Pangea

Pangaea ya da Pangea, Paleozoyik sonları ile Mezozoyik başlarında var olmuş dördüncü ve son süperkıtadır. Yaklaşık 335 milyon yıl önce daha önceki erken kıta parçalarından toplanarak bir araya geldi ve yaklaşık 200 milyon yıl önce ayrılmaya başladı. Günümüzdeki yeryüzünün aksine, bu süperkıtanın daha fazla bir kısmı güney yarımkürede bulunuyordu ve etrafı süper okyanus Panthalassa ile çevriliydi. Pangea magma tabakasındaki konveksiyonel hareketler sonucunda güneyde Gondvana ve kuzeyde Laurasia (Lavrasya) olarak ikiye bölünmüştür. İlerleyen evrelerde bu 2 kıta daha fazla parçaya ayrılarak günümüzdeki kıtalara dönüşmüştür. Pangea, günümüze kadar var olan süperkıtaların sonuncusu ve jeologlarca biçimi ortaya çıkarılanların ilkidir.

Gondvana'nın parçalanmasıyla Antarktika, Güney Amerika, Avustralya ve Afrika kıtaları; Laurasia'nın parçalanmasıyla Kuzey Amerika ve Avrasya (Asya ve Avrupa) kıtaları ortaya çıkmıştır.

Bu parçalanma süreci içinde Kuzey Amerika ile Güney Amerika ve Avrasya ile Afrika kıtaları birbirine oldukça yaklaşırken, Hindistan levhası ile Avrasya çarpışmış ve sonucunda Himalaya Dağları oluşmuştur. Ayrıca bu süreç içinde Okyanusya kıtası da Antarktika'dan ayrılmıştır.

Sözcük Grekçe'de "tüm, bütün, yekün" anlamlarına gelen pan ve yeryüzünü simgeleyen "Ana Tanrıça" Gaia sözcüklerinin birleşiminden oluşturulmuştur. Kavram, ilk kez kıtasal sürüklenme kuramını oluşturan Alfred Lothar Wegener tarafından 1912’de yayımlanan Kıtaların Doğuşu adlı kitabında öne sürülmüştür. Wegener'in hipotezinin temelini 1915'te basılan Kıtaların ve Okyanusların Doğuşu adlı kitabında geliştirerek öne sürdüğü var olan bütün kıtaların sürüklenmeden önce Urkontinet adını verdiği tek bir süperkıta biçiminde oldukları düşüncesi oluşturmaktaydı.

Süperkıtaların biçimlenmesi ve ardından ayrışmaları Yeryüzü tarihinde döngüsel olarak tekrar etmektedir. Kolombiya veya Nuna adı verilen süperkıta yaklaşık 2,0 – 1.8 milyar yıl önce oluşmuş ve ardılı olan Rodinya onun parçalarından yaklaşık 1,1 milyar yıl öncesinden 750 milyon yıl öncesine değin bir araya gelmiş olup tam biçimlenmesi ve jeodinamik süreci ardılları olan Panotya ve Pangea kadar net değildir.

Rodinya ayrıştığında; Proto-Lavrasya, Proto-Gondvana ve daha küçük bir parça olan Kongo Kratonu olmak üzere 3 parçaya bölündü. Proto-Lavrasya ve Proto-Gondvana, Proto-Tetis Okyanusu ile birbirinden ayrılmaktaydı. Ardından Proto-Lavrasya; Lavrentiya (Laurentia), Sibirya ve Baltık parçalarına bölündü. Baltık; Lavrentiya'nın doğusuna, Sibirya ise Lavrentiya'nın kuzeydoğusuna hareket etti. Bölünme İapetus ve Paleoasian adı verilen iki okyanus oluşturdu. Bu parçaların büyük bir kısmı Panotya adı verilen bir süperkıtada yeniden birleştiler. Panotya süperkıtasının topraklarının büyük bir kısmı Güney Kutbu ile Ekvator yakınlarında bulunmaktaydı. Kutup parçalarını çok küçük bir şerit birbirine bağlamaktaydı. Panotya'nın varlığı yaklaşık 540 milyon yıl öncesine kadar sürdü. Kambriyen dönemin başlamasına yakın bir zamanda ayrışarak yerini Lavrentiya, Baltık ve güney süperkıtası Gondvana'ya bıraktı.

Daha sonradan Kuzey Amerika kıtasına dönüşecek olan Lavrentiya Kıtası, Ekvator'un üzerinde bulunuyordu ve kuzey ve batı yönünde Panthalassa Okyanusu, güneyinde İapetus Okyanusu ve doğusunda Khanty Okyanusu ile çevriliydi. Ordovisyenin ilk başlarında, yaklaşık olarak 480 myö. Newfoundland, Güney Britanya Adaları ve Belçika parçaları, Kuzey Fransa, Yeni İskoçya, İberya ve Kuzeybatı Afrika haline gelecek olan Avalonya mikrokıtası Gondvana'dan ayrışarak Lavrentiya'ya doğru yolculuğa başladı. Baltık, Lavrentiya ve Avalonya; Ordovisyen'in sonunda buluşarak Lavrasya (Euramerika) adı verilen İapetus Okyanusu'na yakın bir kıta biçimine dönüştüler. Çarpışmanın sonuçlarından birisi de Kuzey Apalaş Dağları'nın Lavrasya yakınlarında oluşmasıydı. İki kıta arasında Khanty Okyanusu yer almaktaydı. Gondvana yavaşça Güney Kutbuna doğru sürüklendi ki bu Pangea'nın biçimlenmesinin ilk adımıydı.

Pangea'nın oluşmasında ikinci adım Gondvana ve Euramerika'nın çarpışması oldu. Baltica, 440 myö Silüryen döneminde Laurantia ile çarpıştı ama Avalonya'nın yavaş ve kararlı bir biçimde Laurentia'ya doğru ilerlemesiyle iki kıta arasında İapetus Okyanusu'nda bir denizkanalı oluştu. Bu arada Güney Avrupa Gondvana'dan ayrıldı ve Euramerika'ya doğru yeni biçimlenen Rheic Okyanusu boyunca ilerledi ve Devoniyen döneminde Güney Baltica ile çarpıştı. İapetus Okyanusunun kardeş okyanusu olan ve Baltica ile Siberia kıtaları arasında yer alan Khanty Okyanusu Siberia'nın doğu Baltica ile çarpışmasından bir Ada yayıyla küçüldü. Bu Ada Yayı'nın arkasında yeni bir okyanus olarak Ural Okyanusu yer aldı.

Geç Karbonifer'de Batı Kazakistan aralarındaki Ural Okyanusu ve Batı Proto-Tetis'i kapatarak Baltık ile çarpıştı. Bu çarpışma Ural Dağları ve Lavrasya süperkıtasını oluşturdu. Bu da Pangea'nın oluşumundaki son adım oldu. Bu arada Güney Amerika, Rheic Okyanusunu kapatarak ve Apalaşya Dağları ile Ouachita Dağlarının en güney kısımlarını oluşturarak Laurentia'yla çarpıştı. Bu esnada, Gondvana; Antarktika, Hindistan Avustralya, Güney Afrika ve Güney Amerika buzullar oluşarak Güney Kutbunda yer aldı. Geç Karbonifer'de Kuzey Çin bloğu Proto-Tetis Okyanusu'nu kapatarak Sibirya ile çarpıştı.

Erken Permiyen'de Kimmerya plakası Gondvana'dan ayrıldı ve bu da Güney Kutubu'nda yeni Tethis Okyanusu'nu oluşturdu. Kara parçalarının çoğunluğu böylece bütünlendi. Triyas Devri döneminde Pangea kendi çevresinde bir miktar döndü ve Cimmerian plakası "Orta Jura Devri" dönemine kadar küçülen Paleo-Tetis'e doğru yol aldı. Paleo-Tetis batısından doğusuna doğru kapandı ve Kimmerya dağoluşumunu meydana getirdi. C biçimine benzeyen ve bu C'nin içinde yer alan yeni Tetis Okyanusu ile birlikte Orta Jura döneminde sürüklendi ve deformasyona uğrayarak yarıldı.

Fosillerin farklı kıtalarda bir hat biçiminde dağılımı Pangea'nın varlığına işaret eden bir kanıt olarak değerlendirilmektedir. Şu anda birbirlerinden çok uzak aralıklarda bulunan fosil kanıtları benzer ve saptayıcı türleri içermektedir. Örneğin, Terapsid Lystrosaurus fosilleri Güney Afrika, Hindistan ve Antarktika'da Glassopteris faunası boyunca bulunmuştur ki bu alan Güney Kutup Dairesi'nden ekvatora kadar bir genişliğe sahiptir. Benzer biçimde tatlısu sürüngeni Mesosaurus Brezilya ve güneybatı Afrika kıyılarında bulunmuştur.

Pangeanın varlığına bir diğer kanıt Güney Amerika'nın doğu kıyısı ve Afrika'nın batı kıyısının jeolojik sınır uyumu olarak değerlendirilmektedir. Karbonifer dönemi boyunca sınırını kutup buzul örtüsü kaplamaktadır. Pangea'da bir bütün oldukları döneme ait aynı yaşta ve aynı yapıda buzul artıkları farklı kıtalarda bulunmuştur.

Pangea'nın parçalanması üç temel evre ile açıklanmaktadır: İlk evre olarak, Erken Orta Jura döneminde Pangea doğuda Tethis Okyanusundan batıda Pasifik Okyanusu'na doğru sürüklenmeye başladı. Kuzey Amerika ve Afrika arasında meydana gelen çatlamalar neticesinde Kuzey Atlas Okyanusu meydana geldi. Atlas Okyanusu tek bir biçimlenme içinde oluşmadı. Çatlak, Kuzey Orta Atlantik alanında başladı. Güney Atlantik alanı; Lavrasya'nın saat yönünde ve Kuzey Amerika'yla birlikte kuzey yönüne ve Eurasya'nın güney yönüne doğru dönmeye başladığı Cretaceous'a değin açılmadı. Lavrasya'nın saat yönünde dönmesi sonradan Tethis Okyanusu'nun kapanmasına neden oldu. Bu arada, Afrika'nın diğer tarafı ve Afrika'nın doğu uçları Antarktika ve Madagaskar'da meydana gelen yarılmalar Kretase döneminde güneybatı Hint Okyanusu'nun biçimlenmesine yol açtı.

Pangea'nın parçalanmasının ikinci evresi küçük süperkıta Gondvana'nın (Afrika, Güney Amerika, Hindistan, Antarktika ve Avustralya) sonrasında pek çok parçaya ayrıştığı Erken Kretase (150-140 myö) döneminde başlar.

Tethis Sukanalının yitimi Afrika, Hindistan ve Avustralya'nın kuzeye hareket etmesine ve Güney Hint Okyanusu'nun açılmasına neden olmuş olabilir. Sonunda, Erken Kretase döneminde bugünkü Güney Amerika ve Afrika Gondvana'dan ayrıldı. Ardından orta Kretase'de Güney Amerika'nın Afrika'dan batı yönüne doğru ayrılmaya başlamasıyla Atlas Okyanusu açılmaya başlayarak Gondvana parçalandı. Güney Atlantik yeknesak biçimde genişlemese de güneyden kuzeye ayrıldı.

Aynı zamanda Madagaskar ve Hindistan Antarktika'dan kuzey yönüne doğru uzaklaşarak ayrıldı ve Hint Okyanusu açıldı. Madagaskar ve Hindistan Geç Kretase döneminde 100-90 myö birbirinden ayrıldı. Hindistan yılda 15 cm.'lik bir hızla (bir tektonik plaka verisine göre) kuzeyindeki Avrasya'ya doğru yöneldiğinde doğu Tethis Okyanusu kapanmaya başladı. Madagaskar ise sabit kalarak Afrika plakasına kilitlendi.

Yeni Zelanda, Yeni Kaledonya ve geriye kalan Yeni Zelanda Pasifiğin doğusuna doğru ilerleyip Mercan Denizi ve Tasman Denizini açarak Avustralya'dan ayrıldı.

Pangea'nın parçalanmasında üçüncü ve son evre Erken Paleosen'den Oligosen'e kadar Senozoik döneminde gerçekleşti. Kuzey Amerika/Grönland (Lavrentiya da denir) Avrasya'dan 60-55 myö Norveç Denizini açarak ayrıldığında Lavrasya bölündü. Tethis Okyanusu kapanarak Atlas ve Hint Okyanusları genişlemeyi sürdürdü.

Bu arada 40 myö Avustralya Antarktika'dan ayrılarak Hindistan gibi hızla kuzeye yöneldi. Avustralya halen doğu Asya ile çarpışma rotasında ilerlemeyi sürdürmektedir. Hem Avustralya hem de Hindistan halen kuzeydoğu yönünde yılda 5–6 cm. bir hızla ilerlemektedir. Antarktika yaklaşık ya da tam olarak Pangea'nın biçimlendiği 280 my'dan bu yana Güney Kutbu'nda bulunmaktadır. Hindistan yaklaşık 35 myö Asya ile çarpışmaya başladı. Bu çarpışma ile başlayan Hindistan kıtasının Asya kıtası üzerindeki baskısı halen sürmektedir. Afrika plakası yönünü batıdan kuzeybatı yönündeki Avrupa'ya doğru değiştirdi ve Güney Amerika kuzeye hareket ederek Antarktika'dan ayrılıp ilk kez Antarktika dolayında bütün bir okyanus akımına izin verdi. Bu hareket, bütün bir atmosfer karbondioksit konsantrasyonunu azaltarak Antarktika'nın hızla soğuması ve buzullaşmasına neden oldu. Bu buzullaşma nihayet kilometrelerce kalınlığa erişerek bugünkü durumunu ortaya çıkardı. Diğer bir temel olay Senozoik'te, Kaliforniya Körfezinin açılması, Alplerin yükselmesi ve Japon Denizi'nin açılması oldu. Günümüzde Pangea'nın ayrışması Kızıldeniz Çatlağı ve Doğu Afrika Çatlağı'nda devam etmektedir.

Pangea'nın biçimlenmesi günümüzde genel olarak levha tektoniği terimi ile açıklanmaktadır. Pangea'nın ayrışmasının levha tektoniği ile ilgili oluşu bize bu ayrışmanın kısa bir süre içinde ve tek bir seferde değil değişik zamanlarda gerçekleştiğini göstermede yardımcı olur. Buna ek olarak, bu ayrılmanın sonrasında ayrılan parçaların kendi içinde de ayrılmaya devam ettiği ortaya çıkarılmıştır.

Pangea'nın var olduğu 100 milyon yıllarda diğerleri daha çetin şartlarda yaşam mücadelesi verirken verimler zamanlar yaşayan pek çok tür var oldu. Bunlardan birisi olan Traversdontidae sadece bitkilerle beslenmekteydi. Bitkilerin yaşamı ekosistemlerce oluşturulan sporlara dayalıdır ve yerini açık tohumlular almıştır. Bu bitkiler aynı zamanda kendilerini yiyen hayvanlar açısından bakıldığında dahili birer su taşıyıcıları olmaktadır. Permiyen döneminde (250-300 myö) böcekler (yusufçuklar, sivrisinekler vb.) serpildiler. Permiyen yok oluşunda yüksek derecede etkilenip kitlesel yok oluşa maruz kalmış olsalar da böcekleri kitlesel olarak etkileyen tek yok oluş bu oldu. Triyas Devri geldiğinde günümüzdeki timsahgiller ve kuşların atası Archosaur gibi pek çok çeşit sürüngen ortaya çıkıp çoğaldı.

Pangea'nın deniz yaşamı hakkında pek az bilgi bulunmaktadır. Bilimciler bu konudaki sorular için belirleyici yanıtlar verebilecek temel kanıtlar ya da fosiller elde edememektedir. Bununla birlikte, bu döneme ait Ammonite ve Brachiopad gibi deniz canlısı fosilleri bulunabilmiştir. Ek olarak, ekosistemlere işaret eden yekpere yapıda sünger ve mercan türleri içeren resif kitleleri ortaya çıkarılmıştır.

Pangea günümüz dünyasının oluşmasında muazzam bir etki yaptı. Pangea döneminde kıtaların ve okyanusların yeniden biçimlenmesi birçok alanda iklimi değiştirdi. İklimin yoğun bir biçimde değiştiğine yönelik bilimsel kanıtlar bulunmaktadır. Kıtalar ayrılıp yeniden biçimlendiklerinde okyanus akıntıları ve rüzgârları da değişime uğradı. Bütün bu değişimleri açıklamakta kullanılan bilimsel akıl yürütmeye "levha tektoniği" ya da "kıtasal sürüklenme" adı verilmektedir. Alfred Lothar Wegener tarafından ortaya konulan kıtasal sürüklenme kuramı ile kıtaların yeryüzü yüzeyini nasıl değiştirdiğini ve iklimi, farklı kıtalarda bulunan kayaç biçimlenmelerini, bitki ve hayvan fosilleri gibi pek çok şeyi değişik yönden nasıl etkilediğini açıklamaktadır. Wegener, soğuk Svalbard Norveç'ten elde ettiği bitki fosilleri üzerinde incelemeler yaptı. İncelemelerinde bu gibi bitkilerin buzul iklimine uyum sağlayamadıklarını tespit etti. Buldukları tropikal bölge bitki fosilleriydi ve bu bitkiler daha ılıman ve tropikal iklimde uyum sağlayıp gelişebiliyordu. Bitkiler kendiliğinden farklı bir çevreye yolculuk yapamayacaklarından Svalbard, Norveç'in bir zamanlar daha ılıman ya da daha az soğuk bir iklime sahip olduğunu gösteriyor olabilirdi.

Pangea ayrıldığında kıtaların yeniden biçimlenmesiyle okyanus ve denizyollarının etkileri de değişti. Kıtaların yeniden biçimlenmesi okyanusların sıcaklık ve soğukluk dağılımını değiştirdi. Kuzey Amerika ve Güney Amerika birbirine bağlandığında Atlantik'ten Pasifiğe ekvatoral su geçişi durdu. Yüksek enlemlerdeki ılık su daha fazla buharlaşmaya neden oluyor ve nihayet havadaki nemi arttırıyordu. Artan buharlaşma ve artan atmosfer nemi yağış artışı ile sonuçlanıyordu. Artan kar yağışı bir buzul örtüsünün birikmesine yol açan karlanma ve buzlanmayı oluşturuyordu. Grönlandın artan buzlanması ise küresel soğumayı arttırıyordu. Bilimciler Avustralya ve Antarktika'nın ayrılması ve Antarktik Okyanusu'nun biçimlenmesi boyunca küresel soğumanın kanıtlarını buldular. Yeni biçimlenen Antarktika ya da Güney Okyanusundaki okyanus akıntıları kutup dolaylı bir akıntı oluşturdu. Yeni okyanusun oluşturduğu kutup dolaylı akıntı nihayetinde hava akımlarının batıdan doğuya dönmesine yol açtı. Hava ve okyanus akımlarının yeni biçimi ılık tropikal hava ve suyun yüksek enlemlere transferini engelledi. Ilıman hava ve akıntıların kuzeye doğru hareketinin sonucu olarak Antarktika çok daha fazla soğuyarak dondurucu bir iklime ulaştı.

Alfred Lothar Wegener'in kuramı ve çıkardığı sonuçlar geçerliliğini korumakla birlikte bilimciler yeni düşünceler ya da bazı şeylerin neden olduğuna dair yeni akıl yürütmeler geliştirmeye devam ediyorlar. Wegener'in kıtasal sürüklenme kuramı daha sonraları yerini levha tektoniği kuramına bıraktı.

Kuzey Pangea'nın bozulmasının yeryüzünün geçirdiği, deniz yaşamının %90'ından ve karasal yaşamın %70'inden fazlasının yitirildiği beş başlıca yok oluştan birisi olan Permiyen yok oluşuna katkıda bulunduğuna yönelik kanıtlar bulunmaktadır. Yok oluşa etki eden üç temel çevresel kaynak bulunmaktadır.

Bu kaynaklardan ilki derin su bölgelerinde kalsit çözünme oranının aşağıya indikçe hızla arttığı oksijen konsantrasyonlu derinliğin (lysocline) sığlaşmasıdır. Lisoklin alanlarının küçülmesi kalsitin okyanus içinde çözümü için daha az alan bırakmaktadır. Bu daralma dallı bacaklılar (brachiopodalar) ve mercanlar gibi yaşamını sürdürmek için çözünmüş kalsite gereksinim duyan karbonat üreticilerinin yok olmasına yol açtı. İkinci kaynak Pangea levha tektoniğinin bir sonucu olduğu tartışılmakta olan Sibirya volkanik kayalıklarının lav püskürmesidir. Volkanik püskürmelerden çevreye toksik metal dağılımı çevrede genel bir daralma hali yarattı. Atmosferdeki aşırı CO2'in lisoklin alanlarının küçülmesinin temel nedeni olduğu düşünülmektedir. Bu yok oluşun üçüncü nedeni kuzey Pangea'nın başlangıçlarda anoksik bir çevreye ya da daha düşük oksijen konsantrasyonuna atfedilmektedir. Metal yüklenmesi yüzünden anoksik okyanusların okyanus asitleriyle karışması dip sulara gereksinim duyan türlerin yok oluşuna neden olacak asitli okyanusların artışına yol açmıştı.