February 12, 2009

Darwin: Mångsidighet

En intressant artikel i Svenska dagbladet visar på Darwins mångsidighet. Den där mångsidigheten som forskare idag inte har pga systemets rigida natur. Darwin bidrog både till arkeologiska och jordart/månssläran med studier av hur maskar omvandlar organiskt material i jorden och vilken roll det spelar i resultaten.

"Darwin beskriver i samarbete med arkeologer utgrävningarna av sex begravda romerska byggnader samt ett kloster från 1500-talet som var täckta av jord och av en slump upptäcktes i mitten på 1800-talet. Han fann att tjockleken på det lager jord som täckte resterna av byggnaderna endast var omkring 23 cm vilket var ett lågt värde med hänsyn till den långa tid som gått sedan byggnaderna begravdes. I tidigare undersökningar hade han funnit att föremål under en tioårsperiod täcktes med 4,7 cm jord. Anledningen till att jordlagret över byggnaderna inte var tjockare anser Darwin bero på att daggmaskarna vanligtvis inte bearbetar djupare jordlager. Endast under vintertid när marken är frusen eller under torrperioder går daggmaskarna djupare ned i jorden. Murar och stenblock som var begravda djupare ned i jorden påverkades därför inte av daggmaskarnas jordbearbetning. Darwin avslutar kapitlet om begravningen av gamla byggnader med att konstatera att arkeologerna sannolikt inte är medvetna om hur mycket de har att tacka daggmaskarna för att fornminnen har bevarats."

Jag har själv många gånger irriterats över det faktum att arkeologin idag är så separerad från geologin när geologin liksom är det som de hela tiden arbetar i. Framförallt borde det vara obligatoriskt för alla som vill jobba med fältarkeologi att ta kurser i kvartärgeologiska processer så att man snabbt kan se skillnad på människopåverkad natur och naturliga processer. Anledningen beror troligen helt på att arkeologi i Sverige är ett rent humanistiskt ämne, medan det i många andra delar av världen är mer naturvetenskapligt. I sverige har de akademiska gränserna tyvärr pinkats in rejält.

Det slog mig bland annat om den här nyttan när jag besökte Västra götaland och en moränformation där på en exkursion i höstas. Man skulle lätt kunna tro att den märkliga ansamlingen av större stenar på moränkullen i ett nästan helt stenfritt landskap var en mänsklig konstruktion (se bilden). Nu vet jag bättre, och nu vet jag också vad det är som gör det till en så uppenbart naturlig sak utan mänsklig påverkan. Jag tror också att vetenskapsmän förr i tiden, innan reviren mellan ämnen blev så totala skulle ha kunnat lättare tänka "utanför lådan". Det talas mycket om tvärvetenskaplighet i den akademiska världen, men man ser inte jättemycket av det.

Vetenskapen borde släppa på reviren mycket mer och ha fler forskningsprojekt där forskare från olika fält får titta på varandras ämnen. Det skulle säkert leda till massor av nya tankar.

 

Vad ser du?

Darwin: Geologen

Den stora dagen är då alltså idag. Darwin 200 år och Origin of the species 150 år sen publiceringen. Dags för tredje temaposten. (Post ett och två. Uppdatering: och fyra)

Darwin gjorde en hel del för tiden räknat gott geologiskt arbete, väl värt att beakta. Han studerade med god blick de miljöer han besökte och konstaterade skillnaderna mellan olika öar inom samma ögrupper och gjorde kopplingar att öarna kanske hade olika ålder men han kunde inte gärna veta exakt hur det hade gått till eftersom kontinentaldriften inte var vedertagen kunskap vid hans tid.

 

(Källa, där det även finns många fler illustrationer)

Galapagos är ju ett klassiskt exempel på hur heta mantelplymer skapar vulkanöar. En varm källa i manteln tränger upp genom jordskorpan och en ö bildas. Tänk dig en svetslåga under havsbotten på fixerad plats som gör hål uppåt medan ytan rör på sig.

Kontinentaldriften flyttar ju nämligen på havsbottenplattan och ett nytt utbrott sker på "samma plats", vilket då innebär att en ny ö bildas och så fortsätter detta så länge mantelplymen finns kvar. På det sättet får öarna en snygg fin exakt kronologisk åldersskillnad och det är också förklaringen på varför de kan bildas mitt på en platta, långt från sprickor. För geologerna ger detta oss också till viss del ett kompletterande sätt att studera exakt hur en kontinentplatta rört sig tillsammans med paleomagnetism, eftersom banan på plymöarna kan vara krökt som i fallet med Galapagos.

Det gör att i Galapagos fall är Fernandina i väst yngre än Espanola som bildades först (ca 3.4 miljoner år sen). 

Här är en illustration över processen på Hawaii, där kontinentaldriften går åt andra hållet:

 

February 11, 2009

Darwin: Jorden under 10 miljarder år

Ämne: Geologi, Tema: Charles Darwin 200 år - Terra @ 11:07 pm

Charles Darwin skrev och diskuterade en hel del geologi i sina anteckningar och brevkonversationer. Jag tänkte återkomma till det en annan dag. Men idag, bara 1 timme innan klockan slår över till den 12 februari engelsk tid (rätt ska ju vara rätt) så blir det några tankar kring planeten Jordens geologiska evolution. Andra bloggposten på Darwintemat alltså.

 

4500 miljoner år sen. Kosmiskt stoft ansamlas till en planet i en ännu okänd tidssfär. Vi vet helt enkelt inte riktigt hur lång tid det tog från de första kornen som klumpade sig samman till en relativt färdig planetform. Processen var däremot enkel. Mängder av olika ämnen, inte minst syre, kisel och järn klumpar sig samman. När massan ökar så ökar också trycket och temperaturen. Så småningom får vi nukleära reaktioner. Järnet som är tyngst sjunker mot centrum av kroppen, kisel som är lätt ut mot ytan. Och mitt i denna process så kolliderar jorden med Theia - den planetoid av Mars storlek som sedemera leder till att månen bildas ur resterna från kollisionen.

4300 miljoner år sen. De äldsta bevarade mineralen, zirkonkristaller från Kanada och Australien är från den här tiden. Jorden saknar fortfarande kontinenter och hav. Ser troligen ut som ett hav av glödgade bergarter med svalare öar av stelnat material. Jorden börjar få en stabilare atmosfär av primärt koldioxid.

 

4200-3800 miljoner år sen. Livet finns nu på jorden och planetens yta svalnar av. Enkla protobakterier som lämnar spår efter sig i bergrunden som tex bandat järn. Kontinenter formas, hav bildas. Kväve börjar tillta i atmosfären.

3800-1500 miljoner år. Det som ska bli vår kontinentplatta Baltica bildas. Flercelligt liv evolverar fram. 

 

1500-600 miljoner år. Syret börjar existera i vår atmosfär. Mot slutet börjar de första säkerställda glacialerna i jordens historia dyka upp och det kulminerar i det sk "snowball earth". Jorden är i princip en helt nedisad planet. Mot slutet av perioden ökar syrehalten dramatiskt. Ediacara-livet dyker upp, dvs avancerade icke-skalbärande livsformer. "Sverige" ligger nu vid sydpolen.

 

600-400 miljoner år. Den kambriska explosionen. Dramatiska klimatvariationer. Jordens "nya" atmosfär kanske spelar roll för detta mer instabila klimat, likaså kontinentaldriften. Sverige vandrar nu upp mot ekvatorn. Kollision mellan Baltica och Laurentia (nordamerika) leder till att de svenska fjällen bildas.

 

400-200 miljoner år. Sverige vandrar förbri ekvatorn och norrut. Landväxter och landliv börjar uppträda. Vi har även enorma massutdöenden som återkommer. Mot slutet uppstår de första däggdjuren.

200-65 miljoner år. Jura, Krita. Jorden är en mycket varm planet med 7-8 grader högre medeltemp än idag. Dinosauriernas tid och allt tar abrubt slut när kometen slår ner vid dagens Yucatan-halvö. Atlanten börjar bildas och nuvarande former på kontinenterna blir igenkännbara.

 

65-2.5 miljoner år. Indien träffar Asien och Himalaya reser sig. Likaså träffar Afrika på Europa och Alperna reser sig.

2.5 miljoner år - nutid. Global nedkylning. Ice house earth nummer fem i jordens historia. De sista 10 000 åren i en lucka av varmare klimat (interglacial) dyker en osedvanligt framgångsrik organism upp vid namn Homo sapiens och lämnar ett rejält spår i de geologiska lagren iform av radikal påverkan på floran, faunan och landskapet. Vissa spår kan komma att synas så länge det finns bergmineral kvar från den här tiden.

 

0-100 miljoner år in i framtiden. Baltica vrids nordöst. Klimatet blir drastiskt kallare i Sverige. Någongång under den här perioden bör ice house earth övergå i en varmare green house earth, men det påverkar tyvärr inte Sverige som numera är kustland vid nordpolen. Medelhavet stängs av och kommer oundvikligen torka ut (varpå vi får en massiv saltöken där inledningsvis) pga Afrikas vandring norrut. Himalaya börjar erodera söner då Indien inte längre trycker på. Atlanten växer sig bredare. (De här klimatförändringarna ska dock sägas har inget alls med oss att göra. De är de som oundvikligen kommer ske pga kontinentaldriften).

100-500 miljoner år in i framtiden. Asien kolliderar troligen med Amerika inledningsvis och sedemera börjar Atlanten krympa åter. En superkontinent bildas av alla dagens landmassor. Massiva öknar i centrum. Himalaya helt nederoderat. Troligen kan det växla mellan hot house earth och green house earths fortfarande.

500-1000 miljoner år in i framtiden. Tektoniken bör avta och därmed kommer det långsiktiga klimatet stabilisera sig. Utan tektonik ingen kontinentaldrift, vilket oundvikligen leder till att erosionen tar överhand och att alla berg så småningom kommer försvinna helt (bortsett vulkaner som kan fortsätta bryta ut). Stäpp och sedemera ökenlandskap bör dominera denna slutfas av jordens tektoniska historia. Mot slutet har solinstrålningen ökat dramatiskt och omkring 1 miljard år in i framtiden är jorden redan fullständigt obebolig för mer avancerade livsformer. De sista geologiska spåren av mänskligheten bör nu helt ha försvunnit.

 

1000-5000 miljoner år in i framtiden. Det sista livet på jorden dör ut. Till sist kan inte ens de mest tåliga extremofila bakterierna överleva hettan, torkan och strålningen, dvs den livsform som fanns först på jorden är de som också kommer vara jordens sista livsform. Solen steker över en allt mer uttorkad planet och temperaturerna kommer öka allt mer. Så småningom expanderar solen och slukar jorden helt, men jorden har då varit obebolig i många miljarder år redan.

 

February 10, 2009

Darwin: Det var kanske bättre förr

Jag tänkte skriva några temabloggposter om Darwin nu några dagar framöver eftersom hans födelsedag är här den 12 februari, ett fenomen som redan börjat firas överallt i media och bloggsfären. En intressant fråga som man ju kan ställa sig är hur Darwin kunde få till en så pass hållbar teori med så pass många detaljer redan för 150 år sen då den vetenskapliga metodiken knappt var född. Här kommer en bra förklaring från New York Times:

"One of Darwin’s advantages was that he did not have to write grant proposals or publish 15 articles a year. He thought deeply about every detail of his theory for more than 20 years before publishing "The Origin of Species" in 1859, and for 12 years more before its sequel, "The Descent of Man," which explored how his theory applied to people."

Var vetenskapen bättre förr? En del aspekter var nog kanske det faktiskt vågar jag påstå. Idag är den besatt av formalia och hela tiden under enorm tidspress. Idag skulle ingen ta Linné eller Einstein på allvar på samma sätt. Dvs folk som snubblar in i akademiska fält och ges obegränsat med tid att utforma sina tankar. Idag styr exakta akademiska revir och pengar precis allting och det kan oundvikligen inte göra annat än på sitt sätt begränsa forskningen. Idag ska en avhandling ta fyra år att skriva. Tar den ett år eller 20 är det något fel på den. Exakt fyra år och alla avvikelser ogillas.

Nej jag är inte reaktionärt stollig nu, en hel del saker har blivit enormt mycket bättre med tiden för vetenskapen just tack vare saker som förtydligad formalia osv - men det har inte skett utan uppoffringar.