Den dolda undersjøiska kontinenten Zealandia genomgick en omvälvning vid födelsen av Pacific Ring of Fire.
Zealandia är en bit av kontinental skorpa intill Australien. Det är nästan helt under havet, med undantag av några utsprång, som Nya Zeeland och Nya Kaledonien. Men trots sin undervattensstatus är Zealandia inte tillverkad av magnesium- och järnrik havskorpa. Istället består den av mindre tät kontinentalskorpa. Förekomsten av denna udda geologi har varit känd sedan 1970-talet, men först på senare tid har Zealandia utforskats närmare. Under 2017 rapporterade geovetenskapsmän i tidskriften GSA Today att Zealandia kvalificerar sig som en kontinent i sin egen rätt, tack vare sin struktur och dess tydliga separation från den australiensiska kontinenten.
Nu avslöjar en ny analys av bitar av Zealandia som borrades under havsbotten under 2017 att denna kontinent genomgick en paroxysm av förändring mellan 35 miljoner och 50 miljoner år sedan. När den kontinentala kollisionsprocessen, känd som subduktion, startade i västra Stilla havet, steg delar av norra Zealandien med så mycket som 1,8 mil (3 kilometer), och andra sektioner sjönk i höjd med samma mängd. (Subduktion sker när en tektonisk platta kolliderar med en annan och sjunker under den.)
"Dessa dramatiska förändringar i norra Zealandia, ett område ungefär storleken på Indien, sammanföll med knäckning av berglager (känd som skikt) och bildandet av undervattens vulkaner i hela västra Stilla havet," studerar medförfattarna Rupert Sutherland, en geofysiker vid Te Herenga Waka-Victoria University of Wellington, och Gerald Dickens från Rice University i Texas, skrev i The Conversation.
Det var, i ett nötskal, födelsen av Ring of Fire, bågen för subduktionszoner som cirklar om Stilla havet. Ring of Fire's tektoniska aktivitet åtföljs av relativt frekventa jordbävningar och områden med vulkanisk aktivitet.
"En av de fantastiska sakerna med våra observationer är att de avslöjar de tidiga tecknen på att Ring of Fire var nästan samtidigt i hela västra Stilla havet," sade Sutherland i ett uttalande.
Zealandia skilde sig från superkontinenten Gondwana för cirka 85 miljoner år sedan. Inte mycket var känt om dess dynamik sedan dess, så 2017 skickade International Ocean Discovery Program Expedition 371 forskningsfartyg för att borra i havsbotten under Tasmanhavet, under den sedimentära leran under de senaste årtusendena och in i klipporna som lagts ner så länge sedan som den sena kritan (100,5 till 66 miljoner år sedan).
Med hjälp av små fossiler som hittades i sedimenten kunde forskarna bestämma höjden av sedimenten vid tidpunkten för att de lades ner. De fann att på tre platser i norra Zealand var sedimenten för mellan 35 miljoner och 50 miljoner år sedan innehållande fossil som indikerade grunt rev ekosystem. Dessa platser sitter idag mitt i Tasmanhavet nära ett område som heter Lord Howe Rise. Närmare Vanuatu i det som idag är Nya Kaledonien Trough, fann forskarna enkelcelliga planktonarter som lever i djupare vatten, vilket indikerar att höjden av Zealandia hade sjunkit i samma tidsram på 35 till 50 miljoner år.
Efter uppkomsten av norra Zealandien och insjup i regionen Nya Kaledonien, sjönk hela kontinenten ytterligare 1 km under havet.
Sutherland och hans kollegor misstänker nu att förändringarna i Zealandia vid denna tid var en del av en större störning som snabbt ledde till bildandet av Ring of Fire subduktionszoner runt västra Stilla havet.
"Vi vet inte var eller varför," sade Sutherland i uttalandet, "men det hände något som lokalt framkallade rörelser, och när felet började glida, som i en jordbävning, sprang rörelsen snabbt i sidled på angränsande delar av felet och sedan runt västra Stilla havet. "
Denna process skulle ha tagit över en miljon år, men skulle ha representerat en dramatisk omorganisering av geologin i västra Stilla havet.
"Vad var konsekvenserna av dessa geografiska förändringar för växter, djur och regionalt klimat? Kan vi skapa en datormodell av de geologiska processerna som hände på djupet? Vi tänker fortfarande på något av detta, men vi vet att händelsen ändrade riktningen och rörelsens hastighet för de flesta tektoniska plattor på jorden, ”skrev Sutherland och Dickens i The Conversation. "Det var en händelse av verkligt global betydelse - och vi har nu riktigt bra observationer och idéer som hjälper oss att komma till botten av vad som hände och varför."
