Pangaea (đọc gần như "Pan-gê-a") là siêu lục địa gom gần như toàn bộ đất liền của Trái Đất thành một khối liền, hình thành xong vào khoảng 320–300 triệu năm trước, cuối kỷ Than đá, và bắt đầu tách ra từ khoảng 200 triệu năm trước, đầu kỷ Jura. Bao quanh nó là một đại dương duy nhất mà giới địa chất gọi là Panthalassa; phía đông có một vịnh biển lớn hình chữ V khoét vào giữa lục địa, gọi là biển Tethys.
Cái tên ghép từ hai gốc Hy Lạp: pan là "tất cả", gaia là "đất". Pangaea là siêu lục địa gần đây nhất, không phải lục địa đầu tiên: trước nó còn có những khối lớn khác như Rodinia và Columbia. Bài này đi theo đúng thứ tự thời gian: các mảnh nào đã nhập lại, cuộc sống trên một khối đất khổng lồ ra sao, Pangaea gắn với hai cuộc tuyệt chủng lớn thế nào, nó tan rã theo từng đợt ra sao, và dấu vết nào của nó còn nhìn thấy được trên các châu lục hôm nay.
Những mảnh nào đã ghép lại thành Pangaea
Gondwana ở phía nam. Khối lớn nhất là Gondwana, gồm phần đất mà nay là Nam Mỹ, châu Phi, bán đảo Ả Rập, Madagascar, Ấn Độ, Nam Cực và Australia. Gondwana đã tự ghép xong từ khoảng 550–500 triệu năm trước, nghĩa là nó có trước Pangaea rất lâu và chỉ "gia nhập" như một mảnh khổng lồ.
Laurussia ở phía bắc. Mảnh thứ hai là khối mà nay là Bắc Mỹ, Greenland và phần lớn châu Âu, đã nhập vào nhau từ khoảng 420–400 triệu năm trước. Giới địa chất gọi nó bằng nhiều tên: Laurussia, Euramerica, hay "lục địa Sa thạch Đỏ cổ" vì những lớp cát kết đỏ kỷ Devon phủ rộng trên nó.
Cú va chạm làm nên dãy núi dài hàng nghìn kilômét. Khi Gondwana tiến lên và ép vào Laurussia trong kỷ Than đá, một đai núi kéo dài từ vùng mà nay là miền đông nước Mỹ, qua tây bắc châu Phi, tới trung tâm châu Âu đã được đẩy lên. Phần còn lại của nó là dãy Appalachia ở Bắc Mỹ và các khối núi cổ đã mòn thấp ở Pháp, Đức, Tây Ban Nha.
Siberia và các khối phía đông nhập sau. Khối Siberia ép vào rìa đông của châu Âu cổ, để lại dãy Ural mà hôm nay vẫn được dùng làm một cách vạch ranh giới Âu – Á. Nhiều khối nhỏ hơn ở Đông Á và Đông Nam Á, trong đó có khối Hoa Nam và khối Đông Dương, nằm ở rìa và va vào nhau dần trong kỷ Permi – Trias. Chúng có thật sự thuộc Pangaea hay chỉ áp sát vào nó vẫn là chuyện các nhà nghiên cứu còn bàn, nên nói "gần như toàn bộ đất liền" mới là cách diễn đạt đúng.
Sống trên một khối đất khổng lồ: khí hậu và sinh vật thời Pangaea
Khi gần hết đất liền dồn vào một khối, phần nội địa nằm xa biển tới hàng nghìn kilômét. Hơi ẩm từ đại dương khó vào sâu, nên vùng giữa Pangaea phần lớn khô hạn. Dấu vết còn lại là những tầng cát kết đỏ, đá muối và trầm tích cồn cát kỷ Permi – Trias trải rộng ở Bắc Mỹ, châu Âu và châu Phi. Màu đỏ đến từ sắt bị ôxy hoá trong điều kiện khô nóng.
Nhiều mô phỏng khí hậu cho thấy Pangaea có một kiểu gió mùa cực mạnh, thường được gọi là "siêu gió mùa": lục địa khổng lồ nóng lên mạnh vào mùa hè, hút gió ẩm từ biển Tethys vào các rìa, rồi đẩy gió khô ra vào mùa đông. Vùng ven biển Tethys vì thế có mùa mưa dữ dội xen mùa khô kéo dài. Mức độ của siêu gió mùa vẫn đang được tranh luận, nhưng phần lớn bằng chứng trầm tích ủng hộ một khí hậu theo mùa rất gắt.
Về sinh vật, khi đất liền nối liền thì động vật trên cạn có thể đi rất xa. Hệ động vật đầu kỷ Trias vì thế khá đồng nhất trên nhiều vùng: cùng một nhóm bò sát hay thú dạng bò sát có thể để lại hoá thạch ở cả nơi mà nay là Nam Phi, Ấn Độ và Nam Cực. Khủng long xuất hiện vào khoảng 230 triệu năm trước, khi Pangaea vẫn còn nguyên, nên những khủng long đầu tiên lan ra gần như khắp thế giới trước khi các lục địa chia tay.
Pangaea và hai cuộc đại tuyệt chủng: liên quan đến đâu
Thời Pangaea chứng kiến cuộc tuyệt chủng lớn nhất từng biết, ở ranh giới kỷ Permi và kỷ Trias, khoảng 252 triệu năm trước. Phần lớn loài sinh vật biển và một tỷ lệ lớn loài trên cạn biến mất. Thủ phạm được nhiều bằng chứng ủng hộ nhất là đợt phun trào bazan khổng lồ ở vùng mà nay là Siberia, giải phóng lượng khí cácbon và khí độc rất lớn, làm nóng khí hậu và làm đại dương thiếu ôxy, axit hoá.
Cuộc tuyệt chủng thứ hai rơi vào cuối kỷ Trias, khoảng 201 triệu năm trước, gần như trùng với lúc Pangaea bắt đầu nứt ở giữa. Dọc vết nứt giữa Bắc Mỹ, châu Phi và châu Âu, một tỉnh núi lửa rất lớn đã phun trào; đá của nó nay nằm rải rác ở bốn châu lục ven Đại Tây Dương. Sau cuộc tuyệt chủng này, khủng long vươn lên chiếm ưu thế trên cạn suốt kỷ Jura và kỷ Phấn trắng.
Cần đọc mối liên hệ cho đúng: bằng chứng mạnh nhất chỉ vào các đợt núi lửa cực lớn, chứ không phải bản thân việc có một siêu lục địa. Pangaea tạo bối cảnh, như khí hậu nội địa khô và thềm biển nông bị thu hẹp, khiến hệ sinh thái có thể dễ tổn thương hơn, nhưng các nhà nghiên cứu không coi "siêu lục địa" là nguyên nhân trực tiếp. Các con số về tỷ lệ loài bị mất cũng được ước tính khác nhau giữa các nghiên cứu, nên chỉ nên nhớ thứ tự lớn – nhỏ chứ đừng bám vào một con số duy nhất.
Pangaea tan rã theo từng đợt: dòng thời gian làm tròn
Pangaea không vỡ một lần. Nó nứt dần, mỗi đợt mở ra một đại dương mới, và quá trình kéo dài hơn 150 triệu năm. Các mốc dưới đây là con số làm tròn, mỗi nghiên cứu có thể lệch vài triệu đến vài chục triệu năm:
- Khoảng 200–180 triệu năm trước: Bắc Mỹ tách khỏi tây bắc châu Phi; phần giữa Đại Tây Dương bắt đầu mở ra. Đây là "vết rạn đầu tiên" của Pangaea.
- Khoảng 180–160 triệu năm trước: Gondwana tách theo hướng đông – tây: một bên là Nam Mỹ và châu Phi, bên kia là Nam Cực, Australia, Ấn Độ và Madagascar.
- Khoảng 140–110 triệu năm trước: Nam Mỹ rời châu Phi, Nam Đại Tây Dương mở dần từ nam lên bắc. Ấn Độ cùng Madagascar rời Nam Cực – Australia.
- Khoảng 90–80 triệu năm trước: Ấn Độ tách khỏi Madagascar và bắt đầu chạy nhanh lên phía bắc; khối đất mà nay gồm New Zealand và New Caledonia rời Australia.
- Khoảng 60–50 triệu năm trước: Greenland và châu Âu chia tay, Bắc Đại Tây Dương mở hẳn; Ấn Độ bắt đầu chạm vào châu Á.
- Khoảng 45–30 triệu năm trước: Australia rời hẳn Nam Cực, eo biển giữa Nam Mỹ và Nam Cực mở ra. Nam Cực bị cô lập quanh cực nam và băng hà bắt đầu phủ dày.
Đọc dòng thời gian này sẽ thấy một điều thú vị: các châu lục mà người ta học thuộc tên hôm nay chỉ mới "thành hình" như hiện tại trong vài chục triệu năm gần đây, một quãng rất ngắn so với tuổi khoảng 4,5 tỷ năm của Trái Đất. Ngay lúc này chúng vẫn đang dịch chuyển với tốc độ vài centimét mỗi năm.
Dấu vết của Pangaea còn nhìn thấy hôm nay
Dấu vết dễ thấy nhất là hình dạng bờ biển hai bên Đại Tây Dương: phần lồi ở đông bắc Brazil khớp khá vừa vào vịnh Guinea của châu Phi. Nhưng bằng chứng thuyết phục hơn nằm trong đá. Dãy Appalachia ở Bắc Mỹ có "anh em" bên kia đại dương là các dãy núi cổ ở Scotland, Ireland và bán đảo Scandinavia, cùng tuổi, cùng kiểu đá, cùng lịch sử uốn nếp. Khi ghép lại hai bờ, chúng nối thành một đai núi liền mạch.
Hoá thạch cũng kể cùng câu chuyện. Loài bò sát nước ngọt Mesosaurus chỉ được tìm thấy ở miền nam châu Phi và miền nam Nam Mỹ; cây dương xỉ có hạt Glossopteris có mặt ở mọi mảnh của Gondwana, kể cả Nam Cực. Các dấu băng hà cổ trên đá ở Ấn Độ, châu Phi, Australia và Nam Mỹ, khi ghép lại, toả ra từ cùng một vùng quanh cực nam xưa. Những bằng chứng này được phân tích kỹ ở bài riêng về bằng chứng các lục địa từng nối liền.
Một dấu vết ít người để ý là chính sự phân bố sinh vật ngày nay. Thú có túi sống chủ yếu ở Australia và châu Mỹ, hai vùng từng nối với nhau qua Nam Cực khi Nam Cực còn ấm. Nhóm chim chạy không bay, cây sồi phương nam và một số họ thực vật có mặt rải rác ở các lục địa phía nam cũng là những mảnh còn lại của thế giới Gondwana trong lòng Pangaea.
Hiểu lầm phổ biến về Pangaea và điều các nhà địa chất nói
Pangaea là chủ đề quen thuộc trong sách giáo khoa nên cũng mang theo nhiều cách hiểu đơn giản quá mức. Bảng dưới đặt cạnh nhau những ý hay gặp và cách hiểu đúng hơn:
| Hiểu lầm thường gặp | Thực tế theo hiểu biết hiện nay |
|---|---|
| Pangaea là lục địa đầu tiên của Trái Đất. | Trước Pangaea đã có nhiều siêu lục địa khác như Rodinia, Columbia; vỏ lục địa đã tồn tại từ hơn 3,5 tỷ năm trước. |
| Thời Pangaea, mọi mảnh đất đều nối liền không sót mảnh nào. | Gần như toàn bộ, nhưng một số khối ở Đông Á nằm ở rìa và nhập vào muộn; mức độ "thuộc về" còn bàn. |
| Pangaea vỡ ra một lần thành bảy châu lục. | Nó nứt theo từng đợt trong hơn 150 triệu năm, các đại dương mở lần lượt. |
| Khủng long sống suốt đời trên Pangaea. | Khủng long xuất hiện khi Pangaea còn nguyên nhưng phần lớn lịch sử của chúng diễn ra lúc các lục địa đã tách. |
| Hình vẽ Pangaea trong sách là chính xác. | Mọi hình tái dựng đều là mô hình; vị trí các khối, nhất là theo kinh độ, có sai số và khác nhau giữa các nhóm nghiên cứu. |
| Ngày nay các lục địa đã đứng yên. | Chúng vẫn dịch chuyển vài centimét mỗi năm, đủ đo được bằng vệ tinh định vị. |
Điểm chung của các hiểu lầm trên là coi Pangaea như một "bức ảnh" cố định. Thực ra nó là một giai đoạn kéo dài hàng chục triệu năm, trong đó các khối vẫn xô đẩy, nhập vào và tách ra. Hình vẽ quen thuộc chỉ là một khung hình được chọn để minh hoạ.
Câu hỏi thường gặp
Pangaea tồn tại trong bao lâu?
Tuỳ cách tính mốc "hình thành xong" và "bắt đầu tách", Pangaea tồn tại như một khối gần liền trong khoảng 100 triệu năm, từ khoảng 300 đến 200 triệu năm trước. Quá trình ghép và quá trình tách đều kéo dài, nên ranh giới đầu cuối không sắc nét.
Việt Nam nằm ở đâu trong Pangaea?
Lãnh thổ Việt Nam ngày nay nằm trên các khối nhỏ ở rìa đông của Pangaea, chủ yếu là khối Đông Dương và một phần khối Hoa Nam. Các khối này từng tách khỏi rìa bắc Gondwana từ trước, trôi qua một đại dương cổ rồi ghép vào châu Á trong khoảng kỷ Permi – Trias.
Ai đặt ra cái tên Pangaea?
Tên gọi gắn với nhà khí tượng học người Đức Alfred Wegener, người đưa ra thuyết trôi dạt lục địa đầu thế kỷ 20 và dùng từ này cho khối lục địa nguyên thuỷ trong các ấn bản sách của ông. Cách viết tiếng Anh Pangaea phổ biến về sau.
Panthalassa có phải tổ tiên của Thái Bình Dương?
Một cách gần đúng thì có: Thái Bình Dương là phần còn lại của đại dương bao quanh Pangaea, dù đáy của nó đã được thay mới nhiều lần. Phần lớn đáy Thái Bình Dương hiện nay trẻ hơn khoảng 200 triệu năm, vì đáy cũ đã chìm trở lại lòng đất.
Biển Tethys còn lại gì ngày nay?
Khi châu Phi, Ả Rập và Ấn Độ tiến lên phía bắc, biển Tethys bị khép lại dần. Địa Trung Hải, biển Đen và biển Caspi thường được xem là những phần còn sót hoặc có liên quan, còn đá trầm tích biển Tethys nay nằm trên dãy Alps và Himalaya.
Vì sao các hình Pangaea trên mạng mỗi nơi một khác?
Vì vị trí cổ theo vĩ độ đo được nhờ từ tính trong đá, nhưng kinh độ thì gần như không đo trực tiếp được. Mỗi nhóm nghiên cứu dùng thêm dữ liệu và giả định khác nhau, nên các bản tái dựng lệch nhau ở chi tiết dù giống nhau ở hình dáng chung.
