Katastrofizem: definicija, zgodovina in vpliv v geologiji
Razkrivamo definicijo, zgodovino in vpliv katastrofizma v geologiji — od Cuvierja do sodobnih razlag. Preberite več.
Katastrofizem je prepričanje, da so Zemljo v preteklosti prizadeli nenadni, kratkotrajni in siloviti dogodki. Katastrofe, po možnosti svetovnega obsega, so se dogajale med dolgimi obdobji mirne nedejavnosti. William Whewell je leta 1837 to poimenoval "katastrofizem".
Danes izraz uporabljamo za opis paradigme, po kateri soglasno večje spremembe v geološkem zapisu niso nujno posledica stalnih, počasnih procesov (kot je erozija ali sedimentacija skozi milijone let), temveč so lahko posledica enkratnih ali redkih, zelo intenzivnih dogodkov (udarci asteroidov, veliki vulkanski izbruhi, hitre poplave, premiki litosfernih plošč). Katastrofizem ni nujno protisloven z idejo dolgoročnih procesov — v sodobni geologiji se pogosto poudarja kombinacija obojega: dolgotrajni procesi tvorijo večino sedimente in reliefa, občasne katastrofe pa pustijo izrazite, hitro nastale sloje in masovne spremembe v biosferi.
Katastrofe naj bi bile glavni vzrok za spremembe, ki so vidne v zapisu kamnin in fosilov. Ta zapis je kazal, da je Zemlja občasno doživela velikanske pretrese na sicer mirnem planetu. V kamninskih plasteh so namreč prepoznavni hitri sedežni dogodki (npr. debeli plasti konglomeratov ali plasti z ostanki razbitih organizmov), pepelne plasti in drugi znaki nenadnih sprememb, ki jih ni mogoče zlahka pojasniti le z zelo počasnimi procesi.
To stališče je podpiral tudi največji primerjalni anatom in paleontolog zgodnjega 19. stoletja. To je bil Georges Cuvier, direktor pariškega muzeja Muséum national d'histoire naturelle. Cuvier je dokazal, da je do izumrtja vrst zagotovo prišlo. Njegov katastrofizem je bil razlaga za redne spremembe vrst, ki so se pojavljale v kamninskih plasteh. Ni imel prave razlage, zakaj so se poznejše vrste razlikovale od prejšnjih. Zavračal je idejo evolucije, vendar ni predlagal verske rešitve.
Zgodovina in nasprotja
V zgodovini geologije sta se oblikovali dve nasprotujoči teoriji: katastrofizem, ki poudarja nenadne, velike dogodke, in uniformitarianizem, ki ga je uveljavil Charles Lyell in ki poudarja, da se enaki procesi, ki jih opažamo danes, delajo v preteklosti skozi dolgo obdobje in so zadostni za razlago geoloških pojavov. V 19. stoletju je uniformitarianizem pridobil prevladujoč položaj, ker je omogočal postopno interpretacijo geološkega časa in bil v sozvočju z razvojem evolucijske teorije.
Kljub temu so že zgodnji geologi, kot je bil Cuvier, opazili plasti in fosilne preseke, ki kažejo na hitre in katastrofalne preobrazbe okolja. Whewell je leta 1837 uveljavil termin, ki je zajel te zamisli, in razprave so prispevale k razvoju stratigrafije, paleontologije in zgodnje sedimentologije.
Sodobno razumevanje
Sodobna geologija ne vidi katastrofizma in uniformitarianizma kot popolnoma nasprotnih šol, temveč kot dopolnjujoča načela. Glavno načelo je, da so naravni procesi dosledni skozi čas (uniformitarianizem), vendar se njihovi učinki včasih akumulirajo do točke, ko pride do hitrih, velikih premikov ali nesreč. Zato se danes pogosto uporablja izraz "neokatastrofizem" ali preprosto priznanje, da so katastrofe pomembne za razumevanje določenih geoloških in bioloških dogodkov.
Dokazi in primeri
- Meja K–Pg (K/T) pred 66 milijoni let: sloj bogat z iridijem, globalna sprememba v fosilnem zapisu in udarni krater Chicxulub podpirajo teorijo, da je asteroiden udar povzročil množično izumrtje dinozavrov in številnih drugih skupin.
- Velike vulkanske province: dolgotrajni, a geološko hitri izbruhi (npr. Deccan Traps, Siberian Traps) lahko povzročijo klimatske spremembe in masovna izumrtja.
- Hitre sedimentarne dogodke: rečne poplave, plazovi in tsunamiji pustijo debeline plasti, ki pričajo o nenadnih usedanjih in lahko ohranijo izbrisane biocenoze.
- Seizmika in premiki plošč: velike tektonske premike spremljajo plazovi, spremembe morskih nivojev in regionalne katastrofe, ki se odtisnejo v zapisu.
Pomen za geologijo, paleontologijo in oceno tveganj
Priznavanje vloge katastrof je pomembno v več disciplinah:
- Stratigrafija in interpretacija hitro nastalih plasti ter njihova uporaba pri datiranju dogodkov.
- Paleontologija – razumevanje vzrokov in posledic masovnih izumrtij ter hitrih sprememb biodiverzitete.
- Planetarna znanost – pri razlagi površin drugih planetov in lun, kjer so udarni kraterji in erupcije ključni procesi.
- Ocena naravnih nevarnosti in priprava na posamezne velike dogodke (asteroidni udari, supervulkani, veliki potresi), ki imajo potencial za globalne posledice.
Zaključek
Katastrofizem kot zgodovinska teorija je prispeval k širšemu razumevanju, da so nekatere geološke in biološke spremembe lahko posledica izjemno hitrih dogodkov. V sodobni geologiji se poudarja sinteza: večina oblikovanja Zemljine skorje in sprememb v biosferi je postopna, občasno pa dogodek katastrofalnih razsežnosti preoblikuje okolje v kratkem geološkem času. Takšno celovito razumevanje je danes osnova za raziskave preteklih masovnih izumrtij, interpretacijo geološkega zapisa in pripravo na prihodnje naravne nevarnosti.
Nasprotovanje
Teorija Zemlje Jamesa Huttona (2 zvezka, 1795), ki ji je sledilo delo Charlesa Lyella Principles of Geology (3 zvezki, 1830-33), je pokazala povsem drugačno sliko.
To je bil uniformitarizem, ki ga je prav tako skoval Whewell. Huttonova osnovna zamisel je bila "sedanji procesi so delovali tudi v preteklosti". Značilnosti Zemlje so oblikovali isti geološki procesi, ki jih je mogoče opazovati v sedanjosti in so postopoma delovali v ogromnem časovnem obdobju.
Lyell je razvil te zamisli in predstavil ogromno število opazovanj, ki jih je bilo mogoče razložiti le s postopnim delovanjem. Njegova knjiga je močno vplivala na mladega Charlesa Darwina, ki je prvi zvezek vzel s seboj na ladjo HMSBeagle, drugi zvezek pa je poslal naprej v Rio de Janeiro.
Starost Zemlje je eden od dejavnikov v razpravi. V 19. stoletju so menili, da je Zemlja stara morda 100 milijonov let. Zdaj vemo, da je stara približno 4560 milijonov let. To je vsekakor dovolj dolgo obdobje, da so se začeli odvijati počasni procesi.
Zato so bili dolgo obdobje od leta 1840 do leta 1980 skoraj vsi geologi uniformisti, ki so verjeli, da je "sedanjost ključ do preteklosti".
Sinteza
Nazadnje je postalo jasno, da so v zgodovini Zemlje imeli vlogo tako počasni procesi kot hitre katastrofe.
Glavni razlog za to je spoznanje, da so trki asteroidov in nekateri drugi dogodki vplivali na zgodovino Zemlje.
Konec dinozavrov
Walter in Luis Alvarez sta leta 1980 domnevala, da je pred 65 milijoni let, ob koncu krednega obdobja, v Zemljo padel 10 kilometrov velik asteroid.
Udarec je uničil približno 70 % vseh vrst, vključno z dinozavri, in pustil sledove izumrtja K/T. Leta 1990 je bil v Chicxulubu na polotoku Jukatan v Mehiki identificiran 180 kilometrov dolg krater, ki je označeval udar.
Zdaj se razpravlja le o tem, ali je bil glavni mehanizem izumrtja udarec asteroida ali obsežen poplavni vulkanizem iz Dekanskih pasti (ki se je zgodil približno v istem času). Oba predlagana mehanizma sta katastrofalne narave, čeprav je bil le trk asteroida nenaden.
Opazovanje trka kometarja Shoemaker-Levy 9 z Jupitrom je pokazalo, da se katastrofalni dogodki dogajajo kot naravni dogodki.
Izvor Lune
Hipoteza o velikanskem trku pravi, da je Luna nastala iz ostankov trka med mlado Zemljo in protoplanetom velikosti Marsa. To je najbolj priljubljena znanstvena hipoteza o nastanku Lune.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je katastrofizem?
O: Katastrofizem je teorija, da so nenadni, siloviti in kratkotrajni dogodki vplivali na Zemljino zgodovino in povzročili svetovne katastrofe med dolgimi obdobji nedejavnosti.
V: Kdo in kdaj je skoval izraz "katastrofizem"?
O: Izraz "katastrofizem" je leta 1837 skoval William Whewell.
V: Kaj je Georges Cuvier prispeval k teoriji katastrofizma?
O: Georges Cuvier, direktor Muséum national d'histoire naturelle v Parizu, je podprl teorijo katastrofizma s prikazom dokazov o izumiranju vrst v kamninskih plasteh.
V: Kakšna je povezava med katastrofami in spremembami, ki so vidne v zapisih kamnin in fosilov?
O: Po teoriji katastrofizma so bile katastrofe glavni vzrok za spremembe, ki so vidne v kamninah in fosilih.
V: Ali je Georges Cuvier predlagal razlago, zakaj so se poznejše vrste razlikovale od prejšnjih?
O: Ne, Georges Cuvier ni predlagal razlage, zakaj so se poznejše vrste razlikovale od zgodnejših.
V: Ali je Georges Cuvier verjel v evolucijo?
O: Ne, Georges Cuvier je zavrnil idejo o evoluciji kot razlagi za spreminjanje vrst.
V: Ali je Georges Cuvier kot alternativo evoluciji ponudil versko rešitev?
O: Ne, Georges Cuvier ni ponudil verske rešitve kot alternative evoluciji.
Iskati