Levha Tektoniği Teorisi: Kıta ve Okyanusların Sabit Olmadığı ve Durmaksızın Değiştiğini Söyleyen Jeoloji Teorisi Nasıl Geliştirildi?

Avusturyalı jeolog Eduard Suess, 1885 yılında yayımlanan "The Face of Earth" adlı kitabında o zaman için oldukça dikkat çeken bir kıtadan bahsetmişti, "Gondwanaland". Gondwanaland adını verdiği süperkıta Güney Amerika, Afrika, Arap Yarımadası, Hindistan ve Avustralya ve Antartika'yı içine alan, tek bir kara parçasıydı. Suess, bu antik süperkıta hipotezini, Geç Paleozik döneme ait bitki fosillerinin, bu saydığımız kıtlararın birleşim noktalarında ortak olarak bulunması ve bu bölgelerin güney kıyılarında yer alan kayaç istiflerindeki buzullaşmalarına dayandırıyordu. Bitki ve hayvan göçlerini olanaklı hale getirmenin ve Antarktika buzullarının yer almasının nedenini, bu güney kıtalarının kara köprüleriyle izah ediyordu.

1910 yılına geldiğimizde Amerikalı Jeolog Frank B. Taylor, kıta kayması (İng: "Continental Drift") hipotezini geliştirdi. Suess'in Asya'da sürdürdüğü çalışmalarında yaptığı gözlemleri de dikkate alan Taylor, bu hipotezi sayesinde kıtaların ve sıradağların, ilk etapta nasıl oluştuklarını ve zaman içerisinde nasıl değiştiklerini açıklamayı başardı. Kıtaların kayması adını verdiği olayların, Dünya'nın 100 milyon yıl kadar önce Ay'ı yakalaması ile ortaya çıkan gelgit kuvvetlerinin etkisi olarak belirtiyordu. Gelgit kuvvetinin başlangıçta kutuplarda yer alan kıtaların parçalanmasına ve parçaların ekvatora doğru sürüklenmelerine yol açtığını söylemekteydi. Sürüklenen kıtalar sıkışarak sıradağları oluşturuyordu. O dönemde Dünya'nın ve Ay'ın yaşı, bugünkü kadar net bir şekilde bilinmiyordu; dolayısıyla bu açıklama, henüz gerçeği yansıtmaktan uzaktı - ama doğru yönde, doğru adımlar atıldığını gösteriyordu.

Aynı dönem araştırmalarını sürdüren Alman meteorolog ve jeofizikçi Alfred Lothar Wegener, 1915'te yayımladığı "The Origin of Continent and Oceans" kitabında, Kıta Kayması Teorisini geliştirip, teoriye kendi perspektifinden yeni bir hipotez de eklemişti: Dünya 200 milyon yıl öncesinde, Pangea adını verdiği tek bir kıtadan ve onu çevreleyen Güney kutbundaki Panthalassa adındaki tek bir denizden başlayarak günümüzdeki halini almıştı. Kıtaların birbirinden ayrılmasının ve uzaklaşmasının nedenini, kıtaların okyanuslar üzerinde kayıyor olmasına bağlıyordu.

Wegener'in bu teorisinin kanıtlarını ise kıtaların jeolojik ve coğrafi açıdan birbirine yap-boz parçaları gibi uyuyor olması, farklı kıtaların birleşme noktalarında aynı olan flora ve fauna dağılımı, kıtalardaki kayaç dağılımı ve farklı kıtalarda ortak olarak bulunan fosillerin dağılımı oluşturuyordu. Güney Amerika kıtasının Afrika ile eşleşmesi, İskoçya ile Kanada kıyılarının uyumu, Hindistan'da ve Avustralya'da bulunan benzer "brachiapod" fosilleri, Afrika ve Güney Amerika'da bulunan tarih öncesi sürüngenlerden Mesosaurus fosilleri, Hindistan'da, Güney Amerika'da ve Antarktika'da yer alan birlikte oluştukları belirlenen geç karbonifer buzulları, Wegener'in sunduğu kanıtlardandı.

1950'lere gelindiğinde okyanus tabanlarından elde edilen sonar veriler ve paleomanyetizma çalışmaları, bu teoriyi güçlendiren yeni kanıtların keşfedilmesini sağladı. 1961'de Dietz ve Hess, "Deniz Tabanı Yayılması" kuramını geliştirdiler. Böylece Wegener'in söylediğinin aksine, kıtaların okyanusların üzerinde hareket etmediği, okyanusların da kıtalarla birlikte hareket ettiğini ortaya koyuyorlardı. Kıtasal Yayılma Kuramı'nın okyanuslarla ilgili çeşitli gözlemleri açıklayamıyor olması, bu yeni kuram sayesinde çözülüyordu: Mantodan yükselen magma, yanlara doğru yayıldıkça, deniz tabanı sırt zirvesinden öteye doğru taşınmaktaydı. Bu da sadece kıtaların değil okyanusların da hareket ettiğini, magma hareketlerine bağlı olarak birbirlerinden uzaklaşıp yakınlaşabildiklerini gösteriyordu.

1963'te o dönem henüz tam olarak açıklanamamış olan jeomanyetik ters çevirme (coğrafik kuzey ve güney aynı kalırken, manyetik kuzey ve güneyin yer değitirmesi) ve deniz tabanı yayılması fikirlerini birleştiren Vine ve Matthews, deniz sırtlarının yayılma hızlarını belirlemeyi başardılar. Bu durum paleomanyetizmanın kıta sürüklenmesi ve deniz taban yayılması kuramlarını açıklamakta kullanılan en ikna edici fikir olmasını sağlamaya devam ediyor.

Günümüze geldiğimizde, kıtaların oluşmasının ve birbirinden ayrılarak uzaklaşmasının, "ateş küre" olarak bilinen yer katmanındaki sıcak ve akışkan magmanın hareketi sonucu gerçekleşen levha hareketleri nedeniyle oluştuğu kanıtlanmıştır. Karaları ve okyanus tabanlarını yani yerkabuğunu oluşturan ve magma üzerinde hareket eden parçalara, "levha" ya da "plaka" denmektedir. Levha, "kıta" anlamına gelmemektedir; üzerinde kıtaları ve okyanusları barındıran tabakalardır.

Bu teorinin ortaya koyduğu mekanizma şöyle çalışır: Magma, çekirdekten aldığı ısı ile sıcaklığını arttırır. Sıcaklığı artan magmanın yoğunluğu azalır ve yükselir aynı anda yer küreye yakın konumdaki magma ısı kaybedip, sıcaklığı azaldığı için daha yoğun hale gelir ve çekirdeğe doğru hareket eder. Bu hareket konveksiyonel akıntı olarak tanımlanmaktadır. Bu konuda daha fazla bilgi için buradaki yazımızı okuyabilirsiniz.

Konvansiyonel akıntılar, üzerlerinde bulunan levhalarla magmanın sürtünmesine ve farklı yönlere doğru kaymasına neden olur. Bu kaymanın sonucunda bazı plakalar birbiriyle çarpışırken (ve bu sırada dağları, volkanları, vb. jeolojik oluşumları yaratırken), bazıları birbirinden uzaklaşarak yarıklar oluşturur, kimisi ise birbirine paralel hareket ederek deprem bölgelerini yaratır. Bu hareketin sonuçlarıyla ilgili daha fazla bilgiyi buradaki yazımızdan alabilirsiniz. Kıtaların hareket ettiğini nereden bildiğimizi merak ediyorsanız, buradaki yazımızı okuyabilirsiniz.

Sonuç olarak, bugün gezegenimizin yaklaşık 4.5 milyar yaşında olduğunu biliyoruz; ancak gezegenimiz ilk oluştuğunda, üzerindeki kıta ve okyanusların şekli bugünkünden köklü bir biçimde farklıydı. 4.5 milyar yıl boyunca durmaksızın yaşanan magma hareketleri, yüzeydeki kıtaların ve okyanusların neye benzediğini sürekli olarak değiştirmiştir; bundan sonra da değiştirmeye devam edecektir.