Je leest:

Raadsel van de Andes eindelijk opgelost

Raadsel van de Andes eindelijk opgelost

De bergketen op onverwachte plek verklaard

Auteur: | 13 december 2017
Jorge Morales Piderit, Publiek Domein, via Wikimedia Commons

De Andes is theoretisch gezien een hooggebergte op de verkeerde plek. Twee teams van Nederlandse aardwetenschappers kwamen dit jaar, onafhankelijk van elkaar, met een verklaring voor deze Zuid-Amerikaanse bergketen.

Het is een raadsel waar veel aardwetenschappers zich het hoofd al over braken: hoe is de Andes ooit ontstaan? Dit gebergte aan de kust van Zuid-Amerika is gemiddeld vier kilometer hoog en heeft toppen van zeven kilometer, en dat is eigenlijk veel te hoog voor de plek waar het ligt.

Hooggebergten ontstaan als twee continenten naar elkaar toe bewegen, leren geologen. Continenten zijn zo licht dat ze beiden blijven drijven op de stroperige aardmantel die eronder ligt. Uiteindelijk botsen ze dus op elkaar en verkreukelen. Zo zijn bijvoorbeeld de Himalaya’s ontstaan.

De kust van Zuid-Amerika is echter een subductiezone: hier duikt een relatief zware oceaanplaat (de Naczaplaat) de diepe aarde in. Dat geeft normaal gesproken wel wat deformatie aan het aardoppervlak, maar geen hooggebergten. Je verwacht in zo’n geval eerder vulkaangebieden, zoals in Indonesië of Griekenland.

Groot en langdurig

Dat de Andes er toch ligt heeft te maken met de enorme lengte van de subductiezone en de lange tijdsduur van de subductie, concludeert Wouter Schellart, aardwetenschapper aan de Vrije Universiteit Amsterdam, uit simulaties met computermodellen. Het grote stuk oceaanplaat dat over een lengte van 7000 kilometer de min of meer vloeibare mantel in duikt veranderde de stroming van het mantelmateriaal. Dat zorgde er uiteindelijk voor dat de Naczaplaat weer wat omhoog kwam én tegen Zuid-Amerika aan botste.

Andes duikendeplaat
De Naczaplaat duikt onder de Zuid-Amerikaanse Plaat, en veroorzaakt daarmee veranderingen in de stroming van de mantel. Daardoor kon de Andes ontstaan.
W.P. Schellart, Vrije Universiteit Amsterdam

In de simulaties, die een periode van 200 miljoen jaar omvatten, ontstond eerst een ondiepe zee op de plek van de Andes. Pas 80 miljoen jaar later kreeg de duikende plaat invloed op de mantelstroming. De mantel stuwde vervolgens Zuid-Amerika versneld naar het westen en de Naczaplaat terug omhoog, waardoor uiteindelijk het Andesgebergte omhoog kwam zetten.

Tien jaar geleden opperde Schellart dit idee voor het eerst, nu is hij er in geslaagd het ontstaan van de Andes op deze manier met zijn driedimensionale computermodellen te simuleren, op een supercomputer die in Australië staat. “Eerder negeerde men de derde dimensie in dit soort modellen”, zegt Schellart. “Toen had de breedte van de plaat dus geen effect op de resultaten. Maar dat blijkt hier juist de cruciale factor.” Schellart publiceerde zijn bevindingen vorige week in Nature Communications.

Andes   punta arenas
Torres de Paine Range, Andes
NASA, Public domain, via Wikimedia Commons

Roeispaan

Douwe van Hinsbergen, aardwetenschapper aan de Universteit Utrecht, vindt het een mooie studie. Het model gaat uit van de meest voor de hand liggende aannames, en resulteert in een geologische geschiedenis van de Andes die klopt met de reconstructies uit de waarnemingen, legt hij uit. “Ik ben er blij mee. Schellart beantwoordt hiermee precies de vragen die ik zelf nog had”, zegt Van Hinsbergen.

Ook zijn groep puzzelde dit jaar namelijk aan de Andes, en ook zijn groep publiceerde er over in Nature Communications. De Utrechtse geologen richtten zich vooral op de vraag waarom de Naczaplaat in de loop van de subductiegeschiedenis weer vlak ging liggen – dat speelde een belangrijke rol bij het ontstaan van de Andes.

In eerdere reconstructies is het verkeerde referentiekader gekozen, concludeerden de Utrechters. “Men keek altijd alleen hoe de Naczaplaat en de Zuid-Amerikaanse Plaat ten opzichte van elkaar bewogen”, zegt Van Hinsbergen. “Niemand realiseerde zich dat beide platen ook nog eens als een soort samengesteld vlot naar het westen dreven, over de aardmantel heen.”

Dit kan verklaren waarom de Naczaplaat zich onder Zuid-Amerika terug naar het oppervlak bewoog. Van Hinsbergen: “Vergelijk de omlaag duikende aardschol maar met een roeispaan. Als je vaart hebt, zal het niet lukken deze diep het water in te steken. Hij gaat dan vlak liggen.”

De studie van Schellart sluit hier mooi op aan, vindt Van Hinsbergen. Het onderzoeksteam uit Utrecht concludeerde wat er gebeurd is door alle beschikbare gegevens bij elkaar te leggen. Van Hinsbergen: “En Schellart heeft deze week laten zien welk proces het vlot aandreef.”

Bronnen

  • Schellart, Andean mountain building and magmatic arc migration driven by subduction-induced whole mantle flow, Nature Communications 2010 (2017) doi:10.1038/s41467-017-01847-z
  • Schepers e.a., South-American plate advance and forced Andean trench retreat as drivers for transient flat subduction episodes, Nature Communications 15249 (2017) doi:10.1038/ncomms15249
Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 13 december 2017

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.