Hver var James Hutton og hvert var hans framlag til jarðfræðinnar?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hver var James Hutton og hvert var hans framlag til jarðfræðinnar?
James Hutton (1726-1797) telst hafa lagt grundvöll að nútíma jarðfræði. Hann var Skoti, fæddur í Edinborg þar sem hann bjó lengst af. Þar í borg var á ofanverðri 18. öld þungamiðja „skosku upplýsingarinnar“ svonefndu, og Hutton var framarlega í flokki andans manna sem komu sama vikulega til að ræða málin – meðal þeirra voru stærð- og náttúrufræðingurinn John Playfair, heimspekingurinn David Hume, hagfræðingurinn Adam Smith og læknis- og efnafræðiprófessorinn Joseph Black. Það var á þessum vettvangi nýstofnaðs Vísindafélags Edinborgar sem Hutton kynnti fyrst byltingarkenndar hugmyndir sínar (um 1785) en birti þær síðan í greinum og loks í 2138 blaðsíðna bók (1794) sem reyndist þó svo tyrfin aflestrar að hún hafði lítil áhrif. Til að bæta úr þessu gaf fyrrnefndur John Playfair út bókina Illustrations of the Huttonian Theory of the Earth (1802), en endanlega slógu hugmyndir Huttons þó í gegn með þriggja binda jarðfræðibók Charles Lyell, Principles of Geology (1830-33).

Hutton lærði efnafræði og læknisfræði í Edinborg og París og hlaut loks doktorsgráðu í læknisfræði í Leyden í Hollandi fyrir rit um hringrás blóðsins. Næstu 14 ár stundaði hann búskap á jörð sem fjölskyldan átti í Skotlandi og í því starfi vaknaði áhugi hans á jarðfræði – þeim ferlum sem mynda berg og eyða því. Síðar kom hann einnig að gerð skipaskurða í Skotlandi.

James Hutton (1726-1797).

En hverjar voru hinar byltingarkenndu hugmyndir Huttons? Upplýsingin í Evrópu á 18. öld snerist ekki síst um það að hnekkja ofurvaldi biblíutrúar (kirkjunnar) og kenninga Aristótelesar og „skoska upplýsingin“ var grein á þeim meiði. Af Mósebókum hafði verið reiknað út að jörðin hefði verið sköpuð fyrir 6000 árum, steingervingar í jarðlögum voru taldir vera leifar dýra sem farist hefðu í Nóaflóðinu og ýmsar jarðmyndanir, ekki síst ísaldarmyndanir, voru raktar til þeirra hamfara. Öllu þessu hnekkti Hutton: í stað hamfarahyggju (e. catastrophism) kom sístöðuhyggja (e. uniformitarianism); í stað 6000 ára ævi jarðar kom nánast óendanlegur jarðfræðilegur tími; í stað „línulegrar jarðsögu“ komu eilífar hringrásir; og í stað neptúnisma kom plútonismi. Skoðum þetta nánar:

Neptúnismi (eftir rómverska sjávarguðinum Neptúnusi) nefndust þær kenningar Þjóðverjans Abrahams Werner, og þá voru mjög í tísku, að allt berg væri upphaflega set sem sest hefði til á hafsbotni eða á landi í gríðarlegum flóðum. Hutton hélt því fram að jörðin væri heit hið innra, sem eldfjöll og hverir sýndu, og að sá hiti knúði myndun nýs bergs, storkubergs. Meðal annars töldu neptúnistar granít vera setberg en Hutton lýsti stöðum í Skotlandi þar sem sjá má granít – storknaða bergbráð – brjótast inn í eldra myndbreytt setberg. Þessar kenningar voru nefndar plútonismi eftir rómverska undirheimaguðinum Plútó.

Hutton veitti því athygli að setberg er samsett úr molum af eldra bergi af ýmsu tagi. Það túlkaði hann þannig að árnar beri til sjávar set sem verður til á landi við veðrun og rof, setið harðni með tímanum í setberg á sjávarbotni sem innri hiti jarðar lyfti síðan og skapi nýtt land og fjöll sem aftur rofni niður í eilífri hringrás. Grein sína 1785 endaði hann með frægum orðum: "We find no vestige of a beginning, no prospect of an end." [Við sjáum engin merki um upphaf og enga vísbendingu um endalok.]

Þessu skylt fann Hutton á nokkrum stöðum við strendur Skotlands opnur þar sem lárétt sandsteinslög liggja ofan á nærlóðréttum setbergslögum. Þessi setbergslög báru þess merki að hafa myndast með sama hætti og nútíma set. Af öllu þessu ályktaði Hutton að lóðréttu lögin hefðu myndast sem lárétt set á sama hátt og nú gerist, síðan hefðu þau grafist undir yngra seti, hitnað og harðnað, lyfst aftur og snarast í lóðrétta stöðu, og loks hefði rofist ofan af þeim og sandsteinninn lagst yfir. Þessi atburðarás hlaut að hafa tekið óralangan tíma og setbergið sjálft að hafa myndast í kunnum ferlum; þeirri niðurstöðu lýsti Lyell 45 árum síðar með fleygum orðum: "The present is a key to the past." [Nútíminn er lykillinn að fortíðinni.]

Siccar Point á Skotlandi þar sem Hutton fann besta dæmið um það sem seinna hefur verið kallað Hutton-mislægi: nærlóðrétt ummynduð leirlög undir nálægt láréttum rauðum sandsteini.

Þessi orð Lyells mætti nefna slagorð sístöðuhyggjunnar – yfirborð jarðar hefur mótast á óralöngum tíma af ferlum sem eru og ævinlega hafa verið að verki. Hamfarahyggjan gerði hins vegar ráð fyrir því að jörðin hefði mótast í löngu liðnum hamförum og jarðsögunni væri í aðalatriðum lokið.

James Hutton hefur réttilega verið nefndur faðir nútíma jarðfræði því á hans dögum var jarðfræðin að festa rætur sem sjálfstæð vísindagrein, og hugmyndir hans ollu straumhvörfum þegar þær loks slógu í gegn með bók Lyells, Principles of Geology. Sú bók varð „jarðfræðileg biblía“ Darwins, en þróun lífsins með náttúruvali krefst nánast óendanlegs tíma. Flest jarðfræðileg ferli „ganga í hring“ – eru hringrásir: Vatn gufar upp úr sjónum, fellur sem regn á landið og berst aftur til sjávar með ánum. Hafsbotnsskorpa myndast við rekhryggi, rekur frá þeim og hverfur niður í jarðmöttulinn í sökkbeltum, rís aftur til yfirborðsins í möttulstrókum sem bráðna og mynda nýja hafsbotnsskorpu. Og þannig hefur það gengið í næstum 4600 milljón ár.

Myndir:

• James Hutton á Wikipedia. Málverk eftir Sir Henry Raeburn (1756-1823), málað fyrir 1797. Sótt 27.7.2011.
• Mynd frá Siccar Point: Climate4you. Sótt 27.7.2011.

...