100 миллионов лет назад к Европе приплыла земля и утонула

Группа европейских ученых под началом голландского геофизика Дауэ ван Хинсбергена (Douwe van Hinsbergen) из Утрехтского университета впервые построила подробную цифровую модель того, как протекала тектоническая эволюция Средиземноморского региона. Модель охватывает период последних 240 млн лет истории нашей планеты и среди прочего рассказывает историю возникновения и гибели континента площадью примерно с современную Гренландию.

Знакомьтесь: Большая Адрия — земля, погибшая у берегов Европы. Сейчас она опускается в магму под Балканами, уступая место "сапогу" Апеннинского полуострова: Адриатическое море, дно которого, собственно, и представляет собой оставшуюся часть Большой Адрии, закрывается со скоростью 4 миллиметра в год.

Тонущая земля — гостья в этих краях. 240 миллионов лет назад суперконтинент Гондвана — союз Африки, Австралии, Южной Америки, Антарктики и Индии — начал распадаться. Одной из первых вышедших из его состава и стала Большая Адрия, которая отправилась на своей литосферной плите в медленное тектоническое плавание на север, к берегам будущей Европы, но по дороге потеряла свою целостность. 

Фрагменты древнего континента растащило к нашему дню по почти всему Средиземноморскому региону, от Италии до Турции. Ее останки, к слову, довольно популярные туристические места: как объясняет в переписке с корреспондентом ТАСС руководитель проекта, Дауэ ван Хинсберген, это Апеннины, южные Альпы, Динарское нагорье, Геллениды (горная гряда на западном побережье Греции), Крит и значительная часть Турции. А какая-то часть оказалась зажата между Италией и Балканами, где ныне медленно опускается, в прямом смысле этого слова, под землю. 

"Океаническая литосфера остывает со временем, — объясняет геолог Андрей Ершов, доцент кафедры региональной геологии и истории Земли геологического факультета МГУ. — Когда она становится холодной, то приобретает отрицательную плавучесть, то есть начинает тонуть в мантии. Если на ней есть блок континентальной коры, то эта тяжелая остывшая часть затягивает ее за собой". 

"То, что многие горные хребты Средиземноморского региона — производные от другого континента, в действительности не совсем новость, — признает ван Хинсберген. — Об этом было известно десятилетиями. Проблема была в том, чтобы точно воссоздать сам сюжет. Остатки этого континента невероятно деформированы, скомканы, сломаны и рассеяны, и детально реконструировать все это было крайне сложно до тех пор, пока десять лет назад не появились соответствующие программные средства. Я один из первых людей, у кого появился шанс освоить и разобраться с системой GPlates, которую мы использовали. Кроме того, соответствующие горы занимают территорию 30 государств, и у каждой из этих стран были свои карты, свои определения, свои названия, свои модели. За те годы, что мы просто изучали устройство всей системы, в научной литературе появились десятки новых названий и определений континентов и океанов, которые, как правило, не выходили за пределы политических границ".

"Вся эта область к югу от альпийско-гималайского пояса, [северных] Альп, Карпат, Малого Кавказа и дальше до Гималаев, она действительно 250 миллионов лет назад была частью [современной] Африки. И, постепенно переправлялась на север, пристыковывалась к Евразии. Это известно — говорит Ершов. — Вопрос только в контурах этих кусочков, потому что сейчас они уже сильно деформированы".

Для того чтобы восстановить историю формирования Средиземноморья и разглядеть Большую Адрию, ученым потребовалось не только изучить "выжившие" скалы, но и проанализировать данные других палеотектонических исследований. В общей сложности для постройки модели были взяты данные, собранные в 2300 точках земного шара на территории между Испанией и Ираном. На сбор и обработку данных ушло десять лет, итоговая статья занимает 427 страниц — это раз в 20 больше, чем обычные научные публикации, — и начинается с отдельного пояснения по тому, как ее правильно читать. 

"Работа, бесспорно, проделана огромная, — характеризует труд европейцев Ершов. — Размер одного списка литературы уже впечатляет". Библиография действительно занимает четверть текста, она тянется 116 страниц.

"Верно, все данные для этой статьи были получены из литературы, наша команда самым активным образом участвовала в ее приросте последние десятилетия, — говорит сам ван Хинсберген. — Мы собрали немало палеомагнитных данных, особенно в Греции и Турции, а еще на Сардинии, в Апулии и Болгарии". Ученые высверливали из известняковых скал в этих регионах пробы (для этого, говорит голландец, специально переделали бензопилу), а затем везли в лабораторию, чтобы измерить остаточное магнитное поле этих скал.

"Палеомагнитные данные, однако, не главные в данной работе, — отмечает российский геолог. — Они используются для контроля сделанной реконструкции на заключительном этапе. Основа реконструкции — кинематические данные по раскрытию Атлантики". 

Причем тут магнитное поле и реконструкция геологических событий далекой древности, спросите вы? Потому что некоторые породы неплохо помнят свою историю, а геологи неплохо умеют извлекать эти воспоминания из немых кусков материи.

Когда некоторые породы возникают, они намагничиваются. Таких сценариев несколько, классический пример тут — остывание лавы: в этот момент она "схватывает" направление и величину магнитного поля Земли. Другой случай — и это как раз тот, с которым работала группа ван Хинсбергена, — палеомагнетизм осадочных пород: в глинах есть минералы-ферромагнетики, и они при оседании точно так же, как стынущая лава, подстраиваются под действующее магнитное поле Земли. А оно не одинаковое везде: поэтому по его параметрам можно определить широту, в которой была наша порода в момент намагничивания. Грубо говоря, чем ближе она была к экватору, тем более "горизонтальным" будет наклонение ее остаточного магнитного поля, а по мере приближения к полюсу этот наклон будет меняться.

Большая Адрия, пересекая океан, обрастала известняком и прочими наносами, и маршрут "потерянного континента" ученые уточняли, оценивая изменения в наклонении остаточной намагниченности в слоях этих пород. 

Сопоставив все собранные ими данные — и кинематические, и палеомагнитные — исследователи слой за слоем, эпоха за эпохой, как пазл, собрали серию карт, на которых из южных оконечностей Европы собралась Большая Адрия и поплыла обратно в Африку. 

Если бы мы с вами 200 миллионов лет назад оказались на борту корабля, рассекающего воды Неотетиса — океана-прародителя Средиземного, Черного и Каспийского морей, неподалеку от Большой Адрии, мы бы вряд ли воскликнули: "Земля!" Потому что вряд ли бы эту землю увидели.

Большая часть скользящего по мантии Земли к своей неминуемой гибели континента была скрыта под водой. Тропические воды над Большой Адрией полнились моллюсками, а на возвышавшихся над водой коралловых атоллах могли пастись и динозавры, в то время царившие на планете. Лишь небольшая доля Большой Адрии была собственно сушей. 

Подобный феномен, впрочем, не уникален. Сегодня на Земле есть и другой "невидимый" континент — Зеландия. Лишь на крайне невеликую его часть может ступить нога человека, не промокнув.

Зеландия, "получившая независимость" от Антарктики примерно в то же время, когда Большая Адрия стала жертвой Европы, через 80 миллионов лет практически целиком скрылась под водами Тихого океана: над водой сегодня возвышаются только Новая Зеландия, Новая Каледония и россыпь мелких островов, остальные 93–94% лежат ниже уровня моря.

По поводу статуса Зеландии в научном сообществе с недавнего времени идут споры, чем-то напоминающие спор планетологов с астрономами об определении планеты и статусе Плутона, который стал в 2006 году карликовой планетой (причем в принадлежности к классу планет всем карликам отказали). 

"Да, "континентальность" Большой Адрии того же сорта, что и Зеландии. Таков состав ее коры, хотя и большая ее часть была покрыта водой. Мы знаем об этом благодаря крайне мощным известняковым образованиям, которые выросли на дне ее мелководных морей. Географически она была похожа на современные Сейшельские или Багамские острова, — объясняет ван Хинсберген. — Но вместо того, чтобы назвать Большую Адрию "новой Зеландией", я бы назвал Зеландию "новой Большой Адрией", потому как Зеландия возникла лишь 83 миллиона лет назад".

"В геологии все понятно, если кора континентальная, значит, там кусочек континента, — вторит голландскому коллеге Ершов. — Другое дело, что вся эта дискуссия [вокруг Зеландии] сводится к политическим вопросам. Вот, например, всегда считалось, что Исландия — это магматический остров на океанической коре. Сейчас появилось несколько работ исландских, они говорят — нет, там континентальная кора на самом деле, и это сразу меняет морские границы острова. Понятно, откуда все это растет. Если тут континент, то морские границы сразу расширяются". 

Но политических притязаний у погибшего континента, как и у открывшего его ученого, нет. Вместо этого ван Хинсберген собирается продолжать дополнять модель эволюции Средиземноморского региона, а не тратить время на обсуждение того, считать его "настоящим континентом" или нет.

"Это просто другое определение, — говорит ученый, отвечая на вопрос о споре за Зеландию. — Для географа [в определении континента] важно соотношение суши и моря. Для геолога важно соотношение океанической и континентальной коры [они имеют различное строение и состав — прим. ТАСС], и случается так, что континентальная кора оказывается ниже уровня моря (а иногда океаническая оказывается выше, как, например, Кергелен и Маккуори). Сейчас мы создали тектонические карты, которые показывают распределение континентальной и океанической коры [Большой Адрии]. Дальше будем заниматься палеогеографией: исчислением соотношения суша — море на континентальных скалах, это такой мостик между нами и тем, что нужно палеоклиматологам или палеобиологам".

О других континентах, когда-то погибших подобно Большой Адрии, ван Хинсбергену тоже есть что рассказать. Его прошлый проект был посвящен тому, чтобы нанести на карту Земли все известные зоны субдукции — те самые места, где остывший край литосферной плиты начинает тонуть в мантии. Уходящий в глубину край — геологи называют их слэб — еще миллионы лет продолжает оставаться холоднее, чем окружающая среда, и потому "эхо" землетрясений, сейсмические волны, обегающие планету, проходят сквозь них быстрее, чем через мантию. 

С опорой на эти данные ван Хинсберген пополняет другую свою цифровую базу, которую назвал "Атласом подземного мира" (Atlas of the Underworld). Ориентируясь на эту карту, ученые могут воспроизвести опыт с воссозданием тектонической истории в том или ином регионе — и, возможно, узнать о судьбе многих других погибших континентов. 

"Этих микроконтинентов миллион, — говорит Ершов. — Они появлялись, исчезали, снова появлялись под новыми именами". 

Так что новостей о "новых Зеландиях" у нас впереди еще немало.