Walter Pitman: Felfedezte a lemeztektonika kulcsát

Walter Pitman: Felfedezte a lemeztektonika kulcsát

A tengerfenék megfigyelései hirtelen megváltoztatták a Földről alkotott képet

by Kevin Krajick|October 2, 2019

Meghalt Walter Pitman, egy tengerjáró geofizikus, aki felfedezte egy hatalmas kirakós kulcsfontosságú darabját, amely forradalmasította a földtudományokat, okt. 1. életévében, 87 éves korában. Az ok tüdőgyulladás szövődményei voltak, közölte a családja; az észak-amerikai Riverdale-ben lévő Héber Otthonban hunyt el, halálakor a Columbia Egyetem Lamont-Doherty Földmegfigyelő Intézetének különleges kutatója volt, az észak-amerikai Palisadesben, ahol egész tudományos pályafutását töltötte.

Az 1960-as években Pitman és kollégái kimutatták, hogy a tengerfenék mágneses polaritása időben és térben változik – ez annak a jele, hogy az óceánfenék kérge mozog, mivel új szakaszok keletkeznek és régiek pusztulnak el, évek és évszázadok százezrei alatt. Ez megalapozta azt az elképzelést, hogy a Föld felszíne mozgó darabokra oszlik, amelyek kontinenseket és óceánokat, földrengéseket és vulkánokat hoznak létre – a lemeztektonika elméletét, amelyen az egész modern földtudomány nyugszik. Pitman többek között úttörő munkát végzett a múltbeli tengerszint-változásokkal kapcsolatban is. Bemutatta azt a máig széles körben vitatott hipotézist is, miszerint a bibliai özönvíz valós esemény volt, amely a mai Fekete-tenger területén zajlott le.

Walter Pitman 2001-ben. (Minden fotó a Lamont-Doherty Földmegfigyelő Intézet jóvoltából)

Walter Clarkson Pitman III 1931. október 21-én született Newarkban, N.J., és egy kis farmon nőtt fel Morristown mellett, N.J. Apja, Walter Pitman Jr. adminisztratív mérnök volt a Bell Labs-ben, ahol számos olyan tudós dolgozott, akik a 20. század kulcsfontosságú technológiáin, köztük a lézereken és tranzisztorokon dolgoztak. Édesanyja, az egykori Esther Sherman háztartásbeli volt.

Pitman apja gyakran elvitte őt a munkahelyére, és bemutatta őt a kutatóknak, akik türelmesen elmagyarázták neki, hogy mit csinálnak – ezt az élményt később a tudós pálya iránti inspirációnak tulajdonította. Nagyapjának több sporthorgászhajója volt, amelyek a New Jersey-i partokról hajózott, és Pitman sok időt töltött ezeken. “Amint túltettem magam a tengeribetegségen, az óceán régi barátommá vált” – mondta egy 2016-os interjúban. “Néha erőszakos barát, de barát.”

Pitman 1956-ban végzett a pennsylvaniai Lehigh Egyetemen villamosmérnöki diplomával, és projektvezetőként helyezkedett el a Hazeltine Corporationnél, amely a rádiók és más fogyasztói termékek alkatrészeinek egyik legnagyobb tervezője. Saját bevallása szerint az ott töltött négy év unalmas volt számára. A kivétel: egy projekt, amelyen az amerikai haditengerészet tengeralattjárói számára navigációs műszerek kifejlesztésén dolgozott. Miután felfedezte, hogy a Lamont-Doherty kutatói abban az időben hatalmas mennyiségű mélytengeri adatot gyűjtöttek, és maguk is fejlesztettek műszereket, jelentkezett egy állásra.

Walter Pitman a Conrad kutatóhajó fedélzetén,1964

2000 körül

Mivel nem rendelkezett sem geológiai, sem oceanográfiai végzettséggel, Pitman kezdetben elektronikai technikusnak jelentkezett. 1961-ben Lamont Vema nevű szkúnáján kilenc hónapos útra indult, amely az Atlanti-óceán keleti részén, a Csendes-óceán déli részén és a Déli-óceánon át egészen a sarki jégtakaró pereméig tartott. Többek között egy magnetométert és más műszereket kellett üzemben tartania; segítenie kellett üledékmagokat venni a tengerfenékről; és dinamitrudakat kellett a fedélzetre dobnia, hogy a fenék feltérképezéséhez használt visszhangokat hozzon létre. A gyakornokságnak köszönhetően felvételt nyert végzős hallgatónak, és a tengerfenék mágnesességének tanulmányozásával kezdett foglalkozni.

A hatvanas évek közepére egyre több tudós dolgozott ki bizonyítékokat a lemeztektonika, vagy ahogy akkoriban nevezték, a kontinentális sodródás mellett. Az egyik vizsgálati irányvonal az óceánközépi gerincek nemrég feltérképezett rendszere volt – tenger alatti vulkánláncok, amelyek úgy övezik a Földet, mint a baseball-labda varratai. A hívei azt állították, hogy az e gerincekből szivárgó láva folyamatosan új tengerfenékszakaszokat hoz létre; ugyanakkor az óceáni medencék külső szélei visszasüllyednek a kontinensek alá, létrehozva a partok mentén oly egyértelműen csoportosuló vulkánokat és földrengéseket. Sok idősebb tudós, köztük Lamont gyakorlatilag valamennyi vezetője, ezt képtelenségnek tartotta.

Egy 1965-ös csendes-óceáni és antarktiszi hajóúton Pitman segített mágneses adatokat gyűjteni az egyik ilyen újonnan feltérképezett vonulat, a Csendes-óceán-antarktiszi gerinc körül. Pitman, aki akkor még diák volt, csak homályosan ismerte a lemeztektonikai elméletet, amíg hazatérése után el nem olvasott egy erről szóló tanulmányt. Azt azonban tudta, hogy más kutatók nemrégiben kimutatták, hogy a földi mágneses mező periodikusan megfordul a polaritása, és hogy minden egyes megfordulás leolvasható a vulkáni lávákban lévő ásványok irányultságából, amelyek akkor keményedtek meg, amikor a megfordulás bekövetkezett. A tudósok, köztük a fiatal brit geofizikus, Fred Vine, a polaritás megfordulásának szabályos mintázatát észlelték néhány gerinc körül, és azt állították, hogy ez bizonyítja a gerincek terjedését. A bizonyítékok azonban nem voltak meggyőzőek.

A következő hónapokban Pitman és egy másik Lamont-tanítvány, Ellen Herron feldolgozta a saját és két másik, ugyanabban a régióban tett hajóútjuk adatait. Miután mindezt összesűrítették, Pitman egy késő este egy egyszerű, tollal írt térképet ragasztott ki egy kollégája ajtajára. Ebből kiderült, hogy a gerincet mindkét oldalon tükörképes csíkok szegélyezik, amelyek mindegyike a mágneses polaritás újabb megfordulását jelzi. A már létező, mások által gyűjtött adatokkal kombinálva ez szépen mutatott egy 3,4 millió éves fordulat-sorozatot. A felfedezés lehetővé tette számára, hogy kiszámítsa, hogy a gerinc évente körülbelül 4,5 centiméterrel (1,75 hüvelyk) terjeszkedik. “Olyan volt, mintha villámcsapás érte volna – megvan ez a varázskulcs” – emlékezett vissza később Pitman. “A szimmetriát csak úgy látod – nem fokozatosan jön rád. Biztos vagyok benne, hogy minden tudománynak vannak olyan pillanatai, amikor a dolgok kattannak, és azt mondod: “Istenem, így működik!”. “

1966 decemberében Pitman és tanácsadója, James Heirtzler (aki addig maga is a kontinentális sodródás ellenzője volt) publikálta az eredményeket a Science című vezető folyóiratban. Vine egy kiegészítő szintézist írt az új elmélet alátámasztására. Szinte egyik napról a másikra feloszlott az ellenzék. Nem sokkal később Pitman és kollégái hasonló mágneses mintázatokat dokumentáltak szerte a világon.

1974-ben az összegyűjtött megfigyelések alapján Pitman koordinálta egy olyan globális térkép összeállítását, amely az összes óceánmedence korát és a kontinensek évezredek óta tartó pályáját mutatja. “Nem gondoltam volna, hogy valaha is részt veszek valami ilyen meghökkentő és nagyon-nagyon fontos dologban ilyen fiatalon” – mondta. “Egy egész csapatnyi ember dolgozott ezen együtt, és együtt nagyon sok mindent elértünk néhány év alatt.”

Lássunk egy interjút Pitmannel és kollégájával, Bill Ryannel

A hetvenes évek végén Pitman egy újabb nagy hatású tanulmánysorozatot készített, amelyben bemutatta, hogyan befolyásolja a lemeztektonika a tengerszint változásának ütemét. Később azt vizsgálta, hogy a tengerszint hogyan befolyásolja a szárazföldi hegyek épülését.

Ezeknek a következtetéseknek az eléréséhez adathegyek vizsgálatára volt szükség, és Pitman részese volt annak a számítástechnikai forradalomnak, amely ezt lehetővé tette a tudósok számára. Segített megírni az első olyan szoftvereket, amelyek lehetővé tették az óceánkutatók számára, hogy a tengerfenék megfigyeléseit digitális formátumba helyezzék, majd átválogassák. Ő maga azonban kerülte a számítógépeket; kollégái gyakran látták őt órákig egyedül ülni egy rajzasztalnál, számokat manipulálva egy kézi számológépen, és próbált valamit kitalálni.

Pitman sok hónapot töltött a tengeren. A Plate Tectonics című történelmi könyvhöz írt esszéjében leírta a mélységes csendet, amikor egy hajó leállította a motorjait az Antarktiszon. “A nehéz jégréteg tompította a hullámokat, de azok mégis lassan gördültek, néhány centiméterrel megemelve a jeget, majd újra lefelé, örökké nyögve, mintha maga a jég is élne” – írta. A körülmények veszélyesek lehettek. Néhány évvel Pitman első útja előtt a legénység három tagját sodorta el a Vema hajóról a viharos tenger; csak kettőt sikerült kimenteni. Pitmant magát egyszer majdnem lesodorta a hajóról egy hatalmas hullám, és csak egy támaszba kapaszkodva maradt életben. Miközben Pitman 1961-ben egy Chilénél tett hajóúton volt, a hajó vezető tudósa, John Hennion meghalt, amikor egy fél rúd dinamit, amelyet a fedélzetre akart dobni, felrobbant rá. Pitman és egy bajtársa egy csomó más robbanóanyaggal együtt, amelyek a robbanástól lángra kaptak, egy tűzoltócsövet fordított rájuk, és a fedélzeten keresztül és a fantailról lemosta őket. Gyors cselekedetükkel valószínűleg megmentették a legénység többi tagját és valószínűleg magát a hajót is.

A kollégák Pitmant szerény, barátságos emberként jellemezték, aki inkább mesélt meséket vagy segített a kollégáknak, mint hogy bonyolult tudományos témákról beszélgessen. John LaBrecque, Pitman egyik tanítványa azt mondta, hogy Pitman egyszer megnyugtatta őt, miután egy riválisa elvette LaBrecque-től egy nagyobb projekt finanszírozását. Pitman elvitte LaBrecque-et egy közeli golfpályára, és arra biztatta, hogy a dühét a golflabdákra vezesse át. Ezután Pitman talált egy megoldási módot a projekt finanszírozására. Pitman 1994-es hivatalos nyugdíjba vonulása után is sok éven át Upper West Side-i New York-i lakása továbbra is ingyenes szállodaként szolgált a városon átutazó egykori diákok számára. Egy volt tanítványa megfigyelte, hogy mielőtt a lakásból elindult volna a napi sétájára, Pitman megtömte a zsebeit dollárbankókkal, hogy szétosztogassa őket a Broadwayt szegélyező hajléktalanoknak.

Pitman (balra) barátjával és kollégájával, William Ryannel a Boszporusz-szorosban, 1997 körül.

Egy időben Pitmant az a kérdés kezdte érdekelni, hogy a jelenlegi beltengerek egykor talán szárazföldek voltak-e? Az egyik jelölt erre a Fekete-tenger volt, amely a törökországi keskeny Boszporusz-szoroson keresztül kapcsolódik a sokkal nagyobb Földközi-tengerhez. Az 1970-es években William Ryan Lamont geológussal együtt azt feltételezte, hogy a Fekete-tenger az utolsó jégkorszak után alakulhatott ki, amikor az óceánok szintje megemelkedett, és a Földközi-tenger a Boszporuszt elzáró keskeny szárazföldi nyak tetejére került. Még azt is felvetették, hogy a Genezis könyvében szereplő bibliai özönvíz történetét – Noé 40 napos és 40 éjszakás esőzését – vajon egy ilyen esemény ihlette-e? 1993-ban volt alkalmuk erre visszakanyarodni, amikor egy bolgár oceanográfus megírta nekik a saját bizonyítékát arra vonatkozóan, hogy a Fekete-tenger egykor száraz volt. Személyes kapcsolatok révén felcsempészték magukat egy orosz kutatóhajóra, amely a Fekete-tenger fenekét vizsgálta.

Mélyen a víz alatt ősi strandok nyilvánvaló maradványait és olyan üledékeket fedeztek fel, amelyek az édesvízi puhatestűekről a sósvízi puhatestűekre való hirtelen váltást mutatták, ami becsléseik szerint i. e. 5600 körül következett be. A Boszporusz közelében lévő kusza lerakódások egy időben heves vízbetörésre utaltak. Következtetésük: az emelkedő Földközi-tenger először csordogálva, majd 200 Niagara-vízesés erejével ömlött át a Boszporusz nyakán. Az emelkedő víz heteken vagy hónapokon belül elűzte volna az embereket és az állatokat az egész térségből, amelyből a Fekete-tenger lett – ez lehetett a Noé történetének és a kapcsolódó görög és mezopotámiai meséknek az eredete. Ennek alapján Pitman és Ryan több tanulmányt és a népszerű 1998-as Noé özönvize című könyvet készített, amely a geológiában, a régészetben, a nyelvészetben és a mítoszokban mélyedt el. Ez óriási publicitást hozott számukra. A tudósok ellentétes táborai azóta is kutatják és vitatják a kérdést, de soha nem jutottak konszenzusra. Pitman és Ryan még 2015-ben is szerepelt az özönvízről szóló brit televíziós dokumentumfilmben.

Pitman számos kitüntetést kapott, köztük a földtudományok Vetlesen-díját, az Amerikai Geofizikai Unió Maurice Ewing-érmét és a Nemzeti Tudományos Akadémia Alexander Agassiz-érmét. Az 1990-es években kollégái Pitman által felfedezett, az Antarktisznál húzódó cikkcakkos tengerfenék-törést Pitman-törési zónának nevezték el. Az irodájába látogatók, amelyet hivatalos nyugdíjba vonulása után is rendben tartott, megjegyezték, hogy ahelyett, hogy a díjakat a falra akasztotta volna, feltűnésmentesen egy ablakpárkányon tartotta őket egymásra halmozva.

Pitman házassága az egykori Virginia Piserrel válással végződött; soha nem házasodott újra. Testvére, Donald Pitman, két lánya, Amanda Pitman és Cordelia Pitman, valamint két unokája maradt utána.

Iratkozzon fel hírlevelünkre

Még több ilyen történetet szeretnék kapni.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.