Ett enormt block av jordskorpan beter sig som en roterande plattform

Under Spanien och Portugal rör sig ett massivt block av jordskorpan som en långsamt roterande plattform. Geologer har fastställt att rörelsen motsvarar tjockleken på en nagel som växer per år — men över miljontals år kan det fullständigt omforma kartan över södra Europa.

Den Iberiska halvön, som många känner från semestrar i Spanien och Portugal, är inte alls så stabil som sunt förnuft annars skulle antyda. Nya analyser från geologer visar att denna massiva formation inte bara reagerar på trycket från den afrikanska och eurasiska plattan genom att krympa — den roterar även långsamt.

Forskare betecknar detta område som det iberiska blocket — en stor, förhållandevis stel del av jordskorpan som är inkilad mellan två mycket större tektoniska plattor. Den afrikanska plattan och den eurasiska plattan närmar sig varandra med en hastighet på ungefär fyra till sex millimeter per år. För en människa är det omärkligt, men i geologisk bemärkelse är det en rörelse med enorm betydelse. Det tryck som Afrika utövar från söder och Eurasien från norr fördelas inte jämnt — skorpan vecklar sig inte bara, den reagerar också med en rotationsrörelse.

Vad som händer under Spanien: halvöns rörelse

Den långsiktiga rotationen fungerar som en naturlig säkerhetsventil som sprider tektoniska spänningar över många zoner istället för att samlas i ett katastrofalt brott. Det iberiska blocket roterar mycket långsamt medurs. På ett år talar vi om millimeter. Över miljoner år förändrar dessa millimeter bergskedjors förlopp, kustlinjers form och placeringen av aktiva seismiska förkastningar.

Forskare från universitet i Spanien och Portugal använder satellit-GPS-mätningar och analys av jordbävningar för att kartlägga detta fenomen. GPS-stationer placerade över hela halvön registrerar positionen med millimeterprecision. Efter några år visar det sig tydligt att rörelsevektorerna bildar svaga bågar — precis som man skulle förvänta sig vid en långsam rotation av hela blocket. Seismologiska kataloger dokumenterar dessutom att regionen Den Iberiska halvön domineras av förkortning längs nord-syd-axeln, vilket stämmer utmärkt överens med konceptet om en medursrotation.

Gränsen mellan Afrika och Europa är inte ett streck på en karta

På skolans illustrationer ser plattgränser ut som raka linjer. Verkligheten under Den Iberiska halvön är långt mer kaotisk. Kontaktzonen mellan Afrika och Eurasien sträcker sig i ett brett bälte — från Cádiz-bukten till Alboranhavet vid ingången till Medelhavet.

I denna utsträckta zon pågår flera fenomen samtidigt:

vissa regioner utsätts för kraftig kompression och veckning
i andra dominerar horisontell rörelse, där block förskjuts sidledes
i ytterligare områden fragmenteras skorpan i mindre bitar som också roterar i olika riktningar
vissa sträckor uppvisar en kombination av alla dessa processer

För geologer påminner detta område om ett aktiverat pusselsystem, där varje enskilt element vibrerar lätt och några roterar kring sin egen axel. Att förstå detta pussel kräver sammankoppling av många datakällor: jordbävningsregistreringar, satellitmätningar, forskning om bergskedjors strukturer och havsbotten. Forskare från Geologiska institutet i Spanien har de senaste åren publicerat en rad studier som dokumenterar denna komplexitet.

Alboranhavet och Gibraltarbågen som ett gigantiskt gångjärn

Mellan Andalusien och norra Marocko ligger Alboranområdet. Just här, djupt nere i jordskorpan, befinner sig något som fungerar som ett tektoniskt gångjärn för hela Den Iberiska halvön. Skorpan är på denna plats veckad, böljande och delvis förskjuten från sin ursprungliga position.

Den rör sig mot väster och bildar den markanta Gibraltarbågen, som förbinder de andalusiska bergen Betiska Kordiljärerna med det marockanska bergslandskapet Rif. Gibraltarbågen kan jämföras med en stor stötdämpare: den absorberar en del av energin från Afrikas tryck och leder den mot väster, i riktning mot Portugal och sydvästra Spanien.

Den östra delen av bågen komprimeras mer, medan spänningarna mot väster fortsätter längre ut och påverkar fördelningen av aktiva seismiska förkastningar i Atlanten utanför kusten av Algarve och Cádiz-bukten. Forskare från Universitetet i Granada har dokumenterat att just denna mekanism är ansvarig för den karakteristiska formen på bergskedjorna i södra Spanien.

Så här mäter man en rörelse på storleken av en nagel

Att undersöka rörelser i storleksordningen några få millimeter per år kräver stort tålamod och precision. Geologer använder sig främst av två grupper av verktyg: seismologi och satellit-GPS-mätningar. I praktiken ser det ut så att GPS-stationer på många platser i Spanien, Portugal och Nordafrika mäter sin position året runt med millimeterprecision.

Efter några eller många årtionden kan man se att rörelsevektorerna sammansätts till svaga bågar — precis de man skulle förvänta sig vid en långsam rotation av hela blocket. Jordbävningar, även de med liten magnitud, registreras i seismologiska kataloger. En analys av skakningarnas mekanismer visar att halvöns område domineras av förkortning längs nord-syd-axeln. Det stämmer mycket väl överens med konceptet om medursrotation.

Institut som Instituto Geográfico Nacional i Spanien och Instituto Português do Mar e da Atmosfera ställer en stor del av dessa data till allmänhetens förfogande, inklusive interaktiva kartor över GPS-stationers rörelsehastigheter, översikter över aktiva förkastningszoner och jordbävningskataloger från de senaste åren.

Vad den långsamma rotationen betyder för jordbävningar

För invånarna i Spanien och Portugal låter den viktigaste frågan: ökar denna rörelse den seismiska risken? Själva rotationen framkallar inte skakningar, men den berättar för geologer var spänningarna koncentreras och vilka förkastningar som kan vara mest aktiva. Det ger möjlighet att bättre avgränsa zoner med förhöjd risk.

Man håller särskilt ögonen på:

den västra delen av Pyrenéerna
Gibraltarbågen på Atlantsidan
Cádiz-bukten och den angränsande kontinentalhyllan
området mellan Lissabon och Faro
sträckor längs Algarve-kusten

Det var just i denna region som den berömda jordbävningen 1755 inträffade — den förstörde Lissabon och utlöste en kraftig tsunami. Dagens modeller förutsäger varken en bestämd dag eller ett bestämt år för en liknande händelse, men de visar att skakningar av den storleksordningen är möjliga i ett långt geologiskt perspektiv. Bättre kännedom om det iberiska blockets rörelser återspeglas i seismiska riskkartor och byggstandarder — och berör därmed direkt det sätt på vilket hus, broar och infrastruktur projekteras.

Hur halvöns rotation kommer att förändra södra Europa om miljoner år

Plattrörelserna stannar varken nästa år eller under det kommande århundradet. Afrikas tryck på Eurasien kommer att fortsätta under mycket lång tid framöver, vilket med tiden kommer att leda till ytterligare stängning av delar av Medelhavets bassänger. De Betiska Kordiljärerna i Andalusien och det marockanska Rif kommer långsamt att växa sig högre, och kustlinjernas form kommer att förändras till oigenkännlighet.

Det iberiska blocket självt kommer fortsätta att anpassa sig till krafternas fördelning. Det kommer att innebära en långsam ombyggnad av förkastningsnätverket, bildning av nya kompressionszoner och uttonande av andra. Liknande processer kan iakttas till exempel i Anatolien eller på Nya Zeeland, där mindre block dansar mellan de större litosfärplattorna. Forskare från University of California, Berkeley har publicerat studier som visar att dessa rotationsrörelser är ett vanligt fenomen överallt där stora tektoniska plattor möts.

Det iberiska blockets långsamma rotationsriktning är ett element i detta större pussel — osynligt i vardagen, och ändå med avgörande inflytande på hur södra Europa kommer att se ut i framtiden. Det är kanske värt att överväga hur mycket det landskap man idag känner från semestern skiljer sig från det för en miljon år sedan — och hur annorlunda det kommer att se ut om ytterligare en miljon år.