Mobilis in mobili?

Na konci druhé dekády 21. století si vědy o Zemi bez větších ovací a ve vší skromnosti připomněly padesáté narozeniny teorie tektoniky litosférických desek. Na pozadí současných turbulentních politických a společenských dějů se tato zpráva jako ze společenské rubriky zdá možná bezvýznamnou. Ale dnešní úroveň civilizace, jakož i celou historii lidstva lze vnímat jako malichernou epizodu v kontextu stovek milionů let geologických procesů. Ba co víc, lidská civilizace by bez deskové tektoniky dost možná neexistovala.

Nástup této unikátní teorie na konci šedesátých let 20. století definitivně ukončil více než století trvající spor geologického „fixismu“ a „mobilismu“. O čem že je řeč? Podobnost pobřežních linií kontinentů, vrásová a zlomová deformace v horských pásmech, nálezy fosilií suchozemských zvířat a další pozorování nabízely solidní doklady pro myšlenky o stěhování kontinentů, resp. dalekosáhlý pohyb velkých mas litosféry (mobilismus). Geologie si však nedokázala poradit s jejich příčinami, a proto se držela poněkud přízemní představy, že pevná slupka Země (litosféra) se zkrátka horizontálně nehýbe (fixismus). Desková tektonika jako definitivní vítězství mobilismu nabídla elegantní řešení, ve kterém kontinentální drift a vrásnění vysvětluje vzájemným pohybem sedmi velkých a několika menších desek pevné litosféry, které jako obří kostky puzzle pohání konvekce plastického pláště. Dějiny se ale zastavily jen nakrátko. Nedávné pokroky v kosmickém výzkumu těles sluneční soustavy totiž naznačují, že fixismus je zpátky, a dokonce ve skvělé mentální kondici!

Připomeňme, že desková tektonika byla a dodnes zůstává revoluční koncepcí, která má pro vědy o Zemi srovnatelný význam jako evoluční teorie pro biologii nebo kvantová mechanika pro fyziku. Tato teorie totiž objasňuje nebývalé množství jevů od vulkanismu (obr. 1) přes metamorfózu, sedimentaci, globální seismickou aktivitu, geodetická pozorování, genezi horských pásem a proláklin až k oceánografickým poznatkům o topografii a stáří oceánského dna, a to vše v překvapivě harmonické syntéze. Všechny tyto procesy odrážejí přeměnu tepelné energie Země na energii mechanickou na rozhraních mezi jednotlivými dílky litosférického puzzle.

Šestitisícové vrcholy vulkánů Parinacota (vlevo) a Nevado Sajama (vpravo) v Chile a Bolívii. Řetězy vulkánů v nadloží subdukčních zón jsou charakteristickým projevem konvergentního pohybu mezi dvěma litosférickými deskami. V rámci sluneční soustavy jde o unikátní jev.Snímek Ondřej Bábek

S novými daty tektonika desek coby čerstvá padesátnice zraje do krásy, avšak adekvátně s úspěchem přibývají i nové otázky. Existuje podobný tektonický režim i na jiných planetách a satelitech sluneční soustavy, nebo je Země v tomto ohledu unikátem? Fungoval pohyb litosférických desek na naší planetě od okamžiku jejího vzniku, nebo kdy vlastně nastartoval? Jakou úlohu hraje v pohybu desek kapalná hydrosféra a je desková tektonika nutnou podmínkou pro vznik komplexního života?¹⁾ Začněme ale pěkně po pořádku.

Nejprve nacionále

Administrativně vzato, desková tektonika nemá v rodném listu přesné datum narození ani jediného otce či matku. Její základy byly pokládány postupně a biologové by řekli, že má polyfyletický původ. V letech 1910 a 1912 formulovali teorii kontinentálního driftu postupně americký fyzik Frank Taylor a německý meteorolog Alfred Wegener, který teorii rozpracoval a publikoval.²⁾ Wegenerovy názory však nebyly přijaty. Především proto, že se mu nepodařilo hodnověrně vysvětlit mechanismus pohybu kontinentů. Myšlenka kontinentálního driftu byla oprášena až na počátku šedesátých let 20. století s rozvojem poznání, že některé vyvřelé horniny si zachovávají magnetickou polarizaci z doby svého vzniku a ta ostře kontrastuje s dnešní pozicí magnetických pólů Země.