het magma met een krachtige explosie eindelijk door de oppervlakte breekt, waarbij kolossale opgekropte krachten worden vrijgelaten.

Deze processen zijn niet toevallig, zoals het kan overkomen bij de ongelukkige slachtoffers van een aardbeving. Ze gehoorzamen aan fundamentele wetten, die we nu pas beginnen te begrijpen. Ze vinden plaats in welbepaalde zones aan de randen van de platen, vooral in middenoceanische bergketens en achter subductiezones. Dit is de reden waarom er zich actieve vulkanen bevinden in Zuid-Europa (de Santorini in Griekenland, de Etna in Italië), in Japan, waar er subductiezones zijn (die aan de basis lagen van de aardbeving van Kobe), in de midden-Atlantische rug en de Stille Oceaan (vulkanische eilanden en onderwatervulkanen in middenoceanische ruggen) en in Oost-Afrika (de Kilimanjaro), waar er een continentale drift is en de vorming van een nieuwe oceaan.

Mijnwerkers weten heel goed dat de temperatuur van de aardkorst toeneemt naarmate men dieper gaat. De belangrijkste bron van deze enorme hitte, die verantwoordelijk is voor alle processen die zich voordoen in de diepste diepten van de aarde, is warmte-energie die vrijkomt door het verval van radioactieve elementen. Elementen bevatten isotopen (atomen van hetzelfde element, maar met een verschillende massa), waarvan sommige radioactief zijn – ze zijn dus onstabiel en worden in de loop van de tijd afgebroken – en meer hitte en stabielere isotopen vormen. Dit continue proces van reacties verloopt heel langzaam, aangezien deze isotopen aan het vervallen zijn sinds het ontstaan van de aarde, toen ze overvloediger moeten zijn geweest. De productie van warmte moet dus groter zijn geweest dan nu, misschien twee of drie keer meer gedurende de archaïsche periode dan nu.

De archaïsch-proterozoïsche grens is van zeer groot belang en vertegenwoordigt een kwalitatieve sprong. Hier duiken niet alleen de eerste levensvormen op, maar er is ook een cruciale verandering in de landmassa: van vele kleine continentale platen in de archaïsche periode, met zijn talloze botsingen van platen, tot de vorming van grotere, dikkere en stabielere platen gedurende het Proterozoïcum. Deze grote continentale massa’s waren het resultaat van het samenkomen van vele kleine protocontinentale platen. Dit was de periode waarin de grootste bergen gevormd werden en waarin twee belangrijke episoden onderscheiden kunnen worden: 1,8 miljard en 1 miljard jaar geleden. Het overblijfsel van deze titanische processen, waarbij de gesteenten herhaaldelijk getransformeerd, vervormd en herschapen werden, kan vandaag worden waargenomen in het zuiden van Canada en het noordoosten van Noorwegen.

De gradualistische theorie van het plutonisme, oorspronkelijk naar voren gebracht door Hutton in 1778, is helemaal niet van toepassing op de vroege geschiedenis van de aarde. Al het beschikbare bewijs wijst erop dat de moderne platentektoniek begon in het vroeg-Proterozoïcum, terwijl een vroegere variant van de platentektoniek naar alle waarschijnlijkheid in de archaïsche periode in werking is geweest. Meer dan 80 procent van de huidige continentale korst werd gevormd vóór het einde van het Proterozoïcum. De platentektoniek is de determinerende factor in al deze processen. Het ontstaan van bergen, aardbevingen, vulkanen en metamorfosen zijn allemaal processen die met elkaar zijn verbonden. De ene is afhankelijk van de andere, ieder bepaalt, beïnvloedt, veroorzaakt of wordt veroorzaakt door de andere, en allemaal samen bepalen ze de evolutie van de aarde.

Voetnoten

^[137]P. Westbroek, Life as a Geological Force, p. 71.

^[138]Engels, The Dialectics of Nature, p. 39, note.

^[139]P. Westbroek, op. cit., pp. 71-2.

^[140]Ibid., p. 84.

^[141]Engels, Dialectics of Nature, 1946 edition, p. 163 and p. 162.

• Vorige
• Volgende