‘Een tektonische plaat vinden, dat gebeurt niet elke dag.’ Suzanna van de Lagemaat gebeurde het wel

Met haar boor in een waterdichte zak zwom geoloog Suzanna van de Lagemaat een paar jaar geleden met collega’s door de ruige rivieren van Borneo. Ze zocht „de ultieme geologische plek” om de beste stenen te vinden. Trots haalt ze op de Universiteit Utrecht de verzamelde donkergrijze cilindervormige boorkernen uit een gelabelde plastic zak. De stenen bleken restanten van een gigantische, verdwenen tektonische plaat. Geologen wisten niet zeker dat die er ooit was geweest, maar vermoedden zo’n tien jaar geleden al wel het bestaan ervan.

De vondst bracht de jonge promovendus internationale aandacht van de media. „Het voelt heel bijzonder om een tektonische plaat te vinden. Dat gebeurt niet elke dag, vooral niet zo’n grote.”

Uit modelberekeningen blijkt dat de plaat zo groot geweest moet zijn als een kwart van de Stille Oceaan en dat die zo’n 120 miljoen jaar geleden nog bestond. Ze kwam de aardplaat bij toeval op het spoor tijdens haar promotieonderzoek, waarvoor ze puzzelde met bewegingen van bestaande en verdwenen tektonische platen.

Vingernagels

De aarde is de enige planeet die we kennen waar grote individuele stukken van continentale en oceanische platen bewegen. Met de snelheid waarmee vingernagels groeien schuiven ze langs elkaar, botsen ze of duiken ze onder elkaar de aardmantel in. „Om te weten waarom de aarde zich in de geschiedenis op een bepaalde manier gedroeg, moet je begrijpen hoe de platen op dat moment lagen. Klimaatwetenschappers willen bijvoorbeeld weten hoe het mogelijk is dat Antarctica ooit volledig ijsvrij was. Maar dan wil je ook weten: lag de Antarctische plaat toen niet gewoon noordelijker? En om te begrijpen hoe planten en dieren zich verspreidden, wil je ook weten welke stukken land ooit aan elkaar vastzaten en welke niet.”

Ze legt een dik boek op tafel, haar proefschrift, en laat daarin een wereldkaart zien. „Op grote schaal weten we hoe tektonische platen bewogen. De aarde begon als één groot continent: Pangea, dat zich later opsplitste tot de zeven à acht grote continenten zoals we die nu kennen. Maar bij veel stukken snappen we niet precies wat de geologische geschiedenis ervan is.”

Van de Lagemaat reconstrueerde het gebied bij de Filippijnen. „Dat is een bijzonder complex gebied. De regio bestaat bijna volledig uit oceanische korst, maar sommige stukken liggen boven zeeniveau en de rotsen hebben sterk uiteenlopende leeftijden.”

Echt pech

Voor haar promotieonderzoek wilde ze veldwerk doen op de Filippijnen, maar dat lukte niet. „Eerst kregen we geen vergunning. Het jaar erna kwam de coronapandemie. Ook de presidentsverkiezingen bemoeilijkten de situatie. Dat was echt pech.”

Uiteindelijk vertrok ze met haar boor naar Borneo, iets ten zuidwesten van de Filippijnen. Daar verwachtte ze resten te vinden van een bekende tektonische plaat uit de Grote Oceaan. Hoe ontstaan die restanten? „Wanneer een stuk oceanische korst tegen een continent aan botst, duikt die eronder. Terwijl dat gebeurt, wordt de bovenste laag van de oceanische korst eraf geschaafd. Die blijft liggen op het stuk continent.”

Verbaasd waren Van de Lagemaat en haar collega’s, eenmaal terug in het lab in Utrecht, toen bleek dat het steenmonster uit Borneo veel noordelijker moet hebben gelegen dan de al bekende verloren plaat. „Door te kijken naar magnetische mineralen in de stenen, kunnen we achterhalen waar die stenen ongeveer zijn gevormd. De aarde wordt omringd door een magnetisch veld met een noordpool en een zuidpool, van daar uit lopen lijnen in halve cirkels naar elkaar toe. Op het moment dat lava stolt tot gesteente, wijzen de magnetische mineralen erin als een soort kompas naar het noorden. Op de noord- en zuidpool is de oriëntatie van die mineralen dus verticaal, rond de evenaar horizontaal en alles daar tussenin.”

Beweging van monsters

De geoloog opent haar laptop en laat een video zien van bewegende platen over de wereldbol. „Kijk, naar dit soort simulaties heb ik jarenlang gekeken.” De gesimuleerde beweging van de monsters kwam dus niet overeen met de plaat waarvan geologen al wisten dat die bestond, maar wél met een al eerder vermoede, maar nog niet ontdekte aardplaat. Aanwijzingen voor het bestaan van die plaat kregen haar collega’s elf jaar geleden met seismologische metingen. Een plaat die in de aardmantel duikt, laat sporen achter. Wanneer seismologen trillingen vanuit de binnenkant bij een aardbeving meten, zorgen die sporen voor een storing in het signaal. „Op basis van naamgeving van die eerdere onderzoekers noemde ik de gevonden aardplaat de Pontus Plaat.”

Zelf vindt Van de Lagemaat de vondst niet het belangrijkste resultaat van haar onderzoek. „Kijk maar hoe dik mijn proefschrift is. Ik heb de hele geologie van de regio samengevat om te snappen hoe platen daar bewogen met computermodellen.” Maar, zegt ze, door alle interesse van de media „krijgt onderzoek naar platentektoniek veel aandacht. Dat wel.”

Toen Van de Lagemaat aardwetenschappen ging studeren, bestond er nog geen vak platentektoniek. Ze lacht: „Voor mijn masterscriptie kwam ik in plaattektoniek terecht omdat ik dan mee kon op veldwerk. Toen pas kwam ik erachter dat ik die hele puzzel zo leuk vond. Dat je, wanneer je de stenen verzamelt en bestudeert in een lab, kunt zien of er een beetje meer titanium of zink in zit en in welke richting de mineralen wijzen. En dat dát dan weer iets zegt over waar een stuk land miljoenen jaar geleden lag. Dat is toch mooi?”