Tajne našeg planeta: što nam još skriva Zemlja?

Koliko danas poznajemo naš planet? Što se još skriva u velikim dubinama oceana? Kakve su nam spoznaje o procesima u Zemljinoj utrobi? Ako mislimo da je znanost već proniknula u sve tajne majčice Zemlje, to je daleko od istine. Potvrdio nam je to i dr. sc. Tihomir Marjanac, izvanredni profesor na Geološkom odsjeku Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu.

– Danas puno znamo o tome što se nalazi u unutrašnjosti Zemlje i kako ona izgleda, ali o procesima koji tamo vladaju znamo – malo. Utrobu našeg planeta možemo istraživati samo geofizičkim metodama, prije svega seizmičkim. Njima otkrivamo gdje su stijene čvršće, a gdje mekše, jer se u prvima potresni val širi brže, a u drugima sporije. To je slično ultrazvuku i kompjutoriziranoj tomografiji u medicini. U geologiji danas imamo tehnike koje smo prije trideset godina mogli samo sanjati, poput seizmičke tomografije. Njome smo jako dobro upoznali unutrašnjost Zemlje, ali za upoznavanje procesa unutra trebat će još od dvadeset do trideset godina – kaže prof. Marjanac.

Da je naša planeta živa, vidimo prije svega po vulkanima. Lava izlazi, hladi se i stvara novu stijenu – novu koru. Za određeni broj milijuna godina lava će prekriti golema područja gdje mi danas živimo i neće biti ni traga o našem postojanju, nastavlja geolog.

– No zašto se to zbiva? Zbog neke velike peći u središtu Zemlje? Da je tako, vulkani bi neprekidno izbacivali lavu. No glavna sila koja pokreće sve procese na Zemlji je gravitacija. Ona pokreće tektonske ploče. Teža ploča tone, a lakša ostaje na površini. Ploča koja potone ulazi u dubinu Zemlje i rastali se, a od toga nastaje magma koja izlazi u vulkanu. Dakle, danas znamo da vulkani ne rade zbog pritiska u cijeloj Zemljinoj utrobi, nego samo u jezgri vulkana, tzv. magmatskom ognjištu – tumači profesor.

On veli da danas još imamo toliko nepoznanica da toga nismo ni svjesni.

– Većina zagonetki vezana je uz to kako nastaje granit, kojeg u Hrvatskoj ima malo, ali na Zemlji mnogo. Graniti nastaju na dubinama od desetak kilometara. U laboratoriju se pokušava proizvesti uvjete kao na tim dubinama i stvoriti granite, da se vidi nastaju li tako kako mislimo da nastaju. Dijelom su se pretpostavke potvrdile. Postanak tih granitnih stijena je bitan jer te stijene sadrže puno korisnih minerala – zlata, urana i drugih elemenata – nastavlja Marjanac.

Važno Mohorovičićevo otkriće

On ističe da je za znanja o građi Zemljine unutrašnjosti velika zasluga našeg Andrije Mohorovičića, koji je otkrio da je unutrašnjost zonirana. Isto tako, pokazalo se da su ti slojevi vrlo različiti po sastavu.

– U interakciji tih dijelova Zemlje stvara se njezino magnetsko polje, koje nas štiti od zračenja iz svemira. No to polje je u interakciji s elektromagnetskim poljem Sunca. Kad se dogodi velika erupcija na Suncu, kad dakle dođu nabijene čestice do Zemlje, u interakciji s magnetskim poljem Zemlje nastaju geomagnetske oluje – polarna svjetlost, koja se vidi i iz Hrvatske. Osobno sam je odavde vidio nekoliko puta, recimo s Velebita. Solarne oluje štete uređajima na Zemlji i u atmosferi, kao što su sateliti. Mogu pregorjeti matične ploče i procesori u kompjutorima ili prestati raditi automobilski motori koji imaju kompjutorsko kontrolirano paljenje. Danas se mnogo istražuje ta sprega Zemljina i Sunčeva magnetskog polja – rekao je dr. Marjanac.

Prema njegovim riječima, geologe danas zaokupljaju mnoga pitanja – geologija Marsa, podrijetlo organske materije na Zemlji, geneza nafte…

– Evo, pitanje nafte: ima li je za idućih 30 godina ili za sljedećih 30.000 godina? Još u školi učimo da je nafta nastala od organske tvari. No postoji mogućnost da je ona anorganskog podrijetla i ima dokaza da je barem dijelom tako. To znači da je količina nafte na Zemlji možda neiscrpna. Tome u prilog ide činjenica da se govorilo kako će proizvodnja nafte na svijetu nakon 1990-ih rapidno opadati, ali to se nije dogodilo – podsjeća profesor, koji naglašava da je temeljno pitanje za ljude ipak voda, a nju uvijek nalazimo tražeći naftu, bilo da je to pitka, mineralna ili termalna voda.

Jezgra uzalud grije

A kolika je temperatura u jezgri Zemlje?

– Ona je desetak tisuća stupnjeva Celzijevih, ali tamo su i vrlo visoki tlakovi. No toplina na površini Zemlje, zahvaljujući kojoj mi živimo, ne dolazi iz njezine utrobe – stijene u Zemljinoj kori su odličan izolator – nego isključivo od Sunca. A kad idemo u dubinu Zemlje, približno svakih trideset metara temperatura raste za jedan stupanj – kaže geolog.

Geolozi danas mnogo istražuju i paleoklimu – klimu u geološkoj prošlosti Zemlje. To istražuju proučavajući stijene.

– One pokazuju kakva je klima i temperatura bila prije nekoliko stotina milijuna godina. Pritom otkrivamo da su stalno postojale klimatske promjene. Klima oscilira između ledenog doba i žarkog doba, a sad smo u idealnom dobu. No apsolutno je sigurno da će opet doći ledeno doba, samo je pitanje kad. U zadnja dva milijuna godina imali smo 62 oscilacije klime između žarkog i ledenog doba. No ta periodičnost oscilacija nije jasna. Do unatrag pola milijuna godina oscilacije klime su bile jednom u 40.000 godina, a tada se uspostavio ritam od 132.000 godina. Zašto, ne znamo. No sad smo pri kraju jednog toplog razdoblja, ali kojom brzinom nam dolazi sljedeće ledeno doba, danas ne znamo – zaključio je prof. Marjanac.

Biologinja doc. dr. sc. Tatjana Bakran-Petricioli sa Zoologijskog zavoda zagrebačkog PMF-a bavi se istraživanjem mora, a njezin suprug Donat Petricioli, dipl. ing. biologije, ronilački je instruktor i podvodni fotograf. S docenticom Petricioli, koja je i sama često na terenu i roni, razgovarali smo najviše o dubokome moru – onom dubljem od 200 metara pa sve do najvećih dubina u Marijanskoj brazdi, oko 11 kilometara. Inače, prosječna dubina svjetskih oceana je oko 4000 metara, a u Jadranu područja dubokog mora su samo Jabučka kotlina, s najvećom dubinom 275 m i Južnojadranska kotlina (1233 m).

– Oko 71 posto Zemljine površine pokrivaju mora i oceani, a od toga 85 posto površine i čak 95 posto volumena zaprema duboko more. No procjenjuje se da je od tog dubokog mora istraženo samo od pet do deset posto – kaže dr. Petricioli.

U dubokom moru kao u svemiru

Iznad dubokog mora, u plitkom moru, ima dovoljno svjetla za fotosintezu pa tu žive i biljke. Ukratko, biljni plankton, alge i morske cvjetnice proizvode hranu za organizme koji tu žive. No i sav živi svijet dublje od 200 metara ovisi o toj hrani koja potone iz gornjih slojeva.

– More i dno uz kontinente od 200 do 2500 metara dubine još donekle poznajemo jer to područje iskorištavamo, najviše za ribolov. Ispod te dubine mnogi su organizmi još nepoznati i sigurno ima još puno riba, pa i velikih, za koje ne znamo. Recimo, ulovljeno je samo nekoliko desetaka primjeraka velikousnog morskog psa (megamoutha), stručnog imena Megachasma pelagios, dugog nekoliko metara – nastavlja biologinja.

U najbistrijim oceanima, ispod tisuću metara dubine, više uopće nema sunčeve svjetlosti, dakle, potpuni je mrak, osim malo svjetlosti koju organizmi proizvode bioluminiscencijom. U dubinama oceana temperatura je svega od 1 do 4 stupnja Celzijevih, a tlak je vrlo visok – svakih deset metara dubine jedan je bar više, dakle, na sto metara to je deset bara, na tisuću metara sto, a na deset tisuća metara tisuću bara.

– Kad idete u duboko more, to je kao da idete u svemir – idete u sasvim drugi sustav. To je, uostalom, potvrdio i redatelj Titanica, oskarovac James Cameron, kad je prije tri godine zaronio u posebnoj podmornici na samo dno Marijanske brazde. Kazao je: Kao da sam bio na drugom planetu. To je tek drugi put da je čovjek bio na dnu Marijanske brazde – prvi put su 1960. godine Jacques Piccard i Don Walsh tamo zaronili posebnom podmornicom – batiskafom nazvanim Trieste (Trst). Međutim, Piccard i Walsh nisu mogli izaći iz batiskafa i nisu mogli snimati fotografije, nego su samo na temelju njihova pričanja napravljeni crteži. No Cameronova podmornica DeepSea Challenger snimala je videokamerom, a robotskom rukom i posebnom usisnom cijevi uzeti su uzorci s površine morskog dna. Cameronu je do dna trebalo dva sata, a na dnu je ostao tri sata. Naravno, i 1960. i 2012. te su podmornice bile posebno konstruirane za ogromne tlakove. Naime, dolje je tlak 1086 bara, tisuću puta viši od onoga na površini Zemlje, koji je oko jedan bar – podsjeća doktorica.

Prije pedeset godina otkrivena je još jedna zanimljivost dubokog mora, a to su su tzv. hidrotermalni otvori na njegovu dnu. Kroz njih izlazi jako vruća morska voda obogaćena mineralima. Ni to otkriće ne bi bilo moguće bez male podmornice za dvije osobe Alvin iz koje su istraživači vidjeli raskošne zajednice dubokomorskih organizama koji žive uz te otvore. Te organizme ne pokreće fotosinteza, nego kemosintetske bakterije u njima. Tu žive golemi školjkaši, rakovi, nekoliko metara dugi bradnjaci i druge neobične životinje.

– U dubokome moru ima mnogo manje hrane i organizama. Tu nema biljaka ni algi, nego samo životinja i mikroorganizama. Svaka organska tvar – i živa i mrtva – tamo je hrana. Važan izvor hrane su i strvine uginulih riba i planktona koje potonu iz gornjih slojeva. Pritom su najveće dubine oceana kristalno bistre jer većinu sitnih čestica koje tonu netko pojede prije nego što stignu do dna – opisuje znanstvenica.

Kakva dijeta: Jedan račić godišnje dovoljan za preživljavanje

Nedavna istraživanja pokazala su da u dubokome moru živi puno više vrsta organizama nego smo zamišljali, pogotovo kad se uzme u obzir da je tamo tako malo hrane.

– Dubokomorski organizmi često mogu biti vrlo, vrlo stari. Procjenjuje se da neke spužve staklače žive po tisuću ili dvije tisuće godina, slično kao naše najstarije masline na Jadranu. U dubokom moru žive i mesojedne spužve, velike tek oko centimetar. Spužve se inače hrane filtriranjem sitnih čestica, a kako u dubokom moru nemaju što filtrirati, evoluirale su u grabežljivce koji sjede i čekaju žrtvu. To su sitni račići koji se zapletu u oštre iglice koje mesojedna spužva ima na sebi. Jedan račić godišnje dovoljan je da bi spužva preživjela! Mesojedne spužve francuski su istraživači pronašli 1994. godine, u podmorskoj jami na samo dvadesetak metara dubine. U takvim se jamama zadržava hladna zimska morska voda, pa tu žive i dubokomorski organizmi. Suprug i ja smo 2000. godine, radeći s francuskim kolegama, u Parku prirode Telašćica, na otočiću Veli Garmenjak, također u podmorskoj jami pronašli mesojedne spužvice te iste vrste Asbestopluma hypogea. To je zasad jedini nalaz ovih spužvica u Jadranu, ali sigurni smo da žive i u njegovim dubokim vodama – ispričala je sugovornica.

Za istraživanje dubljih slojeva mora postoje daljinski upravljane ronilice koje su jeftinije od podmornica, no za naše prilike ipak gotovo nedostupne.

– Njima možemo zaviriti i najdublje kutke Jadranskog mora. S talijanskim sam kolegama uz pomoć takvih ronilica istraživala i snimala zajednice dubinskih koralja. U kanjonima na rubu južnojadranske kotline više vrsta dubinskih koralja tvori prave podmorske vrtove, a uz njih se zadržavaju raznolike dubinske ribe, rakovi i druge životinje – nastavila je doktorica Petricioli.