Alfred Wegener: mandrite triivimise teooria, elu ja teaduslik pärand
Avasta Alfred Wegeneri elulugu ja mandrite triivimise teooria — tema teadustöö, vastuolud ja teaduslik pärand, mis muutis geoloogia arusaama maailmast.
Alfred Lothar Wegener (1. november 1880 – 13. november 1930) oli saksa teadlane ja meteoroloog, keda tuntakse eelkõige mandrite triivimise ehk kontinentaalse triivimise teooria algatajana. Wegener esitas oma idee 1912. aasta detsembris: ta väitis, et kontinentide triivimise kaudu on mandrid aeglaselt liikunud üle Maa pinna. Tema hüpoteesis oli ka oletusi triivimise põhjuste kohta — kirjeldused, mida paljud tema kaasaegsed pidasid toona ebapiisavaks või võimatuks. Wegeneri põhitöö selle teema käsitlemisel avaldati 1915. aastal saksa keeles raamatus "Die Entstehung der Kontinente und Ozeane" (Mandrite ja ookeanide tekkimine). Tema ideed hakkasid laiemalt kanduma ja lõpuks laiemalt aktsepteerituks muutuma alles 1950. ja 1960. aastatel, kui uued geofüüsikalised ja ookeanograafilised avastused (nt ookeanipõhja laienemine ja magnetilised triibud) andsid tuge katteks mandrite liikumisele ja selgitasid liigile ka liikumismehhanismi.
Elu ja karjäär
Wegener sündis Berliinis ja omandas 1904. aastal doktorikraadi astronoomias Berliini ülikoolis. Kuigi hariduslikuks aluseks oli astronoomia, suundus ta edasi eriti atmosfääri- ja kliimateaduste suunda ning tegeles nii meteoroloogia kui ka geofüüsikaga. Saksa armee reservohvitserina kutsuti ta 1914. aastal I maailmasõjas osalema; sõja käigus sai ta Belgias raske haava ja hiljem teenis sõjaväe ilmateenistuses. Pärast sõda jätkas Wegener peamiselt ilmastikuuurimisega, andes loenguid, organiseerides mõõtmisprogramme ja osaledes ekspeditsioonidel.
Polaar- ja ekspeditsioonitöö
Wegener oli aktiivne ka polaartöös: ta juhtis ja osales mitmel ekspeditsioonil Gröönimaale, et uurida jäätikuid ja koguda meteoroloogilisi ning geoloogilisi andmeid. Tema ekspeditsioonid aitasid täiendada arusaamist glatsiaalseid protsesse ja paleokliimat ning andsid väärtuslikku materjali ka tema kontinentide triivimise ideede toetuseks. 1930. aasta kevadel alustas ta Gröönimaa ekspeditsiooni, mille käigus ta hukkus novembris 1930 — tema surnukeha leiti järgmisel aastal ja tema mälestuseks on mitu teadusasutust ja autasu nime saanud Wegeneri järgi.
Mandrite triivimise teooria ja tõendid
Wegener kogus oma teooria toetuseks mitut tüüpi tõendeid ja näiteid:
- Mandrite kokkusobivus: ta märkis, et Lõuna-Ameerika ja Aafrika rannajooned sobivad omavahel nagu pusle tükid, mis viitas, et nad võisid olla kunagi ühenduses.
- Fossiilid ja eluslooduse levik: samasugused fossiilid (nt mesosaurus, glossopteris jt) ja taimeliigid leidusid mandritel, mis täna on merede ja ookeanide eraldatud — see toetas mõtet, et need mandrid olid kunagi lähedal.
- Geoloogilised ja mäestikusüsteemide vastavused: sarnased kivimite järjestused ja vanad mäestiku rajad leiti mandritel, mis võivad olla jäänukid kunagistest ühtsetest massiividest.
- Paleokliima tunnused: Wegener tõi välja põhjuseid nagu glatsiaalseid jäämurdeid ja troopiliste süsi setete leidumine paikadest, mis täna asuvad väga erinevates kliimavöötmetes, mis osutas mandrite geograafilisele ümberpaiknemisele.
Suurim vastuväide Wegeneri ajal oli tema pakutud liikumismehhanismi puudumine: Wegener pakkus välja mitmeid võimalikke jõude (nt tsentrifugaaljõud, Maa ja Kuu omavaheline mõju), kuid teadlased pidasid neid liiga nõrgaks, et liikuda massiivseid mandrivahele jäävaid kivimeid läbi ookeaniliste setete. Just seetõttu jäi tema idee pikka aega vastuoluliseks kuni hilisemate avastusteni, mis selgitasid muu hulgas ookeanipõhja dünaamikat ja litosfääri plaaditeooriat.
Teaduslik pärand ja tunnustused
Kuigi Wegeneri esialgne hüpotees ei selgitanud kõiki mehhanisme õigesti, peetakse teda modernse tektoonika ja geoloogiliste ajatemplite üheks eelpioneeriks. 1950. ja 1960. aastate uurimised, eriti ookeanipõhja magnetiliste mustrite avastamine ja idee ookeanipõhja laienemisest (sea-floor spreading), andsid aluse plaatide tektoonika kujunemisele — kontsept, mis kinnitas ja laiendas Wegeneri põhiteesi mandrite liikumisest. Tema nime kannavad tänapäeval mitmed teadusasutused ja aunimetused, näiteks Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research (Saksamaal), samuti on tema nimi esindatud geoteaduste autasudes ja mälestustes.
Miks tema töö on tähtis
Wegener näitas näidet, kuidas julged hüpoteesid ja interdistsiplinaarsed andmed (geoloogia, paleontoloogia, paleokliima, meteoroloogia) võivad muuta teaduslikku maailmapilti, isegi kui algne seletus ei ole täielik. Tema töö avas teed uutele uurimismeetoditele ja sundis teadlaskonda otsima uusi andmeid ja mehhanisme, mis lõpuks viisid plaatide tektoonika laialdase tunnustamiseni.
Lisaks teadustööle jääb Wegener meelde ka kui kõva välitööde teadlane ja polaarekspeditsioonide organiseerija, kelle elu ja surm Gröönimaal rõhutavad tollase uurimistöö rasket ja mõnikord eluohtlikku iseloomu.

Wegeneri endise kooli mälestustahvel Wallstrassel

Esimene teadaolev illustratsioon Atlandi ookeani avanemisest, autor Antonio Snider-Pellegrini, 1858.

Fossiilsed leiud viitavad sellele, et nüüdseks eraldatud mandrid olid kunagi koos: vt Pangaea
Plaaditektoonika teooria
Seda teooriat oli juba varemgi välja pakutud, rohkem kui üks kord. Esimest korda tegi seda kaardimees Abraham Ortelius 16. sajandil.
Wegeneri teooria
Wegener kasutas geoloogilisi, fossiilseid ja jääaja tõendeid Atlandi ookeani vastaspooltelt, et toetada oma kontinentide triivimise teooriat. Näiteks väitis ta, et Põhja-Ameerika Appalache'i mäestiku ja Šoti mägismaa vahel on geoloogilisi sarnasusi. Samuti ütles ta, et Lõuna-Aafrika ja Brasiilia kivimikihtide kihistused on sarnased.
Ta uskus, et neid sarnasusi saab seletada ainult siis, kui need geoloogilised omadused olid kunagi osa samast mandrist. Wegener ütles, et kuna mandrid on vähem tihedad, ujuvad nad ookeanipõhja tihedama kivimi peal ja liiguvad üle ookeani põhjakivimi. Kuigi mandrite triivimine seletas paljusid Wegeneri tähelepanekuid, ei suutnud ta leida teaduslikke tõendeid, et anda täielikku seletust mandrite liikumise kohta.
Kriitika
Briti geoloog Arthur Holmes propageeris kontinentide triivimise teooriat ajal, mil see ei olnud moes. Ta pakkus 1931. aastal välja, et maakera mantel sisaldab konvektsioonirakke, mis hajutavad radioaktiivset soojust ja liigutavad maakoorepinda. Tema "Principles of Physical Geology", mis lõpeb kontinentide triivi käsitleva peatükiga, ilmus 1944. aastal.
Enamik maateadlasi ja paleontolooge siiski ei uskunud Wegeneri teooriat ja pidasid seda rumalaks. Mõned kriitikud arvasid, et hiiglaslikud maismaasillad võivad seletada Lõuna-Ameerika ja Aafrika fossiilide sarnasusi. Teised väitsid, et Wegeneri teooria ei seletanud jõude, mis oleksid olnud vajalikud mandrite liikumiseks nii suurte vahemaade taha. Wegener arvas, et mandreid liigutanud jõud võisid olla põhjustatud Maa pöörlemisest ja tähtede pretsessioonist ning et samad jõud tekitasid maavärinaid ja vulkaanipurskeid.
Tõendid
1950ndatel aastatel tõestasid Atlandi ookeani keskosas tehtud avastused merepõhja leviku ja magnetilise pöördumise kohta, et Wegeneri teooria oli reaalne ja viis plaaditektoonika teooriani, kuigi tema pakutud põhjused olid ekslikud. Tänapäeval ütlevad geoloogid, et mandrid on tegelikult liikuvate tektooniliste plaatide osad, mis hõljuvad ateenosfääril, osaliselt sulanud kivimikihil.
Küsimused ja vastused
K: Kes oli Alfred Lothar Wegener?
V: Alfred Lothar Wegener oli saksa teadlane, geofüüsik ja meteoroloog.
K: Milline oli Wegeneri kõige märkimisväärsem panus teadusesse?
V: Wegeneri kõige märkimisväärsem panus teadusele oli tema teooria mandrite triivimisest, mille ta esitas 1912. aasta detsembris.
K: Kuidas reageerisid teised teadlased esialgu Wegeneri ideedele mandrite triivi põhjuste kohta?
V: Teised teadlased pidasid alguses Wegeneri ideid mandrite triivi põhjuste kohta võimatuks.
K: Millal võeti Wegeneri hüpotees mandrite triivimise kohta lõplikult vastu?
V: Wegeneri hüpoteesi mandrite triivimise kohta aktsepteeriti alles 1950. aastatel, kui mitmed avastused andsid tõendeid mandrite triivimise ja selle tegelike põhjuste kohta.
K: Kus Wegener sündis ja kus ta omandas doktorikraadi?
V: Wegener sündis Berliinis ja omandas 1904. aastal doktorikraadi astronoomias Berliini ülikoolis.
K: Mis juhtus Wegeneriga Esimese maailmasõja ajal?
V: Esimese maailmasõja ajal kutsuti Wegener Saksa armee reservohvitseriks ja sai Belgias raskelt haavata. Seejärel viidi ta üle sõjaväe ilmateenistusse.
K: Millega Wegener pärast sõda peamiselt tegeles?
V: Pärast sõda tegeles Wegener peamiselt ilmateenistusega.
Otsige