Tieteen arkistoista: Kiista Maan mantereista

Ilmatieteilijän ei pidä astua geologien reviirille. Tämän sai saksalainen Alfred Wegener kokea, kun hän yli sata vuotta sitten ilmoitti uskovansa mantereiden liikkuvan. Pilkkakirveet vainosivat häntä vuosikausia.

Ilmatieteilijän ei pidä astua geologien reviirille. Tämän sai saksalainen Alfred Wegener kokea, kun hän yli sata vuotta sitten ilmoitti uskovansa mantereiden liikkuvan. Pilkkakirveet vainosivat häntä vuosikausia.

AWI

Saksalainen meteorologi Alfred Wegener viihdytti itseään vuoden 1910 joulunpyhinä tutkimalla karttakirjaa. Kartaston värikkäät sivut johtivat hänet hänen elämänsä merkittävimmän tieteellisen oivalluksen jäljille. Hän pani merkille, että mantereiden ääriviivat sopivat toisiinsa kuin ison palapelin palat.
”Eikö Etelä-Amerikan itärannikko näytäkin sopivan täydellisesti Afrikan länsirannikkoon aivan kuin ne olisivat aikoinaan kuuluneet yhteen?” Wegener kirjoitti morsiamelleen Elselle. ”Tätä
pitää pohtia tarkemmin.”

Huolimatta siitä, ettei Wegenerillä ollut juuri kokemusta eikä tietoa geolo­giasta, hän käytti seuraavat vuodet ideaansa tukevien todisteiden kokoamiseen. Tuloksena oli mullistava teoria siitä, miten Maan mantereet olivat menneinä aikoina törmänneet ja sitten erkaantuneet toisistaan ja miten ne yhä liikkuivat ympäriinsä sulan kivimassan päällä.

© UniversalImagesGroup/Getty Images

300 milj. vuotta sitten

Wegenerin mukaan suurmanner Pangea oli vielä yhtenäinen.

© UniversalImagesGroup/Getty Images

50 milj. vuotta sitten

Suurmanner alkoi jakautua useisiin suuriin osiin.

© UniversalImagesGroup/Getty Images

Miljoona vuotta sitten

Osat erkanivat toisistaan, ja ne liikkuvat edelleen.

Usko siirtää jopa mantereita

Alfred Wegenerin aikana suurin osa tutkijoista oli sitä mieltä, että maapallolla ei ollut tapahtunut suuria muutoksia sen muotoutumisen jälkeen. Oli toki mahdollista, että pienehköt maamassat olivat kohonneet vuorijonoiksi tai vaipuneet merien pohjaan, mutta mantereiden uskottiin vakaasti säilyneen ennallaan.

Wegener tiesi, että hänen kiistanalainen teoriansa liikkuvista mantereista vaati tuekseen vankkoja todisteita. Siksi hän kahlasi läpi kaikenlaisia maan­tieteellisiä, geologisia, paleontologisia ja ilmastotieteellisiä teoksia vaativan työnsä ohella. Wegener oli aikoinaan muun muassa työskennellyt Venäjän arktisella havainto­asemalla. Hän oli myös osallistunut Tanskan järjestämälle tutkimusretkelle Grönlantiin, jossa hän oli mitannut muun muassa lämpötiloja ja tuulen nopeuksia, tutkinut pilviä ja jäätä ja lähettänyt matkaan säähavaintopalloja.

Aikalaiset arvostivat Wegeneriä ilmatieteilijänä suuresti hänen pelottomuutensa ja tavattoman uutteruutensa vuoksi. Hän myös opetti meteorologiaa Saksassa ja Itävallassa yliopistoissa, ja opiskelijat pitivät kovasti pitkänhuiskeasta miehestä, jolla oli vakavat kasvot ja korkea otsa, sillä tämä ryyditti kuivia luen­toja jännittävillä kertomuksilla jään ja pakkasen keskelle tekemistään tutkimusretkistä.

VIDEO: Näin mantereet ovat liikkuneet miljardien vuosien aikana

Maa oli kutistunut jäähtyessään

Etsiessään todisteita mannerten liikkumisesta Alfred Wegener luki, että tutkijat olivat löytäneet Länsi-Afrikasta ja Brasiliasta 250 miljoonaa vuotta vanhoja eläinten ja kasvien fossiileja, jotka olivat keskenään lähes identtisiä.

Havainto kiinnosti Wegeneriä kovasti, mutta hän ei hyväksynyt lukemassaan teoksessa esitettyä selitystä ilmiölle. Teoksen mukaan maapallo oli ennen ollut suurempi ja kuumempi ja mantereita olivat yhdistäneet maakaistaleet. Maan ytimen jäähtyessä Maa oli vähitellen kutistunut ja sen kuori oli kurtistunut. Prosessissa maamassat olivat kohonneet korkeammalle ja maakaistaleet olivat sortuneet mereen.

2 400 vuotta hakoteillä

Käsitys siitä, miten Maa on muotoutunut nykyiselleen, on muuttunut melkoisesti viimeisten 2 400 vuoden aikana. Saksalainen ilmatieteilijä onnistui lopulta selittämään asian.

Noin 400 eaa.

Kreikkalainen Platon kuvaa Kritias- ja Timaios-dialogeissaan, miten Atlantiksen saari vaipui mereen. Vaikka Platon ilmeisesti keksi tarinan itse, hän perusti sen luultavasti aikalais­käsitykseen siitä, että maamassoja oli vajonnut mereen muinaisina aikoina.

© Marie-Lan Nguyen

Noin 1600

Englantilainen filosofi Roger Bacon (1561–1626) totesi, että Afrikka ja Amerikka näyttivät sopivan yhteen kuin palapelin palat. Hän ei kuitenkaan kehitellyt ajatusta tämän pitemmälle eikä oivaltanut sen merkitystä.

Vuosi 1644

Ranskalainen filosofi René Descartes uskoi, että maapalloa peitti kaksi erillistä kivikerrosta, joiden välissä lainehti paksu kerros merivettä.

© Album/Ritzau Scanpix

1700-luku

Ranskalainen luonnontieteilijä George Leclerc väitti, että maapallo muistutti sisältä mehiläispesää. Siinä oli onkaloita, ja kun pinta jäähtyi ja repeili, merivettä valui onkaloihin ja maamassat tulivat näkyviin.

Vuosi 1788

Skotlantilainen harrastelijageologi ja maanviljelijä James Hutton esitti, että Maan sisässä vallitseva paine ja kuumuus olivat pullistaneet osan merenpohjaa mantereiksi. Huttonia pidetään yhtenä modernin geologian perustajista.

Vuosi 1812

Ranskalainen tutkija Georges Cuvier väitti mantereiden muovautuneen luonnon­katastrofeissa, kuten tuho­tulvissa ja tulivuorenpurkauksissa. Teorian kannattajat esittivät todisteeksi Siperiasta kokonaisena löytyneitä jäätyneitä mammutteja, joilla oli yhä jopa ruokaa suussa. Nyt tiedetään, että eläimet kuolivat mutavyöryissä.

Vuosi 1846

James D. Dana oli aikansa johtavia geologeja. Hän uskoi vahvasti, ettei Maa ollut muuttunut lainkaan syntynsä jälkeen. Mantereet ja meret sijaitsivat siellä, missä ne olivat aina olleet.

© Library of Congress

Vuosi 1915

Afrikan ja Etelä-Amerikan rannikoiden ääriviivojen sopiminen toisiinsa johdatti Wegenerin mullistavan teorian jäljille. Alfred Wegenerin mannerliikunto­teorian mukaan maapallon mantereet kelluvat sulan kivimassan päällä. Mantereiden liikkumisen vuoksi Maa on näyttänyt hyvin eri­näköiseltä eri geologisina kausina. Wegener uskoi vakaasti, että kaikki mantereet olivat alun perin muodostaneet suurmantereen, jota hän nimitti Pangeaksi. Se alkoi repeillä noin 250 miljoonaa vuotta sitten, minkä jälkeen se jakaantui pienemmiksi osiksi. Mantereiden muoto ja sijainti ovat muuttuneet aikojen kuluessa, ja ne ovat vähitellen loitonneet toisistaan. Wegener perusti teoriansa useisiin tieteellisiin havaintoihin. Hän muun muassa vertaili Grönlannissa saamiaan mittaustuloksia vanhoihin tuloksiin ja päätteli, että Grönlanti oli siirtynyt kohti länttä. Lisäksi napaseuduilta löytyneet trooppisten kasvien fossiilit ja jäätikköjen jäljet Intiassa juorusivat siitä, että mantereiden sijainti oli ennen ollut toinen.

© Bettmann/Getty Images

1930-luku

Merenpohjan paksuus määritettiin räjähdysten aiheuttamien šokkiaaltojen ja porausnäytteiden avulla. Maankuori osoittautui merien kohdalla oletettua ohuemmaksi, ja fossiilien iästä voitiin päätellä, ettei se ollut juuri 200:aa miljoonaa vuotta vanhempi.

1950-luvulta alkaen

Reilusti 20 vuotta sen jälkeen, kun Alfred Wegener oli kuollut vuonna 1930, Maan magneettikenttää koskevat tutkimukset osoittivat, että maapallon navat olivat
aikoinaan vaihtaneet paikkaa. Patrick M. S. Blackettin, Edward Bullardin ja Stanley Keith Runcornin tutkimusaineisto osoitti, että Wegener oli ollut oikeassa.Erityisesti Atlantin keskiselänteen löytyminen ja tieto siitä, että merellinen maankuori on erilaista kuin mantereinen, puhuivat Wegenerin teorian puolesta. Uudet tutkimustulokset tekivät hänen pilkatusta teoriastaan yleisesti tunnustetun. Uusi tieto antoi vastaukset kysymyksiin, jotka Wegener oli joutunut jättämään avoimiksi.

© Popperfoto/Getty Images

Jään alta ilmestyi palmufossiileja

Suurin osa tutkijoista, jotka olivat perehtyneet Maan esihistoriaan, hyväksyivät teorian mantereita yhdistäneistä maa­silloista. Wegener kuitenkin piti selitystä silkkana humpuukina. Wegener perusteli käsityksiään sillä, että hieman aikaisemmin keksitty radioaktiivisuudeksi kutsuttu ilmiö oli osoittautunut tehokkaaksi lämmönlähteeksi planeetalle.

Jos radioaktiivisuus kerran esti maapalloa jäähtymästä, maapallo ei voinut myöskään kutistua. Tämä kumosi ajatuksen siitä, että maakaistaleet olisivat tuhoutuneet yhtä aikaa kaikkialla. Hieman myöhemmin Wegenerin huomio kiinnittyi toiseen seikkaan. Hän kuuli, että geologit olivat löytäneet 65 miljoonaa vuotta vanhoja kivettyneitä puiden jäännöksiä Norjalle kuuluvasta Länsimaaksi kutsutusta Huippuvuorten saaresta. Vastaavia puita kasvoi normaalisti kuitenkin vain lauhkeassa ilmastossa.

Tutkijoiden ällistys vain kasvoi, kun vielä syvemmältä maasta löytyi jälkiä trooppisista palmuista. Heidän oli vai­keaa sulattaa ajatusta arktisen saaren palmufossiileista. Wegener ei kuitenkaan hämmästellyt asiaa, sillä outo löytö sopi hänen teoriaansa kuin nakutettu.

Vuonna 1915 Wegener julkaisi teoksen Die Entstehung der Kontinente und Ozeane (Mannerten ja valtamerien alkuperästä). Se sisälsi kattavan esityksen mannerliikuntoteoriasta, ja siinä kuvattiin, miten kaikki mantereet olivat kaukaisessa menneisyydessä muodostaneet suurmantereen, jota Wegener kutsui Pangeaksi. 250 miljoonaa vuotta sitten maankuori repesi ja iso manner jakaantui osiin. Osat liikkuivat kauemmas toisistaan, ja niiden liike jatkuu yhä.

Kirja teilattiin

Kumouksellisia ajatuksia sisältävä kirja sai osakseen heti ankaraa arvostelua. Vuonna 1918 eräs hyvin arvostettu itävaltalainen ilmastotutkija nimitti sitä ”sellaisten ihmisten kuumehoureeksi, joilla on esittää kehnoja esimerkkejä liikkuvasta kuoritaudista ja vaeltavasta polaari­rutosta”. Viisi vuotta myöhemmin brittigeologi Philip Lake jyrisi samasta aiheesta tutkijakollegoistaan koostuvalle kuulijakunnalle Lontoossa. Lake varoitti heitä siitä, että Wegener ”ei etsi totuutta; hän ajaa vain yhtä asiaa, ja hän on sokea kaikille sitä vastaan puhuville tosiseikoille”.

Tällä Lake tarkoitti sitä, että Wegener poikkesi käytännöstä, jonka mukaan tutkijan ei pitäisi koskaan esittää omaa teoriaansa ainoana mahdollisena. Kun Wegenerin teos julkaistiin Atlantin toisella puolella 1920-luvulla, arvostelu oli vieläkin ankarampaa. Vuonna 1926 kolmetoista arvostettua tutkijaa kerääntyi keskustelemaan Wegenerin teoriasta New Yorkissa pidetyssä kokouksessa. Koska Wegener ei osallistunut kokoukseen, hän välttyi salissa vallinneelta lynkkausmielialalta. Eräs ranskalaistutkija oli sitä mieltä, että teoria oli kuin ”runoilijan suuri unelma: sitä yrittää syleillä ja huomaa, että kahmaisee vain savua tai usvaa”.

Eräs Chicagon yliopiston tutkija totesi kuivasti, että Wegenerin teoria ”ottaa erityisiä vapauksia maapallon suhteen ja se on vähemmän sidoksissa paljaisiin tosiseikkoihin kuin muut kilpailevat teoriat”. Yhdysvaltojen silloinen filosofiyhdistyksen puheenjohtaja puolestaan kutsui mannerliikuntoteoriaa suorasukaisesti ”kirotuksi mätäpaiseeksi”.

Wegeneriä ryöpytettiin kunnolla

Nykyään voi hämmästyttää se, että Wegeneriä ja hänen teoriaansa halveksuttiin niin pontevasti, sillä 1900-luvun alkupuolella tiedeyhteisössä otettiin todesta kuitenkin useita muita teorioita, joilla ei ollut kovin tukevia perusteita.

Historioitsijat ovat selittäneet tilannetta siten, että Wegener julkisti teoriansa aikana, jolloin tutkijat olivat hyvin tarkkoja reviireistään. Oli ennenkuulumatonta, että ilmatieteilijä sotkeutui geologiaan. Lisäksi Wegener oli kotoisin Saksasta, joka alle kymmenen vuotta aikaisemmin oli ollut Yhdysvaltojen ja Britannian verivihollinen ensimmäisessä maailmansodassa.

Wegener rikkoi myös tiedeyhteisön ja tutkimuksenteon kirjoittamatonta sääntöä, jonka mukaan tutkijoiden oli kerättävä aineistonsa itse. Yleensä tutkijat uskalsivat ehdottaa varovaisia hypoteeseja vasta vuosikymmeniä kestäneen havainnoinnin jälkeen. Wegener taas oli käyttänyt runsaasti hyväksi muiden havaintoja ja tutkimuksia. Viimeinen ja ainakin yhtä merkittävä syy karsastaa Wegenerin teoriaa oli se, että se uhkasi kaikkea, mihin muut tutkijat olivat uskoneet ja minkä varaan he olivat rakentaneet uransa.

Geologi Rollin Thomas Chamberlin puki pelkonsa sanoiksi seuraavasti: ”Jos uskomme Wegenerin teoriaan, joudumme unohtamaan kaiken 70 vuoden aikana opitun ja aloittamaan täysin alusta.”

Ensimmäisen maailmansodan syttymisen jälkeen Alfred Wegener julkaisi teoksen, joka järkytti tiedemaailmaa.

© AWI

Kuolema korjasi tutkijan jäätiköllä

Alfred Wegenerin teoriaa vastustettiin niin kiivaasti, että ajatus mantereiden liikkumisesta hautautui useiksi vuosi­kymmeniksi. Neljä vuotta New Yorkissa pidetyn kokouksen jälkeen Wegener lähti Grönlantiin tutkimaan suihkuvirtauksia. Epätavallisen ankara talvi, rajut lumimyrskyt ja hyytävät 52 asteen pakkaset pakottivat ­retkikunnan talvehtimaan jäätiköllä. Olot olivat kurjat. Miehet joutuivat amputoimaan paleltuneita ja kuolioon joutuneita sormiaan ja varpaitaan kääntö­veitsellä, ja kun rekikoirien ruoka loppui, miehet tappoivat osan eläimistä ja syöttivät lihan niiden lajitovereille.

Wegener juhlisti 50-vuotispäiväänsä marraskuussa vuonna 1930 muutamalla kuivatulla hedelmällä ja suklaanpalalla. Päivää myöhemmin hän lähti grönlantilaisen oppaan kanssa etsimään miehitettyä asemaa, josta retkikunta saisi ruokaa ja lääkkeitä. Miehiä ei nähty enää sen jälkeen hengissä. Paikallisopas katosi jäljettömiin, ja etsintäpartio löysi Wegenerin ruumiin vasta 12. toukokuuta 1931. Se makasi lumeen haudattuna makuupussin ja poronnahkojen sisässä. Maineikkaan tutkijan viimeisen leposijan merkkinä oli kaksi pystyyn iskettyä suksea. Partion jäsenet uskoivat, että Wegener oli kuollut silkasta liikarasituksesta ja että grönlantilaisopas oli haudannut hänet lumeen. Hänen ruumiinsa jätettiin sinne, missä hän oli kuollutkin.

Hyväksyntä 40 vuoden kuluttua

Alfred Wegenerin kuoleman jälkeen kesti pitkään, ennen kuin teoria mannerten liikkumisesta sai vahvistuksen. Oletettiin, että maapallon sisällä oli sulaa kivimassaa, mutta sen ei uskottu voivan siirrellä tai kannattaa maamassoja.

1960-luvulla saatiin paljon uutta tutkimustietoa merenpohjasta, magneettikentistä ja maankuoresta. Havaittiin, että maankuori todella koostui valtavista laatoista, jotka kannattivat mantereita ja valtameriä. Tämä sai useat tutkijat muistamaan Wegenerin vanhan teorian. Muutamassa vuodessa useimmat tutkijat hyväksyivät hieman muokatun version Alfred Wegenerin aikoinaan kehittämästä mannerliikuntoteoriasta.

Tektonisten laattojen nykäykset ovat luettavissa kalliomuodostelmista.

© Shutterstock

Nykytila: Mantereet ovat tanssineet 3,2 mrd. vuotta

Geologit ovat yksimielisiä siitä, että tektonisten laattojen liike siirtää mantereita. Syytä laattojen liikkumiseen ei kuitenkaan ole tiedetty vielä kauan. Australialaisen Curtinin yliopiston geologit ovat analysoimalla laavakivien kemiallisia muutoksia selvittäneet aikataulun: sen mukaan tektoniset laatat alkoivat liikkua ja muokata maapalloa sellaiseksi kuin me sen tunnemme 3,2 miljardia vuotta sitten.