Ross Mitchell

The Next Supercontinent

Solving the Puzzle of a Future Pangea

• Gebundenes Buch

Produktbeschreibung

"You have heard of Pangea, the single landmass that broke apart some 175 million years ago to give us our current continents. What about its previous iterations, Rodinia or Columbia? These "supercontinents" from Earth's past provide evidence that continents repeatedly join and divorce. Scientists debate exactly what that next supercontinent will look like (and what to name it), but they agree that one is coming. In this book, Ross Mitchell, a geophysicist who researches the supercontinent cycle, offers a tour of past supercontinents; introduces readers to the phenomena that will lead to the next one; and presents the case for a particular future supercontinent, called Amasia, that will form over the North Pole. Mitchell uses compelling stories of fieldwork and accessible descriptions of current science to introduce readers to the nuances of plate tectonic theory. He considers convection deep in Earth's mantle to explain the future formation Amasia (defined by the joining of North America and Asia) and to show how this developing theory can explain other planetary mysteries. He ends the book by asking if humans will live to see Amasia. He recognizes the chances of our species surviving the necessary 50 to 200 million years are vanishingly small, but the exercise gives readers a chance to imagine this landscape and to understand mimics for the geological processes required, for example in the form of geoengineering. An internationally recognized authority on the supercontinent cycle, Mitchell offers a compelling and updated introduction that offers readers a front-row seat to an ongoing scientific debate"--

Produktdetails

• Verlag: University of Chicago Press
• Seitenzahl: 304
• Erscheinungstermin: 24. Mai 2023
• Englisch
• Abmessung: 223mm x 149mm x 25mm
• Gewicht: 466g
• ISBN-13: 9780226824918
• ISBN-10: 0226824918
• Artikelnr.: 66146405

Autorenporträt

Ross Mitchell is professor at the Institute of Geology and Geophysics of the Chinese Academy of Sciences in Beijing. His supercontinent research has been covered by outlets including the New York Times, Scientific American, NPR Science Friday, and Science. In grade school, many of us learned how the present continents, scattered around the globe, once fit snugly together. Although each continent appears to have its own particular shape, rewind the tape 200 million years and they fit together, like the pieces of a jigsaw puzzle. "Pangea," coined by plate tectonic pioneer Alfred Wegener, means just that: "all Earth," a time in Earth's past when the majority of the continents assembled into a single plate. But Pangea is just the most recent iteration of what's called a supercontinent. At least two others have come and gone over the 4.5 billion years of our planet's existence--and scientists like me believe there will be more in the future. The next supercontinent will likely take another 200 million years to form, but the continents are undeniably on a collision course. According to one computer model, New York City will crash into Lima, Peru. Plate tectonics is certainly powerful enough to stack one city on top of the other, sending the future's equivalent of skyscrapers into the depths of the ocean to be recycled back down into the hot mantle. Although scientists agree that another supercontinent is coming, we have vastly different opinions on how it will take shape. In this book, I will layout the leading contenders for the geography of the next supercontinent, explore the modern mysteries that still surround plate tectonics, and explain the science behind predicting how continents move. Alas, predicting the next supercontinent is not as simple as understanding today's movements and pressing fast-forward. Tectonic plates move slowly, at about the same speed that our fingernails grow. But GPS is now precise enough to detect this slow motion. And residents of Pompeii, San Francisco, and Fukushima can tell you that the effects of those movements are hard to perceive--until they are devastating. Volcanoes, earthquakes, and tsunamis are evidence of plate tectonics' power. So is geography--just look at the abrupt bend, or kink, in the chain of the Hawaiian Islands. These islands formed a straight chain of semicontinuous volcanic activity for about 30 million years, until a sudden pivot occurred over the course of a few million years or less. The bend is a record of that pivot. Why did this happen? The tectonic plates are all interconnected, so any change in the movement of one plate causes adjustments in them all. Thirty million years ago, Australia broke away from Antarctica and started its current path north across the Pacific Ocean. Whereas the Pacific plate had been moving directly north before the bend, Australia's breakaway in the western Pacific caused the motion of the Pacific plate to deflect toward the northwest after the bend. No plate is moving alone and each plate interacts with its neighbors along their shared boundaries. Plate tectonics is the dance of all plates and the seven major continents (or eight, depending on how you define them) they carry, constituting a global choreography, with dozens of smaller plates in between. The earliest understanding of plate movement was the sixteenth-century idea of "continental drift"--that the continents migrated like rafts slowly into their current position, floating on an imperceptible layer within the earth. But this theory was largely written off because it was not clear what sort of mysterious substratum the continental rafts would be floating on. By the beginning of the last century, we still knew very little about the interior of the earth. Eventually, as seismology-- the study of inner Earth using the vibrations generated from earthquakes-- developed and submarines were put to good use after World War II to map the seafloor, the hypothesis of plate tectonics changed geology forever. Breaking Earth's seemingly rigid surface into an interlocking mosaic of different plates that pushed and pulled each other provided a unified explanation for the origin of many of Earth's great geological features, such as mountains, volcanoes, earthquakes, and oceans. But as exciting as the early plate tectonic revolution was, it didn't have all the answers. For example, the hot interior of the earth was likely convecting, in a movement driven by temperature changes, just like the circulation of air in the atmosphere; but how these deep convective cells related to the push and pull of the plates at Earth's surface would remain elusive for decades--and the details of this interaction are still unsolved.

Rezensionen

Frankfurter Allgemeine Zeitung | Besprechung von 16.01.2024

Auf Kollisionskurs

Weder Spökenkiekerei noch Science-Fiction: Ross Mitchell erklärt, warum sich die Kontinente der Erde in ferner Zukunft wiedervereinigen werden.

Nerd-Shirts sind Textilien mit aufgedruckten Motiven aus Wissenschaft und Technik, bei denen es dem Träger herzlich egal ist, ob Leute außerhalb der betreffenden Fachdisziplin sie auch lustig finden oder überhaupt verstehen. Ein youtubender Geologe kommentierte unlängst eine der Vulkaneruptionen auf Island in einem solchen Hemd, das eine etwas seltsame Weltkarte zeigte und dazu die Aufschrift "Reunite Pangea!"

Pangea oder Pangaea war ein sogenannter Superkontinent. Er hatte sich vor etwa 320 Millionen Jahren im späten Erdaltertum gebildet und vereinte das damals mit dem Baltikum verwachsene Nordamerika und Sibirien mit dem alten Großkontinent Gondwana - der seinerseits aus den Landmassen Südamerikas, Afrikas, Indiens und Madagaskars sowie Australiens und der Antarktis bestand. Bis Pangaea in der Jurazeit vor etwa 180 Millionen Jahren wieder zu zerbrechen begann, waren damit alle größeren Bestandteile der kontinentalen Erdkruste vereint. Und das, fordert das Nerd-Shirt, soll nun noch einmal geschehen?

Es wird geschehen. Und es ist vielleicht die sicherste Prognose, welche die Geowissenschaften überhaupt zu stellen in der Lage sind, abgesehen von der begrenzten Lebensdauer der Erde selbst, die einfach aus der Tatsache folgt, dass unsere Sonne ein Stern ist und auch Sterne nicht für die Ewigkeit sind. Aber schon lange vorher, in 200 bis 250 Millionen Jahren, wird es eben zur Wiedervereinigung aller Kontinente kommen.

Warum das so ist und wie der nächste Superkontinent in etwa aussehen könnte, darüber hat Ross Mitchell, Professor am Institut für Geologie und Geophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking, ein Buch geschrieben. Es ist insofern etwas Besonderes, als Geologie nicht sehr häufig Gegenstand populärwissenschaftlicher Bemühungen ist und diese dann auch selten so gut gelingen wie Mitchells "The Next Supercontinent". Dabei ist die titelgebende Landmasse selbst eigentlich nur Gegenstand des letzten der fünf Kapitel des Buches. Aber es bedarf eben einer gewissen Vorbereitung, will man verstehen, warum die These von der großen kontinentalen Wiedervereinigung weder ein Fall von Spökenkiekerei noch von temporal besonders überdehnter Science-Fiction ist, sondern das Resultat exakter, nüchterner Wissenschaft.

Denn da wäre zum einen das Faktum des vorigen Superkontinents, also Pangaeas. Seine Existenz war bereits 1912 von dem deutschen Physiker und Meteorologen Alfred Wegener vermutet und anhand einer Fülle geologischer, paläontologischer und paläoklimatischer Argumente begründet worden. Sie ist verknüpft mit Wegeners Hypothese von den driftenden Kontinenten, aus der sich nach dem Zweiten Weltkrieg die Theorie der Plattentektonik entwickelte, dank derer wir Phänomene wie die Lava spuckende Spalte auf Island oder das Erdbeben vor Japan verstehen können. Mitchell leistet in seinem Pangaea-Kapitel aber mehr als eine allgemeine Einführung in Wegeners Idee. Er kommt schnell auf wichtige Elemente der modernen Plattentektonik zu sprechen, wie den sogenannten Wilson-Zyklus, in dem sich Ozeane öffnen und wieder schließen - bis hin zu mitunter anspruchsvollen Details der aktuellen wissenschaftlichen Diskussion darüber, allerdings fokussiert auf solche, die er für die Frage nach dem nächsten Superkontinent braucht.

Doch bevor Mitchell zur Zukunft kommt, führt er seine Leser erst über drei Kapitel hinweg noch tiefer in die Vergangenheit, in Epochen vor der Bildung Pangaeas. Denn heute ist als gesichert anzusehen, dass es vor 1,1 bis 0,8 Milliarden Jahren zuvor schon einmal einen Superkontinent gab, von den Wissenschaftlern "Rodinia" genannt. Und davor hatte die Plattentektonik von 1,8 bis 1,5 Milliarden Jahren alles, was es damals schon an kontinentaler Kruste gab, zu einem Superkontinent namens "Columbia" zusammengeschoben, der manchmal auch als "Nuna" firmiert. Eine der Leistungen Mitchells ist es, seinen Lesern verständlich, aber zugleich präzise zu erklären, wie die Geologen mithilfe moderner Methoden wie der radiometrischen Datierung von Gesteinen und paläomagnetischer Untersuchungen darauf gekommen sind.

War Columbia der allererste Superkontinent? Nicht wenige Forscher haben noch frühere postuliert und ihnen klangvolle Namen wie "Vaalbara", "Ur" oder "Kenorland" gegeben. Mitchell widmet der Frage ein eigenes Kapitel, in dem er begründet, warum er die von seinen Kollegen dafür vorgelegten Evidenzen als zu dünn betrachtet. Allerdings referiert er hier eine aktuelle Debatte, deren Datengrundlage sich durchaus noch weiterentwickeln kann.

Das gilt auch für das letzte Kapitel, in dem es dann um die ferne Zukunft geht: den nächsten Superkontinent oder "Pangaea Proxima", wie einer der Pioniere der Erforschung vergangener und zukünftiger plattentektonischer Entwicklungen, der Amerikaner Christopher Scotese, ihn nennt. Allerdings besteht hier die Unsicherheit nicht darin, ob die Kontinente dereinst noch einmal zusammenfinden werden, sondern nur darin, wie das geschehen wird. Denn Scoteses "Pangaea Proxima" - von ihm früher sogar als "Pangaea Ultima" bezeichnet (die letzte Pangaea) - ist nur eine von mindestens vier aktuell diskutierten Hypothesen über die Gestalt des nächsten Superkontinents, nämlich jene, in der sich der Atlantik wieder schließt. Daneben gibt es noch ein Modell, dessen Endprodukt in 200 Millionen Jahren von seinen Proponenten "Novopangaea" genannt wird - hier schließt sich der Pazifik -, und eines namens "Aurica", das Mitchell allerdings nicht diskutiert, für das sich sowohl Atlantik als auch Pazifik schließen und Asien etwa an der heutigen Grenze zwischen Indien und Pakistan in zwei Teile reißt, zwischen denen sich dann ein neuer Großozean öffnet.

Die vierte vorgeschlagene Gestalt des nächsten Superkontinentes ist "Amasia". Hier werden sich alle Kontinente, vielleicht mit der Ausnahme Antarcticas, nach Norden verschieben und ebenfalls in etwa 200 Millionen Jahren durch Schließung des Nordpolarmeeres zusammenfinden. Als Erstautor der "Nature"-Veröffentlichung, in der dieses Modell 2012 vorgeschlagen wurde, ist Ross Mitchell hier natürlich Partei, allerdings kann er seine Argumente auch Nichtfachleuten verständlich machen, obgleich sie etwas komplexer sind als die Konkurrenzmodelle "Pangaea Proxima" oder "Novopangaea", weil sie sich auch um Vorgänge in der Tiefe des Erdmantels drehen. Ein Problem mit "Amasia" ist gleichwohl, dass die sich so ergebende Weltkarte in den üblichen äquatorialen Darstellungen den nächsten Superkontinent nicht als besonders kompakte Landmasse zeigt. Sie passt daher nicht gut auf ein Nerd-Shirt. ULF VON RAUCHHAUPT

Ross Mitchell: "The Next Supercontinent". Solving the Puzzle of a Future Pangea.

The University of Chicago Press, Chicago 2023. 304 S., Abb., geb., 29,50 Euro.

Alle Rechte vorbehalten. © F.A.Z. GmbH, Frankfurt am Main