Az elmélet előzményei
Az elmélet előzményei
1896-ban Henri Becquerel felfedezte a radioaktivitás jelenségét. Ennek a földtudományi jelentőségét Ernest Rutherford ismerte fel 1904-ben, amikor is kiderült, hogy a természetes radioaktív elemek (elsősorban az urán, tórium és kálium) bomlásához kapcsolódó alfa-, béta- és gamma-sugárzások óriási mértékű hőt termelnek a Föld belsejében. Bár ezzel egycsapásra megszűnt a Föld fokozatos kihűléséről vallott nézetek létalapja, a merev Föld elképzelés mégis hosszú évtizedekig uralkodó koncepció maradt. Uralkodó, de nem kizárólagos. Otto Ampferer osztrák geológus 1906-ban megjelent művében amellett érvelt, hogy a radioaktív hőtermelés miatt a földköpeny-tartományok annyira folyósak lehetnek, hogy bennük nagykiterjedésű konvekciós áramlások mennek végbe. Ezzel továbbfejlesztette O. Fisher angliai protestáns tiszteletes 1881-ben publikált elképzelését, miszerint a mélybeni konvekciós áramok felszálló ága az óceánok középvonala, leszálló ága pedig a kontinensek szegélye alatt található. A feltételezett áramlási kép alapján arra következtettek, hogy az óceánok területe növekszik, míg a kontinenseké csökken, ami gyűrthegységek kialakulásában nyilvánul meg.
Az új és régi megfigyeléseket szintetizáló, egységes és logikusan felépített mobilista elmélet kialakítása a polihisztor Alfred Wegener nevéhez fűződik. A kontinensvándorlás elméletéről írott első könyve 1915-ben jelent meg. Ezt még öt továbbfejlesztett kiadás követte. A kontinensvándorlási elmélet nagysága – újszerűsége mellett – abban rejlik, hogy széleskörű ismeretei birtokában Wegener különböző tudományterületekről származó érvekkel tudta alátámasztani nézeteit. Ezek közül a legfontosabbak a következők voltak:
1. A földfelszín összes pontjának magassága, illetve mélysége alapján szerkeszthető gyakorisági diagram (az ún. hipszometrikus görbe) világosan mutatja, hogy a Földön két topográfiai szint uralkodik: a kontinensek átlagosan 800 méter körüli kiemelkedése és az óceáni aljzat átlagosan 4800 méter körüli mélysége. A két uralkodó topográfiai szint létezése arra utal, hogy az óceánok nem keletkezhettek korábbi kontinentális területek beszakadásával.
2. A tapasztalati úton levezetett izosztázia elve szerint a földi kéregblokkok magassági helyzetét a folyadékokra érvényes arkhimédészi úszási törvény határozza meg. Eszerint a földi kéreg alatt folyadékszerűen viselkedő köpenyanyag található, amelybe a kéreg bemerülhet vagy amelyből kiemelkedhet. Ha tehát nincs merevségi akadálya a függőleges mozgásoknak, miért lenne elképzelhetetlen a vízszintes irányú elmozdulás? Wegener világosan látta, hogy egy anyag – esetünkben a földköpeny – merevsége vagy folyadékszerűsége (plasztikussága) valójában nem összeegyezhetetlen tulajdonságok. Példaként a szurkot hozta fel, amely szobahőmérsékleten kalapácsütésekkel (azaz gyors erőhatással) szilánkosan törhető merev anyag, míg a ráhelyezett teher (azaz lassú erőhatás) következtében plasztikusan folyik.
3. Az Atlanti-óceánt szegélyező kontinensek geológiai képződményei – elsősorban a hegységövek területén – úgy illeszkednek egymáshoz, mintegy kettétépett újságlap megszakadó sorai.
4. A déli kontinensek egykori (késő paleozoikumi és mezozoikumi) élővilágának hasonlósága olyan nagy mértékű, hogy az másképpen nem alakulhatott ki, csak ha közvetlen összeköttetésben állt egymással. A korabeli felfogás szerint ezt az összeköttetést a távol fekvő kontinenseket összekapcsoló, többezer kilométer hosszúságú szárazföldi hidak biztosították, amelyek utóbb nyomtalanul elsüllyedtek. Wegener felhívta a figyelmet ezen elképzelés tarthatatlanságára, hiszen a viszonylag kis sűrűségű kőzetekből felépülő kontinentális kéreg úszási egyensúlyban van, elsüllyedése ellentmondana az izosztázia törvényének. Sokkal kézenfekvőbb ehelyett az őslénytani megfigyeléseket azzal magyarázni, hogy egykor a kontinensek összetartoztak és csak utóbb szakadtak szét, vándoroltak messze egymástól.
5. Wegener jól tudta, hogy bizonyos geológiai képződmények csak sajátos éghajlati viszonyok esetén alakulnak ki. Közismert példa a kőszén, amelynek a létrejöttéhez szükséges dús erdők csak meleg és csapadékban gazdag éghajlati övekben vannak meg. Ezzel szemben fagypont körüli hőmérséklet szükséges a tillitek kialakulásához, amelyek a mozgó jégárak által felragadott és tovaszállított morénaanyag olvadás utáni tömeges felhalmozódásával keletkeznek. Az ilyen sajátos képződmények mai elterjedését vizsgálva a déli félteke kontinensein Wegener látványos bizonyítékait szolgáltatta a kontinensek egykori összetartozásának, sőt annak is, hogy az egybefüggő kontinens (Pangea) a Föld forgástengelyéhez (vagyis az éghajlati övekhez) képest mozgott.
6. A rádióhullámok terjedési idejének mérésével végzett távolság-meghatározások alapján Wegener úgy találta, hogy bizonyítható Európa és Grönland mai gyors távolodása. A megismételt mérések azonban azt mutatták, hogy a Wegener rendelkezésére álló rádióhullám-terjedési adatok pontatlanok voltak, így e következtetése hibás volt. A mai űrtechnikai eszközök alkalmazásával utóbb mégis bizonyítást nyert, hogy a két kontinens távolodik egymástól, csak kisebb mértékben, mint azt Wegener eredetileg számolta.
A földfelszín hipszometrikus diagramja. Az egyes oszlopok azt mutatják, hogy a különböző magasság- vagy mélységértékek közé eső területek a Föld felszínének hány százalékát alkotják (pl. az 1 és 2 km közé eső magasságok a Föld felszínének 4,5%-át képviselik)
