Mount St. Helens, 17. toukokuuta 1980 klo 9.00Purkauksessa syntynyt tuhkapilvi 18.5.1980 noin klo 8.35
Katastrofismi on teoria, jonka mukaan Maassa on menneinä aikoina tapahtunut äkillisiä, mahdollisesti laajuudeltaan maailmanlaatuisia mullistuksia.[1]
Katastrofismi on varsinkin aikaisemmin usein liittynyt uskonnollisiin käsityksiin ja kreationismiin, mutta 1800-luvun alussa ranskalainen tutkija Georges Cuvier kannatti tällaista teoriaa puhtaasti tieteellisin perustein, viittamatta uskonnollisiin oppeihin tai Raamattuun. Hänen mukaansa suuria mullistuksia oli tapahtunut useita kertoja, jolloin siltä alueelta, johon ne vaikuttivat, olivat kaikki kasvit ja eläimet kuolleet, minkä jälkeen muut lajit olivat levinneet alueelle muualta. Tämän vuoksi hänen mukaansa maapallon eri alueiden fossiiliaineistossa havaittiin lajiston joskus äkillisesti muuttuneen.
Vallitseva paradigma nykyisessä geologiassa on pitkään ollut uniformitarianismi, jonka mukaan nykyiset Maan muodot ovat syntyneet hitaiden ja vähittäisten muutosten kuten eroosion vaikutuksesta. Tämän näkemyksen mukaan "nykyisyys on menneisyyden avain", eikä menneinä aikoina ole esiintynyt nykyisistä poikkeavia luonnonilmiöitä. Viime aikoina on kuitenkin päädytty käsitykseen, jonka mukaan geologisessa menneisyydessä on hitaan kehityksen ohella todella tapahtunut muutamia suuria katastrofaalisia mullistuksia.
Sellaisia ovat voineet olla suuret äkilliset tulvat, suurten vuorijonojen äkilliset muodostumiset sekä asteroidien törmäykset eli impaktit.
Maan katsottiin muodostuneen nykyisen kaltaiseksi toistuvien katastrofien tuloksena jokseenkin lyhyessä ajassa, ennen kuin geologisen ajan pituudesta oli oikeansuuntainen käsitys. Tähän tapaan selitettiin varhaisten geologien havainnot nuoren Maan kreationismin mukaisen käsityksen avulla.
Cuvier ja luonnollinen teologia
Katastrofismin johtava tieteellinen puolestapuhuja 1800-luvun alussa oli ranskalainen anatomi ja paleontologiGeorges Cuvier. Hänen motiivina oli selittää sukupuutot ja eri aikakausien eläimistön erilaisuus, jonka hän ja muut olivat havainneet fossiiliaineistossa. Hän tosin esitti, että viimeisimmän suuren sukupuuttoaallon Euraasiassa aiheuttanut katastrofi olisi saattanut olla alavien alueiden peittyminen meren alle, mutta hän ei viitannut Raamatun kertomukseen Nooan aikaisesta vedenpaisumuksesta.[3]
Hän ei myöskään esittänyt jumalallista luomista selityksenä sille, miten uudet lajit olivat ilmaantuneet sukupuuttojen jälkeen. Valistusajan aatteiden ja Ranskan vallankumouksen vaikutuksesta Cuvier välttikin kokonaan uskonnollista ja metafyysistä spekulointia tieteellisissä kirjoituksissaan.[4] Cuvierin käsityksen mukaan lisäksi stratigrafinen aineisto osoitti, että tällaisia mullistuksia oli ollut useita, ja hän piti niitä toistuvina luonnonilmiöinä, joita on esiintynyt pitkien vakaiden jaksojen välillä Maan elämän historian aikana. Tästä hän päätyi käsitykseen, että Maa oli useita miljoonia vuosia vanha.[5]
Sitä vastoin Englannissa, jossa luonnollisella teologialla oli 1800-luvulla suuri vaikutusvalta, joukko geologeja kuten William Buckland ja Robert Jameson tulkitsivat Cuvier'n tulokset aivan toisin. Jameson käänsi englanniksi johdannon, jonka Cuvier oli kirjoittanut erääseen fossiilisia nelijalkaisia koskevan tutkimukseensa ja jossa hän käsitteli ajatuksiaan katastrofaalisista sukupuutoista. Jameson julkaisi käännöksen nimellä "Theory of the Earth" ja lisäsi siihen huomautuksia, joissa hän nimenomaisesti samasti viimeisimmän Cuvier'n olettaman mullistuksen Raamatun vedenpaisumukseen, ja hänen muokkaamallaan esseellä oli suuri vaikutusvalta englanninkielisissä maissa.[6]. Uransa alussa Buckland käytti paljon aikaa osoittaakseen geologisen todistusaineiston avulla, että vedenpaisumus oli todella tapahtunut. Hän viittasi useita kertoja Cuvier'n tutkimuksiin, vaikka Cuvier olikin väittänyt tulvan rajoittuneen vain tietylle maantieteelliselle alueelle rajoittuneen ja kestäneen pitkiä aikoja, kun taas Buckland väitti yhtäpitävästi Raamatun kertomuksen kanssa kyseessä olleen maailmanlaajuisen, mutta lyhytaikaisen tulvan. Myöhemmin Buckland kuitenkin hylkäsi tulvageologian ja alkoi kannattaa Cuvier'n oppilaana jonkin aikaan olleen Louis Agassizin esittämää jääkausiteoriaa. Jamesonin, Bucklandin ja muiden luonnollisen teologian kannattjien vaikutuksesta väittely katastrofismista sai Britanniassa uskonnollisen sävyn, jollaista sillä ei muualla läheskään samassa määrin ollut.[7]
Uniformitarianismin nousu geologiassa
Jo 1700-luvun lopulla James Hutton, jota toisinaan on nimitetty geologian isäksi, esitti uniformitarianistisia selityksiä kerrostuneiden kivilajien synnylle, ja hän myös selitti geologisen ajan olleen suunnattoman pitkä. Geologi Charles Lyell kehitti Huttonin ajatuksia edelleen 1800-luvun alkupuolella ja keräsi havaintoja tukeakseen uniformitarianistista teoriaansa, jonka mukaan Maan piirteet ovat muodostuneet vähitellen samanlaisten geologisten prosessien tuloksena, joiden voidaan nykyisinkin todeta vaikuttavan, mutta tavattoman pitkän ajan kuluessa. Lyell esitti ajatuksensa vaikutusvaltaisessa kolmiosaisessa, 1830-luvulla julkaistussa teoksessaan Principles of Geology. Se haastoi katastrofismin kannattajien kuten
Cuvier'n ja Bucklandin esittämät teoriat äkillisistä geologisista mullistuksista.[8]
Suunnilleen vuodesta 1850 vuoteen 1980 useimmat geologit kannattivat uniformitarianismia ("Nykyisyys on menneisyyden avain") ja gradualismia ("Geologinen muutos tapahtuu hitaasti pitkän ajan kuluessa"), ja hylkäsivät siten ajatuksen, että katastrofaaliset tapahtumat kuten suuresti nykyisin esiintyviä voimakkaamat maanjäristykset, tulivuorenpurkaukset tai tulvat olisivat mitenkään merkittävästi vaikuttaneet maan pinnan muodostumiseen. Sen sijaan heidän mukaansa Maa oli kehittynyt nykyisen kaltaiseksi nykyisinkin havaittavien kaltaisten ilmiöiden kuten tulivuorten, maanjäristysten, eroosion ja kerrostumisen pitkäaikaisen vaikutuksen tuloksena. Osittain geologien yleinen mielipide johtui siitä vaikutelmasta, että 1800-luvun alun katastrofistit olivat uskoneet, että Jumala oli suoranaisesti aikaansaanut mullistukset ja määrännyt siten maan historian kulun. Jotkut 1800-luvulla ja 1900-luvun alussa esitetyt katastrofistiset teoriat liittyivätkin uskontoon, ja tällaisia katastrofeja pidettiin
pikemminkin ihmeinä kuin luonnollisina ilmiöinä.[9]
Velikovskyn teoriat
1950-luvulla Immanuel Velikovsky esitti katastrofistisia teorioita useissa kansantajuisissa teoksissaan.
[10] Hänen mukaansa planeetta Venus on entinen komeetta, joka syöksyi ulos Jupiterista ja kulki noin 3500 vuotta sitten kahteen kertaan, 52 vuoden välein, Maan ohitse niin läheltä, että tuloksena oli maailmanlaajuisia luonnonmullistuksia. Sen jälkeen se hänen mukaansa oli vähällä törmätä Marsiin, joka vuorostaan myöhemmin melkein törmäsi Maahan useita kertoja, viimeksi vuonna 687 eaa., minkä jälkeen se
asettui nykyiselle kiertoradalleen. Velikovsky yritti tällä tavoin selittää muun muassa Raamatussa kuvatut Egyptin vitsaukset sekä Joosuan kirjassa mainitun tapauksen, jonka mukaan "aurinko pysähtyi"[11] eli Maan pyörimisliike häiriintyi, sekä myös Atlantiksen tuhon ja monia kreikkalaisessa mytologiassa kerrottuja tapahtumia. Tiedeyhteisö hylkäsi Velikovskyn teoriat, usein varsin jyrkin sanakääntein.[12]
Nykyinen käsitys
Paleontologisessa aineistossa on todisteita siitä, että muutaman kerran Maan historiassa on tapahtunut suuria, äkillisiä joukkosukupuuttoja, jotka selvästi poikkeavat jatkuvasta hitaasta kehityksestä. Tämän vuoksi on syntynyt uuskatastrofismiksi kutsuttu teoria, joka poikkeaa yleisestä geomorfologisesta,
ainoastaan pienempiä ja usein esiintyneitä ilmiöitä olettavasta ajattelutavasta.[13]
Luis Alvarezin törmäyshypoteesi
Viimeksi kuluneiden 25 vuoden aikana tieteellisesti perusteltu katastrofismi on saanut laajan hyväksynnän muutamien kaukaisessa menneisyydessä sattuneiden tapahtumien osalta. Käsitysten muuttumisen pani osaltaan alulle Walter ja Luis Alvarezin vuonna 1980 julkaisema artikkeli. Sen mukaan noin 10 kilometrin läpimittainen asteroidi törmäsi Maahan noin 65 miljoonaa vuotta sitten, liitukauden lopussa. Tämän törmäyksen eli impaktin vaikutuksesta noin 70 % kaikista eliölajeista, muun muassa kaikki
dinosaurukset, tuhoutui, ja samalla syntyi liitu- ja paleogeenikautisten kerrostumien välinen selkeä rajapinta. Yhtenä ehdokkaana tällöin syntyneeksi törmäyskraatteriksi on vuodesta 1980 lähtien pidetty Jukatanin niemimaalla Meksikossa sijaitsevaa 180 kilometrin läpimittaista Chicxulubin kraatteria.
Siitä lähtien käyty kiistaa siitä, johtuiko dinosaurusten sukupuutto ja muut joukkosukupuutot
asteroidien törmäyksestä, samaan aikaan esiintyneestä laajasta tulivuoritoiminnasta, jostakin muusta ilmiöstä vai näiden yhteisvaikutuksesta. Useimmat ehdotetut syyt ovat luonteeltaan äkillisiä mullistuksia.
Havainnot komeetta Shoemaker-Levy 9:n törmäyksestä Jupiteriin osoittivat, että luonnossa esiintyy äkillisiä mullistuksia.
Vertailua uniformitarianismiin
Yksi huomattavimmista eroista katastrofismin ja uniformitarianismin välillä on, että toimiakseen uniformitarianismin on välttämättä edellytettävä huomattavan pitkiä ajanjaksoja, kun taas katastrofismi on ajateltavissa riippumatta ajanjaksojen pituudesta.
Nykyisin useimmat geologit yhdistävät katastrofistisia ja uniformitarianistisia näkökantoja. Yleinen käsitys on, että Maan historia on yleisesti ottaen hidas, vähittäinen kertomus, jonka kuitenkin aika ajoin ovat keskeyttäneet Maahan ja sen asukkaisiin vaikuttaneet luonnolliset katastrofaaliset tapahtumat.[14]
Kuun synty
On myös esitetty teorioita, joiden mukaan Maan epätavallisen suuri Kuu on syntynyt äkillisessä mullistuksessa. Vuonna 1975 Icarus-aikakauskirjassa julkaisemassaan artikkelissa William K. Hartmann ja Donald R. Davis väittivät, että noin 4,5 miljardia vuotta sitten suuri planetesimaali miltei törmäsi Maahan, lennätti ympäriinsä kiviaineksia, sulatti Maan uudestaan ja muodosti Kuun. Täten selittyi myös Kuun pienempi tiheys ja se, ettei sillä ole rautaista ydintä.[15] Tässä impaktiteoriassa on muutamia puutteita: eräät tietokonesimulaatiot viittaavat siihen, että tällaisessa impaktissa syntyisi rengas tai useita kuita, eikä alkuaineita esiinny Kuussa samassa suhteessa kuin Maassa.[16][17]
