Walter Pitman: Opdagede en nøgle til pladetektonik

Observationer på havbunden ændrede pludselig synet på Jorden

Walter Pitman, en havgående geofysiker, der opdagede en afgørende brik i et enormt puslespil, der revolutionerede jordvidenskaberne, døde den 2. oktober 2019. 1. oktober i en alder af 87 år. Årsagen var komplikationer af lungebetændelse, sagde hans familie; han døde på Hebrew Home i Riverdale, N.Y. På tidspunktet for sin død var han en særlig forsker ved Columbia University’s Lamont-Doherty Earth Observatory i Palisades, N.Y., hvor han havde tilbragt hele sin videnskabelige karriere.

I 1960’erne viste Pitman og hans kolleger, at havbundens magnetiske polaritet ændrer sig med tiden og i rummet – et signal om, at skorpen på havbunden bevæger sig, efterhånden som nye dele dannes og gamle ødelægges i løbet af år til hundredtusinder af år. Det slog fast, at jordens overflade er opdelt i bevægelige stykker, der skaber kontinenter og oceaner, jordskælv og vulkaner – teorien om pladetektonik, som hele den moderne geovidenskab hviler på. Pitman har bl.a. også udført banebrydende arbejde om ændringer i tidligere tiders havniveauer. Han fremlagde også den stadig meget omdiskuterede hypotese om, at den bibelske syndflod var en virkelig begivenhed, som fandt sted i det, der i dag er Sortehavet.

Walter Pitman i 2001. (Alle fotos er venligst udlånt af Lamont-Doherty Earth Observatory)

Walter Clarkson Pitman III blev født den 21. oktober 1931 i Newark, N.J., og voksede op på en lille gård uden for Morristown, N.J. Hans far, Walter Pitman Jr., var administrativ ingeniør på Bell Labs, hvor mange forskere arbejdede på vigtige teknologier fra det 20. århundrede, herunder lasere og transistorer. Hans mor, den tidligere Esther Sherman, var hjemmegående.

Pitmans far tog ham ofte med på arbejde og præsenterede ham for forskere, der tålmodigt forklarede ham, hvad de lavede – en oplevelse, som han senere tilskrev ham, at han blev inspireret til at blive videnskabsmand. Hans bedstefar ejede flere sportsfiskerbåde, der sejlede fra New Jersey-kysten, og Pitman tilbragte meget tid på disse. “Da jeg først var kommet mig over at være søsyg, blev havet en gammel ven,” sagde han i et interview i 2016. “Nogle gange en voldelig ven, men en ven.”

Pitman blev i 1956 færdiguddannet fra Pennsylvanias Lehigh University med en grad i elektroteknik og tog et job som projektleder hos Hazeltine Corporation, en stor designer af komponenter til radioer og andre forbrugerprodukter. Efter eget udsagn kedede hans fire år der ham. Undtagelsen var et projekt, hvor han arbejdede på at udvikle navigationsinstrumenter til ubåde i den amerikanske flåde. Efter at have opdaget, at videnskabsfolk på Lamont-Doherty på det tidspunkt indsamlede store mængder data fra dybhavet og selv udviklede instrumenter, ansøgte han om et job der.

Walter Pitman om bord på forskningsskibet Conrad,1964

Circa 2000

Manglende kvalifikationer inden for hverken geologi eller oceanografi, blev Pitman i første omgang ansat som elektroniktekniker. I 1961 tog han af sted på Lamonts skonnert, Vema, på en ni måneders rejse, der strakte sig over det østlige Atlanterhav, det sydlige Stillehav og det sydlige ocean, ned til kanten af polarisen. Han skulle bl.a. holde et magnetometer og andre instrumenter i gang, hjælpe med at trække sedimentkerner fra havbunden og kaste dynamitstænger over bord for at skabe ekko, der bruges til at kortlægge bunden. Lærlingetiden gav ham adgang som kandidatstuderende, og han begyndte at studere magnetisme på havbunden.

I midten af 1960’erne var et stigende antal forskere ved at udvikle beviser for pladetektonik, eller kontinentaldrift, som det hed dengang. En af undersøgelseslinjerne var det nyligt kortlagte system af mellemoceaniske rygge – vulkaniske kæder under havet, der omkranser kloden som syninger på en baseball. Fortalerne hævdede, at lava, der sivede ud fra disse rygge, hele tiden skabte nye sektioner af havbunden; samtidig dykkede de ydre kanter af havbassiner tilbage under kontinenterne og skabte de vulkaner og jordskælv, der så tydeligt klynger sig langs kysterne. Mange ældre videnskabsmænd, herunder stort set alle Lamonts ledere, mente, at dette var noget vrøvl.

På et krydstogt i 1965 til Stillehavet og Antarktis hjalp Pitman med at indsamle magnetiske data omkring et af disse nyligt kortlagte træk, den stillehavs-antarktiske ryg. Pitman, der dengang stadig var studerende, var kun vagt opmærksom på den pladetektoniske teori, indtil han læste en artikel om den efter sin hjemkomst. Men han vidste, at andre forskere for nylig havde vist, at jordens magnetfelt med jævne mellemrum vender polaritet, og at hver vending kunne aflæses i orienteringen af mineraler i vulkanske lavas, der hærdede på det tidspunkt, hvor vendingen fandt sted. Forskere, herunder den unge britiske geofysiker Fred Vine, havde opdaget regelmæssige mønstre af polaritetsomvendinger omkring nogle højderygge og hævdede, at de beviste, at højderyggene spredte sig. Men beviserne var ikke entydige.

I de følgende måneder bearbejdede Pitman og en anden Lamont-studerende, Ellen Herron, dataene fra deres togt og to andre togt til samme område. Efter at have komprimeret det hele hæftede Pitman en sen aften et simpelt blyantskema op på en kollegas dør. Det viste, at højderyggen var flankeret på hver side af en spejlvendt række af striber, som hver især indikerede en ny omvendt magnetisk polaritet. Sammen med allerede eksisterende data, der var indsamlet af andre, viste det pænt en serie af omvendinger, der strakte sig over 3,4 millioner år. På baggrund af disse resultater kunne han beregne, at ryggen spredte sig med ca. 4,5 centimeter om året. “Det var som at blive ramt af et lynnedslag – vi havde denne magiske nøgle”, huskede Pitman senere. “Symmetri er bare noget, man ser – det kommer ikke over én gradvist. Jeg er sikker på, at enhver videnskab har sine øjeblikke, hvor tingene klikker, og man siger: “Hold da op, det er sådan, det fungerer! “

I december 1966 offentliggjorde Pitman og hans rådgiver, James Heirtzler (indtil da selv modstander af kontinentaldrift), resultaterne i det førende tidsskrift Science. Vine skrev en supplerende syntese til støtte for den nye teori. Næsten fra den ene dag til den anden opløstes modstanden. Kort efter dokumenterede Pitman og kolleger lignende magnetiske mønstre rundt om i verden.

I 1974 koordinerede Pitman på grundlag af de indsamlede observationer sammensætningen af et globalt kort, der viste alderen af alle havbassiner og kontinenternes baner over æoner. “Jeg havde ikke forestillet mig, at jeg nogensinde ville være involveret i noget så forbløffende og så meget, meget vigtigt på et så ungt tidspunkt”, sagde han. “En hel flok af os arbejdede på det sammen, og sammen opnåede vi meget på få år.”

Se et interview med Pitman og kollegaen Bill Ryan

I slutningen af 1970’erne producerede Pitman endnu en række indflydelsesrige artikler, der viste, hvordan pladetektonikken påvirker hastigheden af ændringer i havniveauet. Senere undersøgte han, hvordan havniveauet påvirker opbygningen af bjerge på land.

For at nå frem til disse konklusioner var det nødvendigt at se på bjerge af data, og Pitman var en del af den computerrevolution, der gjorde det muligt for forskerne at gøre dette. Han var med til at skrive noget af den første software, der gjorde det muligt for havforskere at overføre havbundsobservationer til digitalt format og derefter sortere dem. Han undgik dog selv computere; kolleger så ham ofte sidde alene i timevis ved et tegnebord og manipulere med tal på en hånddrevet lommeregner i et forsøg på at regne noget ud.

Pitman tilbragte mange måneder på havet. I et essay til historiebogen Plate Tectonics beskrev han den dybe stilhed, når et skib slukkede for sine motorer i Antarktis. “Det tunge lag af is dæmpede bølgerne, men de rullede stadig langsomt, løftede isen ganske forsigtigt et par centimeter og ned igen, evigt stønnende, som om isen selv var levende,” skrev han. Forholdene kunne være farlige. Et par år før Pitmans første rejse blev tre besætningsmedlemmer skyllet ud af Vema af den kraftige søgang; kun to blev reddet. Pitman selv var engang tæt på at blive skyllet af skibet af en kæmpebølge og overlevede kun ved at klamre sig fast til en bøjle. Mens Pitman var på et krydstogt ud for Chile i 1961, blev skibets chefforsker, John Hennion, dræbt, da en halv dynamitstang, som han var ved at kaste over bord, sprang i luften over ham. Pitman og en kammerat, som havde et virvar af andre sprængstoffer, der var blevet antændt af eksplosionen, vendte en brandslange mod dem og skyllede dem ud over dækket og ned fra fantailen. Deres hurtige handling reddede sandsynligvis andre besætningsmedlemmer og muligvis selve skibet.

Kolleger beskrev Pitman som en ydmyg og venlig mand, der var mere hjemme til at fortælle historier eller hjælpe kolleger end til at diskutere kompleks videnskab. John LaBrecque, en af Pitmans mange studerende, sagde, at Pitman engang beroligede ham, efter at en rival havde slået LaBrecque ud af finansieringen af et større projekt. Pitman tog LaBrecque med til en nærliggende driving range og opfordrede ham til at overføre sin vrede til golfboldene. Derefter fandt Pitman en løsning på finansieringen for at få projektet gennemført. Selv i mange år efter at Pitman formelt gik på pension i 1994, fortsatte hans lejlighed på Upper West Side i New York med at fungere som gratis hotel for mange tidligere studerende på gennemrejse i byen. En tidligere studerende bemærkede, at Pitman, inden han gik sin daglige tur fra lejligheden, fyldte sine lommer med dollarsedler, som han delte ud til de hjemløse, der stod langs Broadway.

Pitman (til venstre) sammen med vennen og kollegaen William Ryan i Bosporusstrædet, ca. 1997.

Pitman blev på et tidspunkt interesseret i spørgsmålet om, hvorvidt nogle af de nuværende indlandshave engang kunne have været tørt land. En kandidat til dette var Sortehavet, som forbindes med det meget større Middelhav via Tyrkiets smalle Bosporusstrædet. I 1970’erne spekulerede han og Lamont-geologen William Ryan i, at Sortehavet måske blev dannet efter den sidste istid, hvor vandstanden i havene steg, hvilket fik Middelhavet til at komme op over en smal landhals, der blokerede Bosporusstrædet. De spekulerede endda i, om historien om den bibelske syndflod i Første Mosebog – Noas 40 dage og 40 nætter med regn – kunne være inspireret af en sådan begivenhed. De fik lejlighed til at vende tilbage til dette i 1993, da en bulgarsk oceanograf skrev til dem med sine egne beviser for, at Sortehavet engang var tørt. Gennem personlige forbindelser fik de sneget sig med på et russisk forskningsskib, der undersøgte Sortehavets bund.

Dybt under vandet opdagede de tilsyneladende rester af gamle strande og sedimenter, der viste et pludseligt skift fra ferskvandsmollusker til saltvandsmollusker, som de anslog fandt sted omkring 5600 f.Kr. Sammenbragte aflejringer nær Bosporus tyder på, at der på et tidspunkt har været en voldsom vandtilstrømning. Deres konklusion: Det opstigende Middelhavsområde flød over Bosporushalsen, først som en rislen, siden med en kraft som 200 Niagara-vandfald. Det stigende vand ville have fordrevet mennesker og dyr i løbet af uger eller måneder fra hele det område, der blev til Sortehavet – muligvis oprindelsen til historien om Noah og beslægtede græske og mesopotamiske fortællinger. På baggrund heraf udarbejdede Pitman og Ryan adskillige artikler og den populære bog Noahs syndflod fra 1998, som gennemgik geologi, arkæologi, lingvistik og myter. Den gav dem en syndflod af omtale. Modstridende lejre af forskere har siden da forsket i og debatteret spørgsmålet, men er aldrig nået til enighed. Pitman og Ryan optrådte så sent som i 2015 i en britisk tv-dokumentarfilm om syndfloden.

Pitman modtog mange hædersbevisninger, herunder Vetlesen-prisen i jordvidenskab, den amerikanske geofysiske unions Maurice Ewing-medalje og National Academy of Sciences’ Alexander Agassiz-medalje. I 1990’erne gav kolleger en zigzaggende brud på havbunden ud for Antarktis, som Pitman opdagede, navnet Pitman Fracture Zone. Besøgende på hans kontor, som han bevarede godt efter sin formelle pensionering, bemærkede, at han i stedet for at hænge priserne op på væggen opbevarede dem diskret stablet på en vindueskarm.

Pitmans ægteskab med den tidligere Virginia Piser endte med skilsmisse; han giftede sig aldrig igen. Han efterlader sig sin bror Donald Pitman; to døtre, Amanda Pitman og Cordelia Pitman; og to børnebørn.