Υπάρχει ένα αγγλικό ρητό που λέει «σταθερό όσο το έδαφος κάτω από τα πόδια σου». Αυτή η βολική ιδέα, όμως, απέχει πολύ από την πραγματικότητα. Η γη κάτω από τα πόδια μας δεν είναι τόσο σταθερή όσο φαίνεται. Τα πετρώματα, οι οροσειρές, ακόμα και οι ήπειροι βρίσκονται σε μια κατάσταση διαρκούς κίνησης και αλλαγής, την ακριβή φύση των οποίων αρχίσαμε να την καταλαβαίνουμε μόλις το δεύτερο μισό του 20ού αιώνα. Η γεωλογία είναι η επιστήμη, που ασχολείται με την παρατήρηση και την ερμηνεία όλων των φαινομένων που συμβαίνουν στην επιφάνεια ή στο εσωτερικό του πλανήτη. Σε αντίθεση με άλλες φυσικές επιστήμες, όπως η φυσική και η χημεία, η γεωλογία βασίζεται περισσότερο στην παρατήρηση και λιγότερο σε πειράματα. Έτσι, η ανάπτυξή της επηρεάστηκε αποφασιστικά από τον τρόπο με τον οποίο ερμηνεύτηκαν οι παρατηρήσεις. Και αυτές, με τη σειρά τους, καθορίστηκαν από τις φιλοσοφικές και τις θρησκευτικές τάσεις της εποχής. Το γεγονός αυτό εξηγεί την καθυστερημένη ανάπτυξη της γεωλογίας σε σύγκριση με τις άλλες θετικές επιστήμες. Ήταν μόλις το 1830 όταν ο Κάρολος Λάιελ, ένας από τους πατέρες της σύγχρονης γεωλογίας, έδειξε πως η γη έχει ηλικία πολύ μεγαλύτερη από εκείνη που αναφέρει η Γένεσις. Πολύ αργότερα, αυτό επιβεβαιώθηκε από γεωχρονολογήσεις που καθόρισαν την ηλικία της γης και της σελήνης στα 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια περίπου.
Από την πρωτόγονη εποχή, οι άνθρωποι γνώριζαν φαινόμενα, όπως οι σεισμοί και οι ηφαιστειακές εκρήξεις, που αποκάλυπταν τις τεράστιες δυνάμεις που κρύβονται κάτω από την επιφάνεια της γης. Όμως, μέχρι σχεδόν τον 20ό αιώνα, τα φαινόμενα αυτά αποδίδονταν στη δράση των θεών. Ο Ποσειδώνας ήταν ο «δονητής της γης», ενώ ο Ήφαιστος, ο κουτσός σιδηρουργός των θεών, ζούσε στο εσωτερικό της γης και έκανε τα ηφαίστεια να εκρήγνυνται με το χτύπημα του σφυριού του. Οι πρώτοι γεωλόγοι του 18ου και 19ου αιώνα ήταν αριστοκράτες και κληρικοί που πίστευαν, όπως και ο επίσκοπος Ούσερ, ότι ο κόσμος δημιουργήθηκε από τον Θεό στις 23 Οκτωβρίου 4.004 π.Χ. Για να εξηγήσουν τις ανωμαλίες της επιφάνειας της γης, όπως τα φαράγγια και τα πανύψηλα βουνά, ανέπτυξαν μια θεωρία -τον καταστροφισμό – που προσπαθούσε να ταιριάξει τις παρατηρήσεις με τις βιβλικές ιστορίες των καταστροφών, όπως εκείνη του Κατακλυσμού του Νώε. Κάθε τέτοια καταστροφή υποτίθεται πως οδηγούσε ομάδες ειδών σε εξαφάνιση, εξηγώντας έτσι πολύ βολικά την ύπαρξη απολιθωμάτων που βρίσκονταν θαμμένα σε πετρώματα μέσα στα ανθρακωρυχεία.
Δεν αποτελεί σύμπτωση το γεγονός ότι η «καταστροφική» θεωρία της γεωλογίας κέρδισε τους περισσότερους υποστηρικτές της στη Γαλλία, όπου η Μεγάλη Επανάσταση του 1789-93 άφησε ανεξίτηλο το σημάδι της στην ψυχολογία όλων των τάξεων, η ηχώ της οποίας αντανακλάστηκε και στις επόμενες γενεές. Για κείνους που ξεχνούν εύκολα, οι επαναστάσεις του 1830, 1848 και 1870 είναι γεγονότα που υπενθυμίζουν την διορατική παρατήρηση του Μαρξ ότι η Γαλλία είναι μια χώρα, όπου η πάλη των τάξεων διεξάγεται μέχρι το τέλος. Για τον Ζωρζ Κυβιέ, το διάσημο φυσιοδίφη και γεωλόγο του 19ου αιώνα, η εξέλιξη της γης χαρακτηρίζεται από «μια σειρά σύντομων περιόδων έντονων μεταβολών, όπου η κάθε περίοδος αποτελεί σημείο καμπής στην ιστορία. Ανάμεσα σε αυτές υπάρχουν μακρές ήσυχες περίοδοι σταθερότητας. Όπως η Γαλλική Επανάσταση, μετά την εξέγερση όλα είναι διαφορετικά. Με παρόμοιο τρόπο, ο γεωγραφικός χρόνος υποδιαιρείται σε ξεχωριστά κεφάλαια, το καθένα με το δικό του βασικό θέμα». Αν η Γαλλία όμως είναι η κλασική χώρα της επανάστασης και της αντεπανάστασης, η Αγγλία είναι η κλασική χώρα μεταρρυθμιστικού γκραντουαλισμού, δηλαδή της βαθμιαίας αλλαγής.
Η διαφορά μεταξύ γκραντουαλισμού και καταστροφισμού είναι στην πραγματικότητα τεχνητή. Ο Χέγκελ έχει ήδη ασχοληθεί με το θέμα αυτό εισάγοντας την κομβική γραμμή μέτρησης, όπου η αργή συσσώρευση ποσοτικών αλλαγών οδηγεί σε περιοδικά ποιοτικά άλματα. Ο γκραντουαλισμός διακόπτεται, μέχρι να επιτευχθεί μια νέα ισορροπία, αλλά σ’ ένα ψηλότερο επίπεδο από το προηγούμενο. Οι διεργασίες των γεωλογικών μεταβολών αντιστοιχούν ακριβώς στο μοντέλο του Χέγκελ και αυτό έχει πλέον αποδειχτεί οριστικά.
Η Θεωρία του Βέγκενερ
Στις αρχές του 20ου αιώνα, ο Άλφρεντ Βέγκενερ, ένας Γερμανός επιστήμονας, εντυπωσιάστηκε και προβληματίστηκε από την ομοιότητα των ακτών της Ανατολικής Νότιας Αμερικής και της Δυτικής Αφρικής. Το 1915, δημοσίευσε τη θεωρία της «Μετατόπισης των Ηπείρων», η οποία βασιζόταν στην υπόθεση ότι κάποτε, στο παρελθόν, όλες οι ήπειροι αποτελούσαν τμήματα μιας γιγαντιαίας γεωμάζας (της Πανγαίας), η οποία αργότερα αποκόπηκε σε μικρότερες γεωμάζες που χωρίστηκαν και απομακρύνθηκαν, για να σχηματίσουν τελικά τις σημερινές ηπείρους. Η θεωρία του Βέγκενερ όμως δεν μπόρεσε να δώσει μια επιστημονική εξήγηση του μηχανισμού κίνησης των ηπείρων. Παρ’ όλα αυτά, αποτέλεσε μια πραγματική επανάσταση στη γεωλογία. Κι όμως, απορρίφτηκε με αγανάκτηση από τη συντηρητική γεωλογική κοινότητα. Ο γεωλόγος Τσέστερ Λόνγκουελ έφτασε μέχρι το σημείο να πει ότι το γεγονός πως οι ήπειροι ταίριαζαν μεταξύ τους ήταν «ένα κόλπο του Διαβόλου», για να μας εξαπατήσει. Για τα επόμενα 60 χρόνια, η εξέλιξη της γεωλογίας εμποδίστηκε από την κυρίαρχη θεωρία της «ισοστασίας», μιας θεωρίας σταθερής κατάστασης, η οποία αποδεχόταν μόνο τις κάθετες κινήσεις των ηπείρων.
Η ποσότητα όμως μετατράπηκε σε ποιότητα, όταν στα τέλη της δεκαετίας του 1960 προέκυψε από τις υποθαλάσσιες γεωτρήσεις πως ο πυθμένας του Ατλαντικού Ωκεανού μετακινούνταν. Και μάλιστα, από τη μέση προς τα άκρα. Η «μεσο-ωκεάνια ράχη» (δηλαδή μια υποθαλάσσια οροσειρά με άξονα βορρά – νότο, που βρίσκεται στη μέση του Ατλαντικού) αποτελούσε τη νοητή γραμμή, εκατέρωθεν της οποίας ο θαλάσσιος πυθμένας διευρυνόταν και προς τις δύο κατευθύνσεις. Με τον τρόπο αυτό, η αμερικανική ήπειρος απομακρυνόταν από την ευρασιατική γεωμάζα. Αυτό αποτελούσε την αφετηρία μιας καινούριας θεωρίας, της Τεκτονικής των Πλακών, που έφερε επανάσταση στην επιστήμη της γεωλογίας.
Εδώ, έχουμε άλλο ένα παράδειγμα του διαλεκτικού νόμου της άρνησης, όπως εφαρμόζεται στην ιστορία της επιστήμης. Η αρχική θεωρία της μετακίνησης των ηπείρων του Βέγκενερ αναιρέθηκε από τη θεωρία της σταθερής κατάστασης της «ισοστασίας». Αυτή με τη σειρά της αναιρέθηκε από τη θεωρία της τεκτονικής των πλακών, που σηματοδοτεί μια επιστροφή στην παλαιότερη θεωρία, αλλά σ’ ένα ποιοτικά ψηλότερο επίπεδο. Η θεωρία του Βέγκενερ ήταν μια ιδιοφυής και βασικά ορθή υπόθεση, όμως αδυνατούσε να εξηγήσει τον ακριβή μηχανισμό που προκαλεί τη μετακίνηση των ηπείρων. Τώρα, με βάση όλες τις ανακαλύψεις και τα επιστημονικά επιτεύγματα των τελευταίων πενήντα χρόνων ξέρουμε όχι μόνο ότι η μετακίνηση των πλακών είναι γεγονός, αλλά μπορούμε να εξηγήσουμε και πώς ακριβώς συμβαίνει. Η καινούρια θεωρία βρίσκεται σ’ ένα πολύ ψηλότερο επίπεδο από τον πρόγονό της, με μια βαθύτερη κατανόηση των πολύπλοκων μηχανισμών, μέσω των οποίων εξελίσσεται ο πλανήτης μας.
Τι Είναι η Τεκτονική των Πλακών;
Η γη αποτελείται εσωτερικά από έναν αριθμό στρωμάτων. Τα κύρια στρώματα είναι ο πυρήνας (που χωρίζεται σε εσωτερικό και εξωτερικό πυρήνα), ο παχύς μανδύας και ο λεπτός φλοιός στην επιφάνεια. Το κάθε στρώμα έχει τη δική του χημική σύνθεση και τις δικές του φυσικές ιδιότητες. Καθώς η υγρή γη κρύωνε, περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, τα πιο βαριά υλικά βυθίζονταν προς το κέντρο της, ενώ τα πιο ελαφριά έμεναν πιο κοντά στην επιφάνεια. Ο εσωτερικός πυρήνας της γης είναι μια στερεή μάζα, συμπιεσμένη από τεράστιες πιέσεις. Ο φλοιός σχηματίζει ένα λεπτό στρώμα γύρω απ’ τον ημίρρευστο μανδύα – όπως η φλούδα γύρω από ένα μήλο. Πενήντα χιλιόμετρα κάτω από τον ψυχρό εξωτερικό φλοιό, η θερμοκρασία είναι περίπου 800οC. Ακόμα βαθύτερα, στα 2.000 χιλιόμετρα περίπου, η θερμοκρασία φτάνει πάνω από 2.200οC. Σ’ αυτό το βάθος, τα πετρώματα συμπεριφέρονται περισσότερο σαν υγρά.
Ο εξωτερικός φλοιός φέρει τους ωκεανούς και τις γεωμάζες, όπως και όλες τις μορφές ζωής. Περίπου τα 7/10 του φλοιού είναι καλυμμένα με νερό, που αποτελεί ένα από τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά του πλανήτη. Ο επιφανειακός φλοιός είναι πολύ ανώμαλος και περιέχει γιγάντιες οροσειρές στη γεωμάζα του, ενώ υποθαλάσσιες οροσειρές και χαράδρες διασχίζουν τους ωκεανούς. Ένα τέτοιο παράδειγμα υποθαλάσσιας οροσειράς είναι η Μεσο-ατλαντική ράχη, που αποτελεί το όριο ανάμεσα σε τέσσερις από τις τεκτονικές πλάκες της γης. Ο φλοιός αποτελείται από 10 κύριες τεκτονικές πλάκες που ταιριάζουν μεταξύ τους σαν παζλ. Οι επαφές των πλακών αυτών χαρακτηρίζονται από ρήγματα και έντονα γεωλογικά φαινόμενα. Εκεί συγκεντρώνεται η ηφαιστειακή και η σεισμική δραστηριότητα. Οι ήπειροι βρίσκονται πάνω στις πλάκες και μετακινούνται ακολουθώντας την κίνηση των πλακών.
Στα όρια των ωκεάνιων πλακών – στις μεσο-ωκεάνιες ράχες – υποθαλάσσια ηφαίστεια εκκρίνουν λιωμένα πετρώματα από το εσωτερικό της γης, δημιουργώντας έτσι ένα ωκεάνιο φλοιό. Ο ωκεάνιος πυθμένας επεκτείνεται απομακρυνόμενος από τη ράχη σαν ταινιόδρομος, μεταφέροντας επάνω του τεράστιες σχεδίες ηπειρωτικού φλοιού. Τα ηφαίστεια είναι η πηγή μετατροπής της τεράστιας ενέργειας από τη γη σε θερμότητα. Υπάρχουν περίπου 430 ενεργά ηφαίστεια σήμερα. Με παράδοξο τρόπο, οι ηφαιστειακές εκρήξεις ελευθερώνουν την ενέργεια που προκαλεί την τήξη των πετρωμάτων στο φλοιό. Ο εξωτερικός φλοιός της γης (η λιθόσφαιρα) μεταβάλλεται και ανανεώνεται διαρκώς. Νέα λιθόσφαιρα δημιουργείται συνεχώς από τη διείσδυση και έκχυση μάγματος στις μεσο-ωκεάνιες ράχες μέσω της μερικής τήξης του ανώτερου μανδύα (ασθενόσφαιρα). Η δημιουργία καινούριου φλοιού σπρώχνει και απομακρύνει τον παλιό ωκεάνιο βυθό και μαζί με αυτόν και τις ηπείρους. Αυτή η καινούρια λιθόσφαιρα κινείται μακριά από τις μεσο-ωκεάνιες ράχες, καθώς κάποιες πλάκες μεγεθύνονται. Όμως, σε κάποιες άλλες περιοχές συμβαίνει η αντίθετη διαδικασία. Κομμάτια λιθόσφαιρας καταστρέφονται και «επιστρέφουν» στην ασθενόσφαιρα, όπου τήκονται ξανά. Έτσι, η επιφάνεια της γης δε διογκώνεται τελικά.
Τέτοια σημεία καταστροφής είναι τα σημεία συνάντησης τεκτονικών πλακών με αντίθετες κατευθύνσεις κίνησης, όπου οι τρομακτικές δυνάμεις εξαναγκάζουν τη μια πλάκα να βυθιστεί κάτω από την άλλη. Στις περιοχές αυτές, βρίσκουμε χαρακτηριστικές γεωλογικές δομές: βαθιές υποθαλάσσιες χαράδρες στο σημείο βύθισης της μιας πλάκας κάτω από την άλλη, νησιωτικά τόξα και ψηλές οροσειρές πίσω από την γραμμή βύθισης, και φυσικά ηφαίστεια και έντονη σεισμική δραστηριότητα χωροταξικά κατανεμημένη. Όλα αυτά κρατούν μια ισορροπία ανάμεσα σε παλιό και νέο, σε μια διαλεκτική ενότητα αντιθέτων. Νέα λιθόσφαιρα δημιουργείται συνεχώς και καταστρέφεται συνεχώς. Η διαδικασία αυτή εξηγεί την κίνηση των πλακών.
Αυτή η συνεχής δραστηριότητα κάτω από την επιφάνεια της γης καθορίζει πολλά από τα φαινόμενα που επηρεάζουν την ανάπτυξη του πλανήτη. Η γεωμάζα, οι ωκεανοί και η ατμόσφαιρα δεν επηρεάζονται μόνο από τις ακτίνες του Ήλιου, αλλά και από τη βαρύτητα και το μαγνητικό πεδίο που περιβάλλει τη γη. «Η συνεχής αλλαγή», λέει ο Ένγκελς, «δηλαδή η εγκατάλειψη της αφηρημένης ταυτότητας από τον εαυτό της, βρίσκεται επίσης και στα αποκαλούμενα ανόργανα πράγματα. Η γεωλογία είναι η ιστορία της. Στην επιφάνεια οι μηχανικές αλλαγές (απογύμνωση, παγετός), οι χημικές αλλαγές (αποσάθρωση) και στο εσωτερικό οι μηχανικές αλλαγές (πίεση), οι θερμικές (ηφαίστεια), οι χημικές (νερό, οξέα, συγκολλητικές ουσίες), όλα σε αναταραχή, σεισμούς κτλ». Και πάλι «κάθε σώμα εκτίθεται συνεχώς σε μηχανικές, φυσικές και χημικές επιδράσεις, που συνεχώς το μεταβάλλουν και τροποποιούν την ταυτότητά του».
Κάτω από τον Ατλαντικό Ωκεανό υπάρχει μια υποθαλάσσια ηφαιστειογενής ορεινή αλυσίδα, όπου δημιουργείται συνεχώς νέο μάγμα. Ως αποτέλεσμα, ο ωκεάνιος φλοιός μεγεθύνεται και πιέζει εκατέρωθεν της αλυσίδας αυτής, απομακρύνοντας τη Νότιο Αμερική από την Αφρική, όπως και τη Βόρειο Αμερική από την Ευρώπη. Αλλά, καθώς η αμερικανική ήπειρος σπρώχνεται από κολοσσιαίες δυνάμεις προς τα δυτικά, έρχεται σε σύγκρουση με τον ωκεάνιο φλοιό του Ειρηνικού ωκεανού ο οποίος κινείται ανατολικά. Η ωκεάνια πλάκα αναγκάζεται να συγκλίνει και να βυθιστεί κάτω από την Αμερική, όπου λιώνει, διαλύεται, κινείται σε υπόγεια ρεύματα μέσα στον ανώτερο μανδύα (ασθενόσφαιρα) και τελικά ξαναεμφανίζεται – μετά από εκατομμύρια χρόνια – σε μια άλλη μεσο-ωκεάνια ράχη.
Οι διαδικασίες αυτές δεν είναι ομαλές, γραμμικές διαδικασίες, αλλά πραγματοποιούνται με αντιθέσεις και άλματα κολοσσιαίων πραγματικά διαστάσεων. Υπάρχουν στιγμές, όπου οι δυνάμεις κάτω από τον εξωτερικό φλοιό της γης αντιμετωπίζουν τέτοια αντίσταση, που αναγκάζονται ν’ αναστραφούν και να βρουν κάποια άλλη διέξοδο. Έτσι, για μια πολύ μεγάλη περίοδο, ένας ωκεανός όπως ο Ειρηνικός μπορεί να μεγεθύνεται. Αλλά αυτό δεν μπορεί να συνεχιστεί για πάντα. Όταν η ισορροπία των δυνάμεων αλλάξει, όλη η διαδικασία αντιστρέφεται. Ένας τεράστιος ωκεανός μπορεί να συμπιεστεί ανάμεσα σε δύο ηπείρους και τελικά να εξαφανιστεί, ανάμεσα ή κάτω από τις ηπείρους. Τέτοιες διεργασίες έχουν συμβεί πολλές φορές στην ιστορία του πλανήτη τα τελευταία 4.600 εκατομμύρια χρόνια. Πριν από 200 εκατομμύρια χρόνια, υπήρχε ένας τεράστιος ωκεανός – η Τηθύς – ανάμεσα στην Ευρασία και την Αφρική, από την Ισπανία ως την Ινδία. Σήμερα, το μοναδικό υπόλειμμα του ωκεανού αυτού είναι ένα τμήμα της ΝΑ Μεσογείου. Το υπόλοιπο κομμάτι του τεράστιου αυτού ωκεανού έχει βυθιστεί και έχει συνθλιβεί, καθώς η Ευρασιατική πλάκα προσέγγιζε την Αφρικάνικη, και συγκρούστηκε τελικά με αυτήν στα Πυρηναία, στις Άλπεις, στον Καύκασο και στα Ιμαλάια. Μόνο κάτω από την Κρήτη τα υπολείμματα του ωκεανού αυτού υποβυθίζονται ακόμα κάτω από την Ευρασία, εξηγώντας έτσι την έντονη σεισμικότητα και τα ηφαίστεια του ελλαδικού χώρου και της Ιταλίας.
Από την άλλη μεριά, όταν μια μεσο-ωκεάνια ράχη «κλείνει» (δηλαδή εξαφανίζεται κάτω από κάποια ήπειρο), τότε καινούρια λιθόσφαιρα θα εμφανιστεί σε κάποιο άλλο μέρος. Το λιωμένο υλικό του ανώτερου μανδύα – της ασθενόσφαιρας – κινείται κάτω από τον στερεό φλοιό σε ρεύματα, αναζητώντας διέξοδο προς την επιφάνεια. Τρομακτικές δυνάμεις συσσωρεύονται για εκατομμύρια χρόνια και πιέζουν προς τα πάνω. Όπως είναι φυσικό, η λιθόσφαιρα διαρρηγνύεται στα πιο αδύνατα σημεία της. Η συσσώρευση των δυνάμεων οδηγεί τελικά στη διάρρηξη του στερεού φλοιού σε κάποιο σημείο. Η ποσοτική αλλαγή προκαλεί μια κατακλυσμική μεταβολή. Το εξωτερικό κάλυμμα σπάει και η καινούρια λιθόσφαίρα εκχύνεται, ανοίγοντας το δρόμο για τη γέννηση καινούριων ωκεανών. Σήμερα, μπορούμε να παρακολουθήσουμε τα πρώιμα στάδια αυτής της διαδικασίας στην ηφαιστειακή κοιλάδα του Αφάρ, στην Ανατολική Αφρική, όπου η ήπειρος διαρρηγνύεται, σχηματίζοντας μια βαθιά τάφρο. Ένας νέος ωκεανός πρόκειται να δημιουργηθεί εκεί τα επόμενα χρόνια, αποκόπτοντας ένα κομμάτι από την Αφρικανική Ήπειρο. Μάλιστα, η Ερυθρά Θάλασσα αντιπροσωπεύει τα αρχικά στάδια ανάπτυξης ενός ωκεανού, που χώρισε στο παρελθόν τη Νότιο Αραβία από την Αφρική και τώρα μεγαλώνει και τις απομακρύνει…
Η συνειδητοποίηση ότι η γη δεν είναι μια στατική αλλά μια δυναμική οντότητα έδωσε τεράστια ώθηση στη γεωλογία, τοποθετώντας την σε μια πραγματικά επιστημονική βάση. Η μεγάλη επιτυχία της θεωρίας της τεκτονικής των πλακών είναι ότι συνδυάζει διαλεκτικά όλα τα φυσικά φαινόμενα, ανατρέποντας τις συντηρητικές αντιλήψεις του επιστημονικού κατεστημένου, που βασιζόταν στην τυπική λογική. Ανέδειξε την ιδέα ότι τα πάντα στη γη βρίσκονται σε συνεχή κίνηση και ότι αυτή γίνεται μέσω εκρηκτικών αντιθέσεων. Ωκεανοί και ήπειροι, βουνά και κοιλάδες, ποταμοί, λίμνες και ακτές βρίσκονται σε μια διαδικασία συνεχούς αλλαγής, όπου περίοδοι «ηρεμίας» και «σταθερότητας» διακόπτονται βίαια από επαναστάσεις σε ηπειρωτική κλίμακα. Η ατμόσφαιρα, οι κλιματικές συνθήκες, ο μαγνητισμός, ακόμα και η θέση των μαγνητικών πόλων του πλανήτη, βρίσκονται με παρόμοιο τρόπο σε μία συνεχή κατάσταση μεταβολής. Η ανάπτυξη της καθεμιάς διεργασίας χωριστά επηρεάζεται και καθορίζεται σε μικρότερο ή μεγαλύτερο βαθμό από όλες τις άλλες διαδικασίες. Είναι συνεπώς αδύνατο να μελετήσει κάποιος κάποια γεωλογική διεργασία σε απομόνωση από τις υπόλοιπες. Όλες μαζί συνδυάζονται, για να δημιουργήσουν ένα συνολικό άθροισμα φαινομένων που είναι ο κόσμος γύρω μας. Οι σύγχρονοι γεωλόγοι είναι αναγκασμένοι να σκέφτονται με διαλεκτικό τρόπο, παρ’ όλο που δεν έχουν διαβάσει ποτέ ούτε μια γραμμή από Μαρξ ή Ένγκελς, απλά και μόνο γιατί το επιστημονικό αντικείμενό τους δεν μπορεί να εξηγηθεί ικανοποιητικά με κανέναν άλλο τρόπο.
Σεισμοί και Ορογένεση
Όταν ήταν νεαρός, ο Δαρβίνος βρήκε ένα απολίθωμα κάποιου θαλάσσιου οργανισμού, πολύ βαθιά στη στεριά, μακριά από τη θάλασσα. Αν στ’ αλήθεια ζούσαν θαλάσσια είδη κάποτε στον τόπο τούτο, τότε όλες οι υπάρχουσες θεωρίες της ιστορίας της γης ήταν λανθασμένες. Ο Δαρβίνος έδειξε με μεγάλο ενθουσιασμό το εύρημά του σ έναν εξέχοντα γεωλόγο που του απάντησε: «Ας ελπίσουμε πως δεν είναι αλήθεια». Ο γεωλόγος προτίμησε να πιστέψει πως κάποιος πέταξε το απολίθωμα σε εκείνο το μέρος μετά από μια βόλτα στην παραλία. Από τη σκοπιά της κοινής λογικής, είναι απίστευτο το γεγονός ότι οι ήπειροι κινούνται. Τα μάτια μας λένε πως δεν είναι έτσι τα πράγματα. Η μέση ταχύτητα αυτής της κίνησης είναι περίπου 1-2 εκατοστά το χρόνο. Έτσι, για καθημερινούς σκοπούς η κίνηση αυτή μπορεί να αγνοηθεί. Όμως, σε μια πολύ μεγαλύτερη χρονική περίοδο εκατομμυρίων ετών, αυτές οι μικροσκοπικές αλλαγές μπορεί να προκαλέσουν τις πιο δραματικές αλλαγές που μπορούμε να φανταστούμε.
Στην κορυφή των Ιμαλαΐων (8.800μ. πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας), υπάρχουν πετρώματα που περιέχουν απολιθώματα θαλάσσιων οργανισμών. Αυτό σημαίνει πώς τα πετρώματα αυτά, που κάποτε ηρεμούσαν πάνω στον πυθμένα της προϊστορικής θάλασσας Τηθύος, ωθήθηκαν προς τα πάνω από την σύγκρουση της Ινδικής Χερσονήσου με την Ασία, ώσπου, σε μια περίοδο 200 εκατομμυρίων χρόνων να δημιουργήσουν τα υψηλότερα βουνά στον κόσμο. Ακόμα όμως και αυτή η διαδικασία δεν ήταν ομαλή και ευθύγραμμη, αλλά εμπεριείχε αντιθέσεις, με τεράστιες αναταραχές, ανυψώσεις και υποχωρήσεις, με χιλιάδες σεισμούς, απίστευτες καταστροφές, διαρρήξεις της συνέχειας, παραμορφώσεις και πτυχές. Είναι προφανές πως οι κινήσεις των πλακών προκαλούνται από γιγάντιες δυνάμεις στο εσωτερικό της γης. Η όλη σύνθεση του πλανήτη, η εμφάνιση και η ταυτότητά του καθορίζεται από αυτό το φαινόμενο. Η ανθρωπότητα έχει άμεση εμπειρία ενός μικρού μόνο κλάσματος των δυνάμεων αυτών μέσω των σεισμών και των ηφαιστειακών εκρήξεων. Ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά της επιφάνειας της γης είναι οι μεγάλες οροσειρές. Πώς όμως δημιουργούνται;
Ας πάρουμε ένα πακέτο χαρτιά κι ας το πιέσουμε προς τον τοίχο. Τα χαρτιά θα καμφθούν και θα παραμορφωθούν από την πίεση, καθώς και την ίδια στιγμή θα «κινηθούν» προς τα πάνω, δημιουργώντας μια μορφή καμπύλης πτυχής. Ας φανταστούμε τώρα την ίδια διαδικασία, όταν ένας ωκεανός συμπιέζεται ανάμεσα σε δύο ηπείρους, αλλά τα πετρώματα που στοιβάζονται σε στρώματα πάνω από τον φλοιό σε εκείνο το σημείο αποξύνονται, παραμορφώνονται και πτυχώνονται, σχηματίζοντας μια καμπύλη μορφή: ένα βουνό. Μετά την ολοκληρωτική εξαφάνιση του ωκεανού, οι δύο ήπειροι θα συγκρουστούν, τα πετρώματα ανάμεσα θα συνθλίβουν και ο φλοιός στο σημείο εκείνο θα παχύνει κάθετα, καθώς οι ηπειρωτικές μάζες θα συμπιέζονται. Η αντίσταση στην υποβύθιση προκαλεί μεγάλες απωθήσεις και πτυχές και αυτή η ανύψωση δημιουργεί μια οροσειρά. Η σύγκρουση της ευρασιατικής με την αφρικανική πλάκα (ή τμήματα της Αφρικής) δημιούργησε μεγάλη ορεινή αλυσίδα, η οποία αρχίζει από τα Πυρηναία στα δυτικά, συνεχίζει με τις Άλπεις (σύγκρουση Ιταλίας και Ευρώπης) στα Βαλκάνια, στην ελληνική Πίνδο και την Κρήτη, στην περιοχή του Ταύρου, στον Καύκασο (σύγκρουση Νότιας Αραβίας και Ασίας) και καταλήγει στα Ιμαλάια (σύγκρουση Ινδίας και Ασίας). Με τον ίδιο τρόπο, τα Απέννινα και τα Βραχώδη Όρη στην Αμερική βρίσκονται τοποθετημένα πίσω απ’ τη ζώνη, όπου η πλάκα του Ειρηνικού Ωκεανού βυθίζεται κάτω από την αμερικανική ήπειρο.
Δε μας ξαφνιάζει το γεγονός ότι οι ζώνες αυτές χαρακτηρίζονται επίσης από έντονη σεισμική δραστηριότητα. Οι σεισμικά ενεργές ζώνες του πλανήτη είναι ακριβώς τα όρια μεταξύ των διαφορετικών τεκτονικών πλακών. Συγκεκριμένα, οι ζώνες όπου δημιουργούνται οροσειρές, είναι ζώνες όπου κολοσσιαίες δυνάμεις έχουν συσσωρευτεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Όταν οι ήπειροι συγκρούονται, βλέπουμε τις συσσωρευμένες δυνάμεις να ενεργούν σε διάφορα πετρώματα, σε διαφορετικές τοποθεσίες και με διαφορετικούς τρόπους. Εκείνα τα πετρώματα, που αποτελούνται από τα σκληρότερα υλικά, αντιστέκονται στην παραμόρφωση. Όμως, σε κάποιο κρίσιμο σημείο, η ποσότητα μετατρέπεται σε ποιότητα και ακόμα και τα σκληρότερα πετρώματα σπάζουν ή παραμορφώνονται. Αυτό το ποιοτικό άλμα, μόλις μία μικροσκοπική κίνηση του φλοιού, οδηγεί σε εκτεταμένες ρηγματώδεις πτυχώσεις, παραμορφώσεις και ανοδική κίνηση των πετρωμάτων.
Εδώ έχουμε τη διαλεκτική διαδικασία της εξέλιξης μέσω αλμάτων και αντιθέσεων. Τα πετρώματα που συμπιέζονται παρουσιάζουν ένα αρχικό εμπόδιο, αφού προβάλλουν αντίσταση στις πιέσεις των υπόγειων δυνάμεων. Όμως, όταν διαρρηγνύονται, μετατρέπονται στο αντίθετό τους, γίνονται δηλαδή κανάλια απελευθέρωσης αυτών των δυνάμεων. Αν οι δυνάμεις που ενεργούν κάτω από την επιφάνεια ευθύνονται για τη δημιουργία οροσειρών και υποθαλάσσιων χαραδρών, στην επιφάνεια της γης δρουν άλλες δυνάμεις, προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Τα βουνά δε γίνονται συνεχώς όλο και ψηλότερα, γιατί υπόκεινται σε άλλες δυνάμεις. Στην επιφάνεια έχουμε την αποσάθρωση, τη διάβρωση και τη μεταφορά υλικού από τα βουνά και τις ηπείρους πίσω στους ωκεανούς. Τα πετρώματα φθείρονται από την ενέργεια δυνατών ανέμων, από την έντονη βροχή, τη βλάστηση, το χιόνι και τον παγετό που αδυνατίζουν το εξωτερικό στρώμα τους. Μετά από κάποια περίοδο έχουμε άλλο ένα ποιοτικό άλμα. Τα πετρώματα χάνουν σιγά-σιγά τη συνοχή τους, καθώς μικροί κόκκοι απομακρύνονται από αυτά. Με την επίδραση του ανέμου και του νερού, ειδικά των ποταμών, εκατομμύρια κόκκοι μεταφέρονται από τα ψηλότερα σημεία σε κοιλάδες, λίμνες, αλλά κυρίως στη θάλασσα, όπου αυτά τα σωματίδια των πετρωμάτων επανασυσσωρεύονται στο βυθό του ωκεανού. Εκεί θάβονται και πάλι, καθώς όλο και περισσότερο υλικό συσσωρεύεται πάνω τους και μια καινούρια διαδικασία αρχίζει – η αντίθετη. Τα πετρώματα επαναστερεοποιούνται. Ως αποτέλεσμα, δημιουργούνται καινούρια πετρώματα που θα ακολουθήσουν την κίνηση του ωκεάνιου πυθμένα, μέχρις ότου αυτός καταβυθιστεί και πάλι κάτω από κάποια ήπειρο, όπου θα λιώσει και κατά πάσα πιθανότητα θα εμφανιστεί ξανά στην κορυφή κάποιου βουνού στην επιφάνεια της γης.
Υπόγειες διεργασίες
Η ύλη είναι οργανωμένη σε ειδικούς συνδυασμούς στοιχείων που στη στέρεα κατάσταση σχηματίζουν κρυστάλλους που ονομάζονται ορυκτά. Η συνένωση πολλών διαφορετικών ορυκτών οδηγεί στο σχηματισμό πετρωμάτων. Κάθε πέτρωμα χαρακτηρίζεται από κάποιο συγκεκριμένο συνδυασμό ορυκτών και το κάθε ορυκτό αποτελείται από ένα συγκεκριμένο συνδυασμό στοιχείων, σε μια συγκεκριμένη κρυσταλλική μορφή. Οι μεταβολές της θερμοκρασίας, της πίεσης και άλλων παραγόντων (πίεση υγρής φάσης κλπ.) προκαλούν ποσοτικές αλλαγές στη χημεία των περισσότερων ορυκτών, μέσω της αμοιβαίας υποκατάστασης στοιχείων από κάποια άλλα. Ενώ μερικά ορυκτά παραμένουν σταθερά μέσα σε κάποια όρια συνθηκών, σε κάποιο κρίσιμο σημείο καμπής η ύλη αναδιοργανώνεται σε διαφορετικές κρυσταλλικές μορφές. Αυτό προκαλεί ποιοτική αλλαγή στα ίδια τα ορυκτά, τα οποία αντιδρούν μεταξύ τους παράγοντας ένα νέο συνδυασμό διαφορετικών ορυκτών, ο οποίος αντικατοπτρίζει τις νέες φυσικές συνθήκες. Αυτό αντιπροσωπεύει ένα νέο ποιοτικό άλμα, όπως η αλλαγή του νερού σε πάγο στους 0 βαθμούς Κελσίου. Το αποτέλεσμα είναι ότι το αρχικό πέτρωμα μετασχηματίζεται σε νέο πέτρωμα. Έτσι, κάτω από την πίεση των περιβαλλοντικών συνθηκών, έχουμε ένα ξαφνικό άλμα, που περιλαμβάνει το μετασχηματισμό όχι μόνο των ορυκτών αλλά και των ίδιων των πετρωμάτων. Δεν υπάρχει κανένα ορυκτό, που να παραμένει σταθερό και αναλλοίωτο σε όλο το φάσμα των φυσικών συνθηκών.
Σε ζώνες όπου ο ωκεάνιος φλοιός βυθίζεται κάτω από μια ηπειρωτική πλάκα, τα πετρώματα μπορεί να βυθιστούν πολύ βαθιά μέσα στο φλοιό. Κάτω από τέτοιες ακραίες συνθήκες, τα ίδια τα πετρώματα αρχίζουν να τήκονται. Όμως, η διαδικασία αυτή δε συμβαίνει ταυτόχρονα, αλλά έχουμε το φαινόμενο της μερικής τήξης, επειδή διαφορετικά ορυκτά τήκονται σε διαφορετικές συνθήκες. Το λιωμένο υλικό έχει την τάση να κινηθεί ανοδικά, αφού είναι λιγότερο πυκνό από τα πετρώματα που το περιβάλλουν. Όμως, αυτή η κίνηση δε συμβαίνει χωρίς προβλήματα, εξαιτίας τις αντίστασης των υπερκείμενων. Τα λιωμένα υλικά, δηλαδή το διαφοροποιημένο μάγμα, θα προσπαθήσει να κινηθεί ανοδικά. Όμως, αυτή η κίνηση εμποδίζεται από τα υπερκείμενα συμπαγή πετρώματα. Στο ακινητοποιημένο μάγμα, τα εξωτερικά περιθώρια του αρχίζουν να ψύχονται και να κρυσταλλώνονται, σχηματίζοντας ένα στερεό στρώμα που ενεργεί σαν ένα επιπρόσθετο εμπόδιο στο δρόμο του μάγματος προς την επιφάνεια. Όμως, η πίεση συσσωρεύεται σταδιακά σε τέτοιο βαθμό όπου το εμπόδιο κάποια στιγμή διαρρηγνύεται και το μάγμα τελικά καταφέρνει να ανοίξει το δρόμο προς μια βίαιη έκρηξη, απελευθερώνοντας τις κολοσσιαίες συσσωρευμένες δυνάμεις.
Είναι λοιπόν εμφανές ότι οι διαδικασίες αυτές δεν πραγματοποιούνται με τυχαίο τρόπο, όπως μπορεί να φαίνεται στα άτυχα θύματα των σεισμών και των ηφαιστειακών εκρήξεων, αλλά ακολουθούν θεμελιώδεις νόμους, που μόλις τώρα αρχίσαμε να κατανοούμε. Πραγματοποιούνται σε συγκεκριμένες ζώνες, που βρίσκονται στα όρια των τεκτονικών πλακών, κυρίως στις μεσοωκεάνιες ράχες και στις ζώνες καταβύθισης. Αυτός ακριβώς είναι ο λόγος που ενεργά ηφαίστεια υπάρχουν στην Ν. Ευρώπη (Σαντορίνη στην Ελλάδα, Αίτνα, Βεζούβιος, Στρόμπολι στην Ιταλία), όπως και στην Ιαπωνία, όπου υπάρχει ζώνη καταβύθισης του ωκεάνιου φλοιού (που οδήγησαν στο σεισμό του Kobe), στη μέση του Ατλαντικού και του Ειρηνικού Ωκεανού (ηφαιστειογενή νησιά και υποθαλάσσια ηφαίστεια στις μέσο-ωκεάνιες ράχες) και στην Ανατολική Αφρική (Κιλιμάντζαρο) όπου βρίσκεται σε εξέλιξη η διάρρηξη του ηπειρωτικού φλοιού, που θα οδηγήσει στη δημιουργία ενός νέου ωκεανού.
