Che cos'è un supercontinente?

Il concetto di supercontinente è irresistibile: cosa succede quando i continenti alla deriva del mondo si raggruppano in un unico grosso grumo, circondato da un unico oceano mondiale?

Alfred Wegener, a partire dal 1912, fu il primo scienziato a discutere seriamente dei supercontinenti, come parte della sua teoria del moto continentale. Ha unito un corpo di nuove e vecchie prove per dimostrare che i continenti della Terra erano stati uniti in un unico corpo, nel tardo Paleozoico. Dapprima lo chiamò semplicemente "Urkontinent", ma presto gli diede il nome Pangea ("tutta la Terra").

La teoria di Wegener era la base di oggi tettonica a zolle. Una volta compreso il modo in cui i continenti si erano mossi in passato, gli scienziati si affrettarono a cercare i primi Pangaea. Queste furono individuate come possibilità già nel 1962 e oggi ne abbiamo optate per quattro. E abbiamo già un nome per il prossimo supercontinente!

L'idea di un supercontinente è che la maggior parte dei continenti del mondo sono uniti. La cosa da capire è che i continenti di oggi sono patchwork di pezzi di vecchi continenti. Questi pezzi sono chiamati cratoni ("pasticci") e gli specialisti ne hanno familiarità tanto quanto i diplomatici con le nazioni di oggi. Il blocco di antica crosta continentale sotto gran parte del deserto del Mojave, ad esempio, è noto come Mojavia. Prima di entrare a far parte del Nord America, aveva una sua storia separata. La crosta sotto gran parte della Scandinavia è conosciuta come Baltica; il nucleo precambriano del Brasile è l'Amazzonia, e così via. L'Africa contiene i cratoni Kaapvaal, Kalahari, Sahara, Hoggar, Congo, Africa occidentale e altri, che hanno vagato negli ultimi due o tre miliardi di anni.

I supercontinenti, come i normali continenti, sono temporanei agli occhi di geologi. La comune definizione operativa di supercontinente è che ha coinvolto circa il 75 percento della crosta continentale esistente. Può darsi che una parte del supercontinente si stesse sciogliendo mentre un'altra parte si stava ancora formando. È possibile che il supercontinente includesse fessure e lacune di lunga durata: semplicemente non possiamo dirlo con le informazioni disponibili e potremmo non essere in grado di dirlo. Ma nominare un supercontinente, qualunque cosa fosse, significa che gli specialisti credono che ci sia qualcosa discutere. Non esiste una mappa ampiamente accettata per nessuno di questi supercontinenti, tranne l'ultimo, Pangaea.

Ecco i quattro supercontinenti più ampiamente riconosciuti, oltre al supercontinente del futuro.

Le prove sono imprecise, ma diversi ricercatori hanno proposto una versione di un supercontinente che combinava i complessi cratonali Vaalbara, Superia e Sclavia. Vengono date varie date, quindi è meglio dire che esisteva circa 2500 milioni di anni fa (2500 Ma), nel tardo Archean e nei primi eoni proterozoici. Il nome deriva dall'orogenesi korena, o evento di costruzione di una montagna, registrato in Canada e negli Stati Uniti (dove si chiama orogenia algerina). Un altro nome proposto per questo supercontinente è Paleopangaea.

Columbia è il nome, proposto nel 2002 da John Rogers e M. Santosh, per un'aggregazione di crateri che finirono per riunirsi intorno al 2100 Ma e finirono per rompersi intorno al 1400 Ma. È tempo di "imballaggio massimo" era intorno al 1600 Ma. Altri nomi per esso, o i suoi pezzi più grandi, includono Hudson o Hudsonia, Nena, Nuna e Protopangaea. Il nucleo di Columbia è ancora intatto come lo scudo canadese o Laurentia, che oggi è il cratere più grande del mondo. (Paul Hoffman, che ha coniato il nome Nuna, ha chiamato memorabilmente Laurentia "le United Plates of America").

La Columbia prese il nome dalla regione Columbia del Nord America (il Pacifico nord-occidentale, o Laurentia nordoccidentale), che era presumibilmente collegato all'India orientale al tempo del supercontinente. Esistono tante diverse configurazioni di Columbia quanti sono i ricercatori.

Rodinia si unì intorno al 1100 Ma e raggiunse il massimo massimo intorno ai 1000 Ma, unendo la maggior parte dei crateri del mondo. Fu chiamato nel 1990 da Mark e Diana McMenamin, che usarono una parola russa che significa "generare" per suggerire che tutti i continenti di oggi ne derivano e che i primi animali complessi si sono evoluti nei mari costieri intorno esso. Furono condotti all'idea di Rodinia da prove evolutive, ma il lavoro sporco di mettere il i pezzi insieme sono stati fatti da specialisti in paleomagnetismo, petrologia ignea, mappatura dettagliata dei campi, e provenienza zircone.

Rodinia sembra essere durato circa 400 milioni di anni prima di frammentarsi definitivamente, tra 800 e 600 Ma. Il corrispondente oceano mondiale gigante che si trova intorno ad esso è chiamato Mirovia, dalla parola russa per "globale".

A differenza dei precedenti supercontinenti, Rodinia è ben radicata nella comunità di specialisti. Eppure la maggior parte dei dettagli al riguardo - la sua storia e configurazione - sono fortemente dibattuti.

Pangaea si riunì circa 300 Ma, in ritardo Carbonifero tempo. Poiché era l'ultimo supercontinente, la prova della sua esistenza non è stata oscurata da molte collisioni successive di lastre e dalla costruzione di montagne. Sembra essere stato un supercontinente completo, che comprende fino al 90 percento di tutta la crosta continentale. Il mare corrispondente, Panthalassa, deve essere stato una cosa potente, e tra il grande continente e il grande oceano, è facile immaginare alcuni contrasti climatici drammatici e interessanti. L'estremità meridionale della Pangea copriva il Polo Sud e talvolta era pesantemente ghiacciata.

A partire da circa 200 Ma, durante il Triassico, Pangea si spezzò in due continenti molto grandi, Laurasia a nord e Gondwana (o Gondwanaland) a sud, separati dal Mare di Tethys. Questi, a loro volta, separati nei continenti che abbiamo oggi.

Per come vanno le cose oggi, il continente nordamericano si sta dirigendo verso l'Asia, e se nulla cambia radicalmente i due continenti si fonderanno in un quinto supercontinente. L'Africa è già in viaggio per l'Europa, chiudendo l'ultimo residuo dei Teti che conosciamo come il Mar Mediterraneo. L'Australia si sta attualmente spostando verso nord verso l'Asia. L'Antartide seguirà e l'Oceano Atlantico si espanderà in una nuova Panthalassa. Questo futuro supercontinente, popolarmente chiamato Amasia, dovrebbe prendere forma a partire da circa 50 a 200 milioni di anni (cioè da –50 a –200 Ma).

Un supercontinente renderebbe la Terra sbilenco? Nella teoria originale di Wegener, Pangaea ha fatto qualcosa del genere. Pensava che il supercontinente si separasse a causa della forza centrifuga della rotazione terrestre, con i pezzi che conosciamo oggi come Africa, Australia, India e Sud America si dividono e si separano. Ma presto i teorici mostrarono che ciò non sarebbe accaduto.

Oggi spieghiamo i movimenti continentali attraverso i meccanismi della tettonica a zolle. I movimenti delle piastre sono interazioni tra la superficie fredda e l'interno caldo del pianeta. Le rocce continentali si arricchiscono degli elementi radioattivi che producono calore uranio, torio e potassio. Se un continente copre una grande porzione della superficie terrestre (circa il 35 percento di essa) in una grande coperta calda, ciò suggerisce che il mantello sottostante rallenterebbe la sua attività mentre sotto la crosta oceanica circostante il mantello si ravviva, il modo in cui una pentola bollente sul fornello si accelera quando si soffia su di essa. Uno scenario del genere è instabile? Deve essere, perché ogni supercontinente finora si è rotto piuttosto che stare insieme.

I teorici stanno lavorando sul modo in cui questa dinamica si svolgerà, quindi testeranno le loro idee contro geologico prova. Nulla è ancora fatto risolto.