NGV-Geonieuws 132

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift

• 756 Immigratie van mens naar Amerika via Beringlandbrug stopte vroeg
• 757 Devonische vis was zijn tijd evolutionair vooruit
• 758 Vroegste bij had nog kenmerken van wesp
• 759 Egyptische piramides bestaan (deels) uit gegoten beton
• 760 Last Glacial Maximum was zo’n 7 °C kouder dan nu
• 761 Microorganismen van 220 miljoen jaar oud identiek aan recente vormen
• 762 Echte 'eeuwige eieren' gevonden in China
• 763 Gigantische tsunami vernietigde 7000-8000 jaar geleden kustzone van Middellandse Zee
• 764 Zoogdier zweefde eerder dan vogels
• 765 Recente Archaea wijzen op mogelijk ontstaan van eerste leven bij hete onderzeese bronnen
• 766 Ook Europa heeft nu reuzendinosauriër
• 767 Hittegolf gedurende Europese zomer van 2003 was niet uitzonderlijk
• 768 Nieuw ontdekte 'garnaal' is levend fossiel
• 769 Levensteken van de maan
• 770 Sediment in Nijl vooral afkomstig uit door mensen beïnvloed gebied

  << Vorige uitgave: 131 | Volgende uitgave: 133 >>

756 Immigratie van mens naar Amerika via Beringlandbrug stopte vroeg Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

De immigratie van de mens in Amerika via de landbrug die bestond tussen het oosten van Rusland en Alaska, moet eerder zijn gestopt dan tot nu toe werd aangenomen. De algemene opvatting was dat de landbrug over de Beringzee omstreeks 10.000 jaar geleden onbegaanbaar werd door de zeespiegelstijging die na de laatste ijstijd begon, maar nieuw onderzoek wijst uit dat deze Beringlandbrug al 11.000 jaar geleden zodanig was overstroomd dat een oversteek onmogelijk was geworden.


Het onderzoekschip Healy voor de kust van Alaska (foto ND)

De geleidelijke overstroming van de Beringlandbrug is altijd moeilijk te dateren geweest, omdat de mariene sedimenten zich slechts langzaam op de landbrug ophoopten: dat gebeurde met slechts zo'n centimeter per jaar. Boorkernen leverden dan ook onvoldoend gedetailleerde gegevens op voor een betrouwbare datering. Het tijdstip waarop landbrug niet meer als zodanig kon functioneren, berustte dan ook vooral op schattingen van de relatieve zeespiegelstijging ter plaatse; en die schatting was moeilijk, onder meer vanwege de opheffing van het land die plaatsvond als gevolg van het steeds verder verdwijnen van de zware ijskap.

Het klaarmaken van een boorapparaat dat valt en door zijn eigen gewicht in de zeebodem zakt(foto MC)

Het boorapparaat wordt overboord gezet (foto ND)

Recent onderzoek aan drie nieuwe boorkernen geeft nu betrouwbaarder informatie. De boorkernen werden verkregen met behulp van een boor die vanaf het onderzoeksschip Healy boven zee werd losgelaten. Door zijn eigen gewicht viel deze boor met zo'n hoge snelheid door het zeewater, dat hij zich diep genoeg voor een goede boorkern in de zeebodem drong. De zo verkregen boorkernen, die afkomstig zijn uit de Chukchizee ten noorden en westen van Alaska, bleek sediment te bevatten dat zo'n honderdmaal sneller was afgezet dat het sediment dat bij eerdere boringen was verkregen. Mede omdat een van de boorkernen de langst was die ooit op deze wijze in het Noordpoolgebied was verkregen, kon de datering van de beginnende sedimentatie veel nauwkeuriger plaatsvinden dan eerder het geval was geweest.


Onderzoekers Neil Keigwin (links), Julie Brigham-Grette
en Neal Driscoll in een laboratorium aan boord van de Healy (foto MC)

Een deel van de Chukchizee bedekt het continentaal plat dat in de Noordelijke IJszee gedurende de laatste koude periode van de laatste ijstijd droogviel. Dat was omstreeks 21.000-20.000 jaar geleden. Toen het klimaat beter werd, veranderde er aanvankelijk niet veel. Omstreeks 12.000 jaar geleden was het water echter tot ongeveer 50 m onder het huidige zeeniveau gestegen, en kon water uit de Stille Oceaan plaatselijk de drempel overstromen die het diepste punt van de landbrug vormde. Het eerder droog liggende gebied ten noorden van de landbrug kreeg toen een marien karakter. De doorgang was toen echter nog relatief nauw, en moet voor de mens geen onoverkomelijke hindernis zijn geweest. Dat werd hij 11.000 jaar geleden echter wel. Vanaf dat moment was Amerika dus niet langer toegankelijk totdat Columbus (mogelijk eerder ook Vikingen) het continent per boot bereikten.

Referenties:

• Keigwin, L.D., Donnelly, J.P., Cook, M.S., Driscoll, N.W. & Brigham-Grette, J., 2006. Rapid sea-level rise and Holocene climate in the Chukchi Sea. Geology 34, p. 861-864.

Foto's van Mary Carman (MC, Woods Hole Oceanographic Institution) en Neal Driscoll (ND, Scripps Institution of Oceanography).

757 Devonische vis was zijn tijd evolutionair vooruit Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Er zijn de laatste paar jaar diverse fossielen gevonden afkomstig van dieren die een overgangsfase vertegenwoordigen tussen vissen en landdieren. Ook in Geonieuws is daar al enkele keren aandacht aan besteed, en dat gebeurt hier opnieuw. De overgang van dieren uit een reeds vergevorderd evolutionair stadium van zee naar land is immers een uiterst belangrijke ontwikkeling geweest.

Onderzoekers van de Universiteit van Canberra hebben een fossiel gevonden dat ook zo'n tussenstadium vertegenwoordigt. Het bijzondere aan dit nieuwe fossiel is echter dat hij, binnen de evolutionaire ontwikkeling van landdieren, zijn tijd vooruit lijkt te zijn geweest. Dit kon worden vastgesteld doordat de schedel en een 'voorpoot' van het fossiel zeer goed, ook in 3-dimensionale vorm, bewaard zijn gebleven dankzij de opname in een kalksteenconcretie. De onderzoekers claimen zelfs dat het gaat om het best bewaarde 3-D visfossiel uit de hele wereld. Als argument voeren ze onder meer aan dat de kaken, na schoonmaken van de schedel, nog bewogen kunnen worden zoals de vis dat tijdens zijn leven moet hebben gekund.

De schedel van Gogonasus, deels nog in het gesteente (foto John Broomfield).

De uit fragmenten samengestelde en met ammonium- chloride schoongemaakte schedel (foto John Long)

De vis, die zo'n 380 miljoen jaar geleden (Laat-Devoon) leefde, behoort tot het geslacht Gogonasus (snuit van Gogo; in 1985 werd een eerst gevonden exemplaar beschreven dat alleen bestond uit het voorste deel van de schedel; die kwam uit de Gogo-Formatie). Hij moet geleefd hebben nabij een groot rif dat zich destijds ten NW van het huidige Australië uitstrekte.


De vondst op 11 juli 2005 door John Long
(links) en Tim Senden (foto Michael Nossal)

Bij eerdere vondsten van fragmenten van Goganasus was men tot de conclusie gekomen dat deze vis relatief primitieve kenmerken had. Het nu gevonden fossiel geeft een heel ander beeld: het is onderzocht met een CT scanner, waarbij bleek dat het fossiel tal van eigenschappen gemeen heeft met landdieren. Zo vertoont het openingen op zijn schedel die hij, net als primitieve landdieren, moet hebben gebruikt voor ademhaling. In de loop der tijd hebben deze openingen zich evolutionair ontwikkeld tot de buis van Eustachius (in het middenoor) die de hogere landdieren in hun gehoororgaan hebben. De fossiel aangetroffen borstvin heeft het meeste weg van een vinvormige poot, zoals ook de tetrapoden die hebben, met een goed ontwikkeld opperarmbeen, spaakbeen en ellepijp. Verder vertoont het fossiel een jukbeen dat grote gelijkenis vertoont met de jukbeenderen van vroege amfibieën, en tenslotte had hij ook een paar neusgaten zoals op het land levende gewervelde dieren die hebben.


Reconstructie van Gogonasus door Brian Choo

Ondanks deze kenmerken gaat het bij Goganasus zonder enige twijfel om een vis: hij heeft kieuwen, hij heeft vinnen, en hij werd in een marien gesteente gevonden. Desondanks heeft hij meer gemeen met landdieren dan de vis Eustenopteron, die tot nu werd beschouwd als de gemeenschappelijke voorouder van alle tetrapoden.

Referenties:

• Long, J.A., Young, G.C., Holland, T., Senden, T.J. & Fitzgerald, E.M.G., 2006. An exceptional Devonian fish from Australia sheds light on tetrapod origins. Nature 444, p. 199-202.

Foto's (Museum Victoria) welwillend ter beschikking gesteld door John Long, Museum Victoria, Melbourne (Australië).

758 Vroegste bij had nog kenmerken van wesp Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

In barnsteen van ongeveer 100 miljoen jaar oud (Vroeg-Krijt) is een insect aangetroffen dat door de onderzoekers is gekenmerkt als een bij. Daarmee gaat de geschiedenis van de bijen 35-45 miljoen jaar verder terug dan uit eerdere vondsten viel op te maken. Het gaat dan ook om een primitieve vorm, die bovendien veel gemeen heeft met wespen. Een en ander sluit overigens perfect aan bij al bestaande hypotheses over het ontstaan van bijen en wespen. Dergelijke hypothese stellen onder meer dat de - van bloempollen afhankelijke - bijen afstammen van vleesetende wespen.


De in barnsteen gevangen bij (buikaanzicht)

Het stuk barnsteen met de bij is afkomstig uit een mijn in het noorden van Birma. De bij, waarvoor een nieuwe familie (Melittosphecidae) in het leven is geroepen, heeft de naam Melittosphex burmensis gekregen. Hij is ongeveer 3 mm groot (klein in vergelijking met de meeste recente bijen, hoewel er ook nu soorten voorkomen van gelijke grootte), wat aansluit bij de recente kennis omtrent de vroegste bloemen: die dateren ook uit het Vroeg-Krijt en die waren ook klein (de eerdere landvegetatie werd gedomineerd door coniferen, waarvan het zaad door de wind werd verspreid).

De onderzoekers beschouwen het fossiel als een bij omdat het enkele voor deze diergroep karakteristieke kenmerken vertoont. Wellicht het belangrijkste hierbij is dat op alle ongeschonden onderdelen van kop, borststuk, achterlijf en poten vertakte, pluimachtige haren zitten. De pollen van bloemen die door bijen worden bezocht om daar de nectar uit te zuigen, hechten zich aan deze haren vast, en kunnen zo van bloem tot bloem worden verspreid, waardoor bevruchting van bloeiende planten plaatsvindt. Op de kop zitten twee antennes.


Reconstructie van de bij

Er zijn echter ook kenmerken die meer op die van een wesp lijken. Dat betreft onder meer de dunne achterpoten, maar wellicht nog opvallender is het ingesnoerde lijf: het is weliswaar geen echte wespentaille, maar het middendeel is duidelijk dunner dan bij bijen gebruikelijk is. Het samengaan van bijen- en wespenkarakteristieken wijst erop dat het gaat om een soort die evolutionair nog dicht staat bij de afscheiding van de bijen.

Referenties:

• Poinar Jr., G.O. & Danforth, B.N., 2006. A fossil bee from Early Cretaceous Burmese amber. Science 314, p. 614.

Foto's welwillend ter beschikking gesteld door Bryan Danforth, Department of Entomology, Cornell University, Ithaca, NY (Verenigde Staten van Amerika).

759 Egyptische piramides bestaan (deels) uit gegoten beton Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

De piramides bij Gizeh behoorden niet voor niets tot de klassieke wereldwonderen. Ook nu nog roepen ze veel vragen op. Een van de belangrijkste is hoe de oude Egyptenaren, met de techniek die zo'n 5000 jaar geleden voorhanden was, de enorme stenen zo ver omhoog konden krijgen. Een andere vraag is hoe ze de gigantische stenen, die vaak precies in elkaar passen, zo nauwkeurig konden uithakken en ook weer precies passend op hun plaats konden krijgen.

De piramides bij Gizeh hadden oorspronkelijk een gladde buitenwand, hier nog aanwezig in het bovenste deel

De stenen in de piramide zijn onregelmatig van vorm

Een goede 25 jaar geleden opperde een Franse chemicus, Joseph Davidovits, dat de piramides niet waren gebouwd van blokken kalksteen, maar dat ze bestaan uit een soort betonblokken, waarbij kalk is gebruikt in de plaats van zand. Dat idee werd direct weggehoond door archeologen. In de loop der jaren kwamen er steeds meer aanwijzingen dat Davidovits op z'n minst deels gelijk had, maar de weerstand tegen de theorie bleef sterk. Na een studie door experts op het gebied van materiaalkunde, zijn er nu echter zoveel nieuwe ondersteunende gegevens beschikbaar gekomen, dat de - overigens direct weer opgelaaide - kritiek niet langer houdbaar blijft.


Detail van regelmatige 'buitenstenen' (linksboven) en onregelmatige 'binnenstenen'

De nieuwe studie wijst uit dat er bij de bouw van de piramides twee soorten steen zijn gebruikt: een die uit kalksteengroeven werd gehakt, en een kunstmatig gesteente. Dat kon worden vastgesteld door gesteenten uit de voor de piramides gebruikte kalksteengroeves van Toura en Maadi te vergelijken met de gesteenten van de piramides. Die vergelijking vond plaats met behulp van röntgenstraling, een plasmatoorts en elektronenmicroscopie. Daarbij werden verschijnselen waargenomen die wijzen op een chemische reactie die zo snel plaatsvond dat geen natuurlijke uitkristallisatie kon plaatsvinden. De verschijnselen zijn onbekend uit natuurlijke kalksteen, maar des te beter van gegoten beton.

De piramide van Cheops is opgebouwd uit ca. 2,5 miljoen steenblokken. In het binnenste deel bestaan die voor een deel uit granietblokken van zo'n 10 ton zwaar. Daaromheen bevinden zich vooral ruw gehakte kalksteenblokken; het bovenste deel van de piramide en de buitenlaag zijn volgens de onderzoekers echter opgebouwd uit gegoten betonblokken. Daarmee valt te verklaren hoe de buitenwand zo mooi egaal glad kon zijn, waarom de buitenste stenen zulke kaarsrechte vlakken hebben, en waarom sommige stenen met gebogen vlakken zo wonderwel in elkaar passen.

De buitenste stenen zijn volledig vlak (onderste rij), daarachter zitten iets ruwere, en binnenin zijn de stenen onregelmatig

Het lijkt onmogelijk dat stenen konden worden uitgehouwen met vormen die zo precies in elkaar passen

Dat de buitenwanden uit gladde stenen werden opgebouwd, kan een esthetische achtergrond hebben, maar ook zouden de Egyptenaren er zich al van bewust kunnen zijn geweest (door hun lange geschiedenis) dat gladde oppervlakken minder van verwering te lijden hebben dan ruwe oppervlakken. Dat het topdeel van de piramide bestaat uit gegoten betonblokken, is ook heel logisch. Zo kon immers worden voorkomen dat de enorm zware stenen tot grote hoogte moesten worden opgetild (en een katrol kan niet zijn gebruikt want het wiel was nog niet uitgevonden!).

Het betonmengsel werd volgens de onderzoekers verkregen door de zachte kalksteen uit de groeves, die waren gelegen in het vochtige zuidelijke deel van het Plateau van Gizeh, op te lossen in plassen die door de Nijl werden gevoed. De kalksteen veranderde daarbij in een brij, die werd vermengd met kalk (verkregen uit de as van stookplaatsen) en zout. Als het water verdampte, bleef een vochtig, kleiachtig mengsel achter dat naar de bouwplaats werd vervoerd, waar het in houten mallen werd gegoten om in enkele dagen uit te harden. Bij een uitgevoerd experiment lukte het om zo in tien dagen een dergelijk 'betonblok' te vervaardigen.


Een mogelijk model: Gegoten buitenstenen (blauw), zorgvuldig
uitgehakte stenen daaronder (geel) en ruw uitgehakte stenen binnenin (rood)

Er zijn nog diverse andere aanwijzingen voor een kunstmatig ontstaan van buiten- en topstenen van de piramides van Cheops, Khefren en Mycerinos. Zo hebben ze bijv. luchtbelletjes in hun bovenste deel (waardoor ze daar ook lichter zijn dan aan de basis), net als 'ouderwetse' betonblokken. Verder bevatten de 'betonblokken' verhoudingen tussen elementen zoals silicium, calcium en magnesium die afwijken van de waarden van de kalkstenen in de groeves. Het zal nog wel even duren voordat de archeologische wereld erkent dat de oude Egyptenaren beton kenden (de uitvinding daarvan wordt toegeschreven aan de Romeinen), maar gelukkig voor hen blijven er voorlopig nog voldoende andere raadsels omtrent de piramiden bestaan.bij .
bij model:

Referenties:

• Barsoum, M.W. & Ganguly, A., 2006. Microstructural evidence of reconstituted limestone blocks in the great pyramids of Egypt. Journal of the American Ceramic Society 89, p. 3788-3796.

Foto's welwillend ter beschikking gesteld door Michel Barsoum, Department of Materials Science and Engineering, Drexel University, Philadelphia, PA (Verenigde Staten van Amerika).

760 Last Glacial Maximum was zo’n 7 °C kouder dan nu Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

De laatste ijstijd bereikte een 'koudepiek' omstreeks 21.000-20.000 jaar geleden. Dit zeer koude interval staat bekend als het 'Late Glacial Maximum', ook wel als het 'Last Glacial Maximum' (LGM). Hoe koud het toen precies was, hangt uiteraard mede af van de plaats op aarde, maar op basis van fossiele restanten (vooral pollen uit de iets minder koude gebieden) valt op te maken dat de temperatuur enkele graden lager moet zijn geweest dan nu. De temperatuurdaling was natuurlijk ook niet overal op aarde even groot, maar erg verschillend kan de daling - vanwege de circulatiepatronen in de oceanen en de atmosfeer - niet zijn geweest. Hoeveel lager de gemiddelde temperatuur op aarde tijdens het LGM was, is moeilijk precies vast te stellen, maar een nieuwe benaderingswijze geeft daarvan nu een redelijk duidelijk beeld.


De uitbreiding van het landijs tijdens het LGM

De nieuwe benadering combineert een aantal klimaatmodellen met empirische (op waarnemingen berustende) gegevens over regionale afkoeling die zijn afgeleid van zogeheten 'proxies', dat zijn parameters die een relatie hebben met het onderzoeksobject (zo hangt de dikte van een jaarring in een boom samen met de temperatuur in dat jaar, maar geeft hij geen informatie over de absolute temperatuur).


LGM-morene in California (foto Matthew Kirby, California State University)

Op basis van deze methode hebben onderzoekers uit Potsdam computerberekeningen uitgevoerd om het temperatuurverschil te berekenen tussen het LGM en het pre-industriële tijdperk. Uit die berekeningen blijkt dat het LGM 4,3-9,8 °C kouder was dan het interval van vlak voor de pre-industriële revolutie. De aanzienlijke spreiding in de gevonden waarden hangt samen met de verschillende versies van het klimaatmodel dat werd gebruikt.


Het verloop van de temperatuur (onderste curve) en het atmosferisch CO ₂-gehalte (bovenste curve) gedurende de vier laatste ijstijden en interglacialen

Omdat de onderzoekers de gevonden spreiding erg groot vonden, hebben ze de uitkomst nader ingeperkt door de waarden te koppelen aan bekende gegevens over de afkoeling van de oppervlaktewateren in de oceanen. Daardoor kwamen ze uiteindelijk uit op een temperatuur voor het LGM die 5,8 (± 1,4) °C lager was dan vlak voor de industriële revolutie. Uit metingen van meteorologische stations (die al voor de industriële revolutie begonnen) is bekend dat de temperatuur voor de industriële revolutie ruim een graad lager was dan nu (het precieze verschil hangt af van de plaats op aarde, en van het meetmoment: de industriële revolutie vond tenslotte niet overal gelijktijdig plaats).


Verschil in oppervlaktetemperatuur gedurende het LGM en de pre-industriële temperatuur op aarde (a), variaties t.o.v. het gemiddelde (b), en bijdragen van ijskappen (c), atmosferisch koolzuurgas (d), vegetatatie (e) en atmosferisch stof (f)

Hieruit valt te concluderen dat het laatste echt koude interval van de laatste ijstijd, zo’n 20.000 jaar geleden, omstreeks 7 °C kouder moet zijn geweest dan nu.

Referenties:

• Schneider von Deimling, Th., Ganopolski, A., Held, H. & Rahmstorf, S., 2006. How cold was the Last Glacial Maximum? Geophysical Research Letters 33, doi:10.1029/2006GL026484, 5 pp.

Kaart met oppervlaktetemperaturen welwillend ter beschikking gesteld door Thomas Schneider von Deimling, Potsdam Institute for Climate Impact Research, Potsdam (Duitsland).

761 Microorganismen van 220 miljoen jaar oud identiek aan recente vormen Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Barnsteen mag dan wel geliefd zijn als onderdeel van sieraden, maar voor geologen is het vooral een bron van informatie. In de kleverige hars waaruit barnsteen is ontstaan, zijn immers tal van organismen (zelfs reptielen) gevangen geraakt en zo goed bewaard gebleven dat ze een schat aan informatie geven over de vroegere flora en fauna. Uiteraard zijn de meeste in hars gevangen plantendelen (o.a. sporen en pollen) en dieren klein. Zo komen microorganismen in zo grote getale in barnsteen voor dat er vaak een goed beeld van de toenmalige microwereld uit kan worden verkregen. Vondsten van meer dan 135 miljoen jaar oud zijn echter schaars, zodat van de oudere 'microwereld' weinig bekend is.


Druppelvormig stukje barnsteen (3 mm) met
microben uit het Italiaanse Trias (foto Guido Roghi)

Daarin is nu verandering gekomen na onderzoek van barnsteenstukjes die nog de vorm hebben van een harsdruppel, en die vaak niet veel groter zijn dan een paar millimeter. De onderzochte 'barnsteendruppels' zijn afkomstig uit de omgeving van Cortina d’Ampezzo in de Dolomieten, en zijn circa 220 miljoen jaar oud. Onderzoekers hebben in die barnsteen tal van microorganismen aangetroffen, en de vondst is uit evolutionair oogpunt gezien buitengewoon interessant.

De amoebe Centropyxis hirsuta (schaalstreep 10 micron) (foto Alexander R. Schmidt)

Alg (30,4 micron lang) uit de barnsteen, gelijk aan het recente geslacht Cosmarium (foto Guido Roghi)

De aangetroffen microorganismen betreffen vooral bacteriën, schimmels, algen en protozoën (amoeben). Dat is op zich niet verbazingwekkend. Wel verbazingwekkend is echter het feit dat veel van deze organismen een zo grote gelijkenis vertonen met huidige organismen, dat ze tot op het niveau van geslacht of zelfs soort kunnen worden gedetermineerd. Je zou daarom met recht kunnen zeggen dat de huidige soorten, die overeenkomen met de microorganismen die in het Trias leefden - en dus tijdgenoten waren van de vroege dinosauriërs - als levende fossielen kunnen worden beschouwd.

Schimmel uit de barnsteen, gelijk aan het recente geslacht Ramularia. De grootste sporen zijn 5x 4 micron (foto Guido Roghi)

Amoebe (in stadium van celdeling), gelijk aan het recente geslacht Difflugia. De moedercel (boven) is 25 micron lang (foto Alexander R. Schmidt)

Uit de grote overeenkomst tussen de fossiele en de recente vormen kan worden afgeleid dat de desbetreffende taxa geen evolutionaire ontwikkeling hebben doorgemaakt. Dat valt alleen te verklaren als het milieu waarin deze microben leefden ook 220 miljoen jaar (en wellicht nog langer) niet significant veranderd is. Het is daarom van belang dat de onderzoekers ook hebben uitgezocht waar de hars vandaan komt. Ze komen tot de conclusie dat de barnsteen afkomstig moet zijn van een oude familie van coniferen (de Cheirolerpidiaceae). Die naaldbomen groeiden langs de noordelijke oever van de toenmalige Tethyszee (waarvan de huidige Middellandse Zee als een laatste restant kan worden beschouwd), in een vochtige kuststreek. De harsdruppels moeten al op hun moederboom zijn verhard, en pas later op de grond zijn gevallen. Dat maken de onderzoekers op uit de goed bewaarde druppelvorm, en uit het ontbreken in de barnsteen van microorganismen die op de bodem leefden: het gaat in alle gevallen om organismen die op planten leefden. Vergelijking met hun recente verwanten wijst erop dat ze waarschijnlijk op en vochtige boombast of in kleine, met water gevulde depressies in bomen leefden. Dit micromilieu is kennelijk nu nog steeds zoals in het Trias.

Referenties:

• Schmidt, A.R., Ragazzi, E., Coppellotti, O. & Roghi, G., 2006. A microworld in Triassic amber. Nature 444, p. 835.

Foto’s (© Nature, 14-12-20006) welwillend ter beschikking gesteld door Alexander Schmidt, Museum für Naturkunde, Humboldt-Universität, Berlijn (Duitsland).

762 Echte 'eeuwige eieren' gevonden in China Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Een van de delicatessen bij 'de Chinees' is het 'eeuwige ei'. Dat is een kippenei dat voor langere tijd in de grond begraven is geweest, waarbij het een bijzondere smaak heeft gekregen. De tijdsduur waarbij deze eieren begraven blijven is 'het geheim van de smid', maar meestal zou dat in de orde van grote van een jaar zijn. Er blijken echter veel oudere 'eeuwige eieren' te bestaan in China. In de Chinese provincie Guizhou zijn namelijk in afzettingen van 513-501 miljoen jaar oud (Midden-Cambrium) gefossiliseerde eieren gevonden die op een tot nu toe niet eerder waargenomen wijze zijn gefossiliseerd. De fossilisatie is bovendien zo goed dat er bijzondere details zijn waar te nemen, zoals celdeling in embryo's die uit slechts enkele cellen bestaan. De eieren (zonder harde schaal) werden aangetroffen in een van de beroemde fossiellocaties (Lagerstätte) die de provincie Guizhou rijk is, en wel in de Kaili-Formatie.

Microscopische opname van een cluster van eieren uit de Kaili-Formatie. Schaalstreep 0,5 mm

Röntgenopname (Chia-Wei Li en Hung-Jen Wu) van hetzelfde cluster (90° gedraaid)

De eieren, die slechts een fractie van een millimeter groot zijn, zijn bij de fossilisatie omgezet in silica; de hiervoor benodigde silicium kwam waarschijnlijk beschikbaar door de oplossing van de naalden van sponzen die in hetzelfde sedimentpakket terecht waren gekomen. In feite gaat het dus om verglaasde eieren. Dankzij deze bijzondere vorm van fossilisatie, die vergelijkbaar is met de fossilisatie van versteend hout, konden ze honderden miljoenen jaren overleven. Dat dit mogelijk is, was niet bekend, en de onderzoekers vermoeden dan ook dat ere met gestructureerd onderzoek nog meer van dergelijke eieren te vinden zullen zijn.


Embryo bestaande uit 4 cellen

De aangetroffen eieren komen voor in groepjes. Ook dat is bijzonder, want groepjes eieren van deze ouderdom zijn nooit eerder gevonden. Wel zijn er eieren van gelijke ouderdom bekend, maar daarbij ging het altijd om geïsoleerde exemplaren. De groepjes eieren bevinden zich naar het zich laat aanzien nog op dezelfde plaats waar ze ook zijn afgezet. Dat moet op de bodem van een ondiepe zee zijn geweest.

Kleuring maakt de chemische samenstelling zichtbaar (foto A.C. Scott)

Detail van een ander cluster eieren na licht polijsten

Van welke dieren de eieren afkomstig zijn, is (nog?) niet bekend. Op basis van vergelijking (patroon, vorm, grootte) met de eieren van recente in aanmerking komende diergroepen kan vooralsnog alleen worden vastgesteld dat het moet gaan om mariene invertebraten.

Referenties:

• Lin, J.-P., Scott, A.C., Li, C.-W., Wu, H.-J., Ausich, W.I., Zhao, Y.-L. & Hwu, Y.-K., 2006. Silicified egg clusters from a Middle Cambrian Burgess Shale-type deposit, Guizhou, south China. Geology 34, p. 1037-1040.

Foto's welwillend ter beschikking gesteld door (Alex) Jih-Pai Lin, School of Earth Sciences, Ohio State University, Columbus, OH (Verenigde Staten van Amerika).

763 Gigantische tsunami vernietigde 7000-8000 jaar geleden kustzone van Middellandse Zee Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

In overleveringen van volkeren rondom de Middellandse Zee circuleren nog steeds verhalen over een gigantische vloedgolf die een verwoestende uitwerking had op de kustgebieden. Het ziet er naar uit dat deze overleveringen op waarheid berusten, en dat ze al zeer oud moeten zijn, want Italiaanse onderzoekers hebben een tsunami gereconstrueerd die omstreeks 7000-8000 jaar geleden plaatsvond, en die alle kusten uit de oostelijke Middellandse Zee moet hebben bereikt. Ze deden dat nadat ze voor de kust van Israël een vissersnederzetting (Atli-Yam) hadden onderzocht (vanwege de nog niet zo lang durende postglaciale zeespiegelstijging lag het gebied daar toen nog droog) die in de Jonge Steentijd hadden plotseling verlaten moet zijn (er lag nog onder meer voedsel dat was opgeborgen voor later), en nadat ze merkwaardige afzettingen in de Ionische Zee ten oosten van Sicilië hadden onderzocht. Deze afzettingen wijzen op een herkomst van de Etna op Sicilië.


Hoogte van de golf van de tsunami met toenemende afstand van de Etna

De tsunami moet zijn ontstaan doordat een enorm pakket onstabiel geworden gesteente afgleed langs de helling van deze vulkaan. Het wegglijden heeft een depressie achtergelaten in de vorm van een dal (het Valle del Bove) dat nog steeds, zelfs na 8000 jaar, goed herkenbaar is. Dat is niet zo verwonderlijk, want naar schatting zijn bij de afglijding zo'n 25 km³ gesteente van de vulkaan de zee in gegleden.


Het litteken (in de vorm van het Valle del Bove) dat op de Etna achterbleef na de aardverschuiving

Op basis van onder meer dit gegeven berekenden de onderzoekers dat de vloedgolven die bij de afglijding ontstonden, een maximale hoogte bereikten van ca. 50 m. Dat is bijna het dubbele van de golfhoogte die optrad bij de desastreuze tsunami van december 2004. Hoewel de golfhoogte met toenemende afstand tot de bron uiteraard minder werd, is goed voorstelbaar dat hij langs bepaalde kusten verwoestend heeft uitgewerkt. Daarvoor is overigens het westelijke deel van de Middellandse Zee gespaard gebleven, want de afglijding van de Etna bereikte de zee aan de oostkust van Sicilië, waardoor het eiland zelf als buffer optrad voor de westwaarts gerichte golven.

Gemodelleerde uitbreiding van het tsunamifront na achtereenvolgens 10 minuten, 51 minuten, 2 uur en 20 minuten, en 3 uur en 45 minuten

Diverse landen werden echter zwaar getroffen. Zo moet de golf ca. 13 m hoog zijn geweest waar hij de kust van Griekenland en Libië bereikte. Ook Italië zelf en Egypte werden zwaar getroffen. Waar de golf maar een paar meter hoog was, kan hij echter ook ver de kuststrook zijn binnengedrongen, en de nederzettingen in de hele kustzone hebben vernietigd. Tijd voor evacuatie hadden de bewoners zeker niet: de golf verspreidde zich met een snelheid van zo'n 725 km per uur, waardoor landen als Egypte en Israël binnen de vier uur werden bereikt.De kans dat een nieuwe afglijding van de Etna een soortgelijke ramp teweeg zal brengen, is volgens de onderzoekers gering. Ze wijzen er echter op dat het oostelijke deel van de Etna wel langzaam in beweging is. Een afglijding die nu een tsunami zou veroorzaken die vergelijkbaar is met die van zo'n 7500 jaar geleden, zou nu ongekende gevolgen hebben: de kustzone van de Middellandse Zee is nu immers zeer dicht bevolkt.

Referenties:

• Pareschi, M.T., Boschi, E. & Favalli, M., 2006. Lost tsunami. Geophysical Research Letters 33, 6 pp. doi:1029/2006GL02797.

Figuren (© Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) welwillend ter beschikking gesteld door Maria Teresa Pareschi, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Pisa (Italië), met toestemming van de American Geophysical Union.

764 Zoogdier zweefde eerder dan vogels Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Zoogdieren blijken al vroeg het luchtruim te hebben gekozen. Al 125 miljoen jaar geleden blijkt een op een vliegende eekhoorn lijkend zoogdier dankzij een soort zweefhuid al te kunnen hebben gezweefd. Dit was mogelijk gelijktijdig met de eerste zwevende vogels, maar waarschijnlijk zelfs eerder. Het fossiele dier, dat niet alleen een nieuwe familie maar zelfs een nieuwe orde vertegenwoordigt, en dat Volaticotherium antiquus is gedoopt, is overigens niet verwant aan de vliegende eekhoorn, en heeft zelfs geen recente nazaten (de oudst tot nu toe bekende zwevende zoogdieren waren knaagdieren, die minstens 70 miljoen jaar na Volaticotherium leefden). Het dier kan niet echt hebben gevlogen en mag dus niet worden beschouwd als een vliegend zoogdier. De enige groep van zoogdieren die kunnen vliegen, de vleermuizen, zijn pas zo'n 51 miljoen jaar geleden - en via een heel andere weg - ontstaan (maar mogelijk hadden ze wel al zweefvluchten makende voorouders).

Reconstructie van Volaticotherium door Chuang Zao en Lida Xing

Het blootgelegde fossiel

Paleontologen hebben de fossiele restanten van Volaticotherium ontdekt in Oost-Mongolië. Het fossiel vertoont de duidelijke afdrukken van een groot, met haren bedekt, stuk huid tussen de voor- en achterpoten. Dit stuk huid kan geen denkbaar andere functie hebben gehad dan dienst als vlieghuid. Het dier bezat - zoals uit de bewaard gebleven wervels kan worden afgeleid - ook een lange staart; die kan goed hebben gediend als een soort roer bij het zweven. Het woog waarschijnlijk 400-500 gram, en had een dieet van kleine insecten (zoals blijkt uit zijn scherpe tanden van verschillende vorm). Die jaagde hij waarschijnlijk na in boomtoppen, want de karakteristieken van de voorpoten, zijn vingers en zijn nagels geven aan dat het een klimmer was. Het maken van een glijvlucht stelde hem in staat om - zonder een gevaarlijke omweg over de grond - z'n kostje van boom tot boom bij elkaar te scharrelen. Uiteraard kan hij zijn glijdvermogen ook hebben aangewend om te ontkomen aan dieren die het op hem hadden gemunt. Dat was een uitstekende strategie, want hij had - voor zover bekend - geen tijdgenoten die ook konden zweven.


Reconstructie van de kop van Volaticotherium door Lida Xing

Referenties:

• Meng, J., Hu, Y., Wang, Y., Wang, X. & Li, C., 2006. A Mesozoic gliding mammal from northeastern China. Nature 444, p. 889-893.

Figuren welwillend ter beschikking gesteld door Jin Meng, Division of Paleontology, American Museum of Natural History, New York, NY (Verenigde Staten van Amerika).

765 Recente Archaea wijzen op mogelijk ontstaan van eerste leven bij hete onderzeese bronnen Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Stikstof - een chemisch element dat samen met koolstof, zuurstof, waterstof, zwavel en fosfor essentieel is voor levende organismen (omdat het een bouwsteen is van aminozuren en eiwitten) - kan door bijna geen enkel organisme direct uit de atmosfeer of uit water worden opgenomen. Daarvoor is eerst omzetting nodig - bijv. in ammonia - en voor die omzetting is een enzym nodig: nitrogenase. De vorming van dat enzym berust op chemische signalen waarvoor een specifiek gen verantwoordelijk is. Alleen bepaalde primitieve organismen (zoals Archaea) kunnen stikstof opnemen zonder dat nitrogenase daarbij een rol speelt.


Hete hydrothermale vloeistof stroomt uit de uit anhydriet bestaande Vixen schoorsteen, ten zuiden van de Axial caldera

De ontwikkeling van het gen waarmee nitrogenase kan worden geproduceerd lijkt op het eerste gezicht een vergaande evolutie van het leven te vereisen. Toch blijkt dat niet het geval te zijn geweest: het gen lijkt al te zijn ontwikkeld voordat - omstreeks 3,5 miljard jaar geleden - de drie fundamentele takken van het leven (Archaea, bacteriën en eukarioten) zich van elkaar afscheidden uit een gezamenlijke voorouder. Die bevinding staat lijnrecht tegenover de tot nu toe algemeen aangehangen hypothese dat de ontwikkeling van het systeem dat het mogelijk maakt om het enzym nitrogenase te produceren, pas tot ontwikkeling kwam binnen de Archaea, en dat die dit vermogen later hebben doorgegeven aan de bacteriën.


Pilaren (ca. 2,5 m hoog) van lava die in 1998 uit de Axial caldera stroomde

Een en ander blijkt uit de analyse van een gen (het 16S ribosomale RNA gen) van een tot de Archaea behorend organisme (aangeduid als FS406-22) dat in staat is om stikstof uit water om te zetten in ammonia (NH3). Het gen is overigens voor 99% identiek aan het vergelijkbare gen van een andere soort (Methanocaldococcus jannaschii) die dit vermogen tot omzetting van stikstof uit water in ammonia niet heeft.


Bemonstering van water bij de hete bron Marker 113 nabij de Axial caldera

Het stikstofomzettende archaeon heeft bijzondere eigenschappen, en bewoond ook een bijzonder ecosysteem. Het is namelijk gevonden in water van 92 °C, bij een onderzeese hete bron op de Axialvulkaan, een caldera die gesitueerd is op de Juan de Fuca Rug, zo’n 300 km ten westen van de Amerikaanse staten Washington en Oregon. Nog niet eerder was een niet van nitrogenase voor de omzetting van stikstof afhankelijk organisme gevonden dat onder zulke hete omstandigheden leeft (het record stond tot nu tot op 64 °C, voor de soort Methanothermococcus thermolithotropicus, een archaeon dat in geothermisch verhitte zanden vlak voor de kust van Italië voorkomt.


Hete bron Marker 113 bovenop de lavastroom van 1988.
Tal van dieren (vooral wormen) leven hier

Er was al eerder over gespeculeerd dat Archaea de oudste levensvormen op aarde vertegenwoordigen. Dat omzetting van stikstof uit water zonder nitrogenase door de Archaea bij hoge temperaturen moet hebben plaatsgevonden, lag ook voor de hand. Juist daarom verbaasden onderzoekers zich dan ook al lang dat er geen recente vormen van Archaea bekend waren die hiertoe ook in staat zijn. Daarom is ook gestructureerd gezocht naar dergelijke organismen. De uitbarsting van de (onderzeese) Axialvulkaan in 1998 heeft dan ook geleid tot een voortdurende monstername van water uit de directe omgeving; dat onderzoek is nu met succes bekroond bij bemonstering van water uit de hete bron Marker 113 op deze vulkaan.

Genetische analyse wijst uit dat het archaeon FS406-22 een genoom heeft dat aangeeft dat het behoort tot de alleroudste levensvormen; geschat wordt dat het gen dat de omzetting van stikstof zonder nitrogenase mogelijk maakt, al zo’n 3,5 miljard jaar geleden moet zijn ontwikkeld. Vandaar dat de onderzoekers menen dat de Archaea de oudste levensvormen vertegenwoordigen en zich niet - samen met de bacteriën - hebben afgescheiden van een gezamenlijke voorouder. Het oudste leven zou dan ook waarschijnlijk bij onderzeese hete bronnen zijn ontstaan.

Referenties:

• Capone, D.G., 2006. Ramping up the heat on nitrogenase. Science 314, p. 16921-1692.
  
• Mehta, M. & Baross, J.A., 2006. Nitrogen fixation at 92°C by a hydrothermal vent archaeon. Science 314, p. 1783-1786.

Foto’s (NOAA Vents Program) welwillend ter beschikking gesteld door Mausmi Mehta, School of Oceanography, University of Washington, Seattle, WA (Verenigde Staten van Amerika).

766 Ook Europa heeft nu reuzendinosauriër Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Alle echt grote dino’s (zoals Seismosaurus en Argentinosaurus) waren tot nu toe uit Afrika of Amerika afkomstig. Nu zijn ook in Europa de restanten van een reuzendino gevonden. Niet toevallig in de Spaanse provincie Teruel, want daar waren al eerder zoveel dinorestanten gevonden dat er een stichting is gehuisvest die niet alleen veel onderzoek doet en actief is bij het opgraven van dinosauriërs, maar ook een museum heeft ingericht (Museo de la Fundación Conjunto Paleontológico de Teruel-Dinópolis). Uiteraard was het ook geen toeval dat juist medewerkers van Dinópolis de restanten van de reuzendino hebben gevonden. Ze deden dat in de omgeving van het plaatsje Riodeva, en de naam van de reuzendino is van deze vindplaats afgeleid: Turiasaurus riodevensis (Turia is de oude naam voor Teruel). De Villar del Arzobispo-Formatie waarin de restanten werden aangetroffen, dateert van zo'n 145 miljoen jaar geleden (Laat-Jura).

Het opgraven van de skeletonderdelen

De in elkaar gezette fragmenten van de linkervoorpoot

Er is genoeg materiaal aangetroffen om een redelijk betrouwbare reconstructie van deze reus te maken. Het gevonden exemplaar moet zo’n 35 m lang zijn geweest en 40-48 ton hebben gewogen, wat overeenkomt met het gewicht van 7 volwassen olifanten.


Reconstructie van Turiasaurus riodevensis, door Carin Cain

Tot de 70 gevonden fragmenten, die samen een kwart van het hele skelet vertegenwoordigen, behoort het merendeel van een voorpoot. Alleen al het opperarmbeen is zo groot als een mens (1,79 m). Dit is vrijwel even groot als het opperarmbeen van Argentinosaurus, waarvan het grootst bekende exemplaar 1,81 m meet. Alleen de brachiosauriërs hadden grotere voorpoten, maar die waren veel groter dan hun achterpoten, en hun totale grootte was dan ook minder dan die van Turiasaurus. Het skelet van de hele voorpoot van Turiasaurus is 3,5 m hoog. De achterpoten van het dier waren ongeveer even groot, en daarmee duidelijk groter dan die van Brachiosaurus. Aan de tenen zitten grote klauwen, maar het dier was waarschijnlijk een planteneter. Dat blijkt uit de karakteristieken van de aangetroffen tanden. Waarschijnlijk leefde Turiasaurus langs de kust van de Tethyszee, de (veel bredere) voorloper van de Middellandse Zee. Hij moet daar gezelschap hebben gehad (zoals blijkt uit andere vondsten op de locatie en in de nabije omgeving) van andere dinosauriërs (inclusief op twee poten lopende vleeseters), andere sauropoden (waaronder soorten die leken op de bekende zwaar gepantserde Stegosaurus), schildpadden en krokodilachtige reptielen.

Onderzoeksleider Rafael Royo met twee van de nekwervels

Onderzoekers Luis Alcalá, Rafael Royo en Alberto Cobos bij de in Dinopolis tentoongestelde voorpoot

Het grote aantal botfragmenten dat is gevonden (onder meer van de schedel, de ribben, het schouderblad, naast uiteraard de botten van de poten; helaas ontbreken restanten van het bekken) maakt niet alleen de reconstructie van het dier goed mogelijk, maar levert ook veel informatie over de taxonomische plaats van het dier. Het gaat om een nieuw geslacht (en dus ook een nieuwe soort) van de sauropoden (waartoe alle 'reuzendino's' behoren). Turiasaurus wijkt echter wel zoveel af van alle andere sauropoden dat er een aparte familie voor is benoemd (de Turiasauria).

Referenties:

• Royo-Torres, R., Cobos, A. & Alcalá, L., 2006. A giant dinosaur and a new sauropod clade. Science 314, p. 1925-1927.

Foto's: Fundación Dinopolis, Teruel (Spanje).

767 Hittegolf gedurende Europese zomer van 2003 was niet uitzonderlijk Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Het afgelopen jaar was bijzonder warm, maar ook in 2003 was er sprake van een hittegolf in Europa. Die werd veroorzaakt door een ongewone situatie van de lagere troposfeer. Menigeen herinnert zich nog de talrijke slachtoffers van die hittegolf, die vooral in Frankrijk vielen (of waarschijnlijker: waarvan alleen Frankrijk ondubbelzinnige statistieken bijhield). Het duurt altijd geruime tijd voordat alle meteorologische en klimatologische aspecten van een bepaald gebied in een bepaalde periode goed in kaart zijn gebracht, maar voor de zomer 2003 in Europa is dat nu het geval.


Europa was zeer warm, maar niet de enige plaats met hoge temperaturen

De conclusie die Amerikaanse deskundigen trekken uit het totaal aan gegevens is, in ieder geval op het eerste gezicht, opzienbarend: de zomer was helemaal niet zo uitzonderlijk, tenminste niet wanneer die wordt bezien binnen de context van zowel andere extreme situaties binnen de troposfeer sinds 1979 voor het gebied van 22-80°N.B. als wereldwijd jaarlijkse gemiddelden.


De temperatuur in Europa bereikte in 2003 zeer hoge waarden (NASA)

Er zijn vijf belangrijke bevindingen van het onderzoek. De eerste is dat abnormaal warme situaties, gelijk of nog warmer dan de zomer van 2003, regelmatig voorkomen (en dat hebben we in de zomer van 2006 gemerkt!). De tweede bevinding is dat perioden met abnormaal lage temperaturen ook vaak voorkomen, waarbij de afwijking van de gemiddelde temperatuur omlaag zelfs nog groter is dan de afwijking omhoog in 2003. Een derde uitkomst was dat abnormaal warme of koude temperaturen, zowel wereldwijd bezien als op een van de halfronden, vooral voorkomen in jaren waarin de gemiddelde temperatuur op zichzelf ook al hoger (of lager) is dan het langjarige gemiddelde. De vierde conclusie is dat natuurlijke verschijnselen zoals El Niño of grote vulkanische uitbarstingen een veel grotere invloed hebben op regionaal extreme afwijkingen van de gemiddelde temperatuur dan andere factoren (zoals een geleidelijk stijgende gemiddelde temperatuur op aarde). Als vijfde en laatste conclusie stellen de onderzoekers dat statistische analyse - in tegenstelling tot wat vaak wordt beweerd - geen onderbouwing verschaft aan de hypothese dat regionale hittegolven steeds vaker voorkomen.


Mensen zochten zelfs verkoeling in de fontein op Trafalgar Square

De onderzoekers geven zelf aan dat hun onderzoek niet voor eens en altijd een eind maakt aan de discussie of er steeds extremere weersomstandigheden optreden. Daarvoor vinden ze de beschouwde periode van zo'n 25 jaar te kort. Hoe langer het tijdsinterval dat wordt bekeken, hoe groter de uitslagen die worden gevonden ten opzichte van het gemiddelde. Wel stellen de onderzoekers - overigens in bedekte termen - dat het onderzoek uitwijst dat de vaak boude uitspraken over een snelle klimaatverandering niet door de feiten worden gedekt.

Referenties:

• Chase, Th.N., Wolter, K., Pielse Sr., R.A. & Rasool, I., 2006. Was the 2003 European summer heat wave unusual in a global context? Geophysical Research Letters 33, doi:10.1029/GL027470, 5 pp.

Wereldkaart (met toestemming van de American Geophysical Union) welwillend ter beschikking gesteld door Tom Chase, Department of Geography, University of Colorado, Boulder, CO (Verenigde Staten van Amerika).

768 Nieuw ontdekte 'garnaal' is levend fossiel Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Sommige recent voorkomende diergroepen hebben al een lange geschiedenis achter zich. Krokodilachtigen, schildpadden en haaien kwamen al lang geleden voor, en sommige microorganismen van nu lijken in niets af te wijken van Precambrische voorgangers. Het is echter slechts zelden dat een nieuw 'levend' fossiel wordt aangetroffen. Het meest tot de verbeelding sprekende voorbeeld was de ontdekking van de coelacanth (Latimeria), waarvan fossiel alleen verwanten uit het verre geologische verleden bekend waren.


Het levende fossiel, inmiddels omgedoopt in Laurentaeglyphea neocaledonica

Onderzoekers hebben nu een nieuw levend fossiel gevonden. Dat gebeurde in het kader van een langtermijn project dat wordt uitgevoerd door het 'Census of Marine Life', een netwerk van onderzoekers uit 70 landen. Het netwerk richt zich op het vaststellen en documenteren van de biodiversiteit in de oceanen.

De onderzoekers vonden op een zogeheten seamount - een onderzeese vulkaan waarvan de top is afgevlakt door erosie tijdens de lage zeestanden van de Pleistocene ijstijden - in de Koraalzee (bij Australië) op bijna 400 m diepte een op een kruising tussen een garnaal en een krab lijkend dier, dat door de onderzoekers direct de koosnaam 'Jurassische garnaal' kreeg. Dit type dier leek namelijk al zo'n 50 miljoen jaar (Jura) uitgestorven. In de aan de ontdekking gewijde publicatie werd het dier officieel Neoglyphea neocaledonica gedoopt. Van het Glyphoidea, waarin het geslacht Neoglyphea is ondergebracht, is slechts één andere vertegenwoordiger bekend; dat is Neoglyphea inopinata. De 'Jurassische garnaal' werd dus aanvankelijk ingedeeld in hetzelfde geslacht als een recente soort (die er overigens heel anders uitziet). In feite moet N. inopinata, waarvan het eerste exemplaar in 1908 door een onderzoeksschip van 186 m diepte werd opgevist, maar dat pas in 1975 werd beschreven, overigens ook als een levend fossiel worden beschouwd vanwege het hiaat van 50 miljoen jaar met bekende voorgangers. Inmiddels is overigens vastgesteld dat er toch zoveel verschillen tussen beide soorten bestaan dat het levende fossiel nu een nieuwe geslachtsnaam heeft gekregen. Het heet nu Laurentaeglyphea neocaledonica.

Vindplaats van het levende fossiel

De recente naaste verwant: Neoglyphea inopinata (foto J. Lai)

L. neocaledonica heeft een wat roze kleur met iets rodere stippen en enkele ook iets rodere banden. Omdat hij leeft op een diepte waar nauwelijks daglicht meer doordringt, wijst dat volgens de onderzoekers niet op een leven in een hol. De ogen zijn goed ontwikkeld, en zijn waarschijnlijk in staat om enige kleur te onderscheiden. De onderzoekers denken daarom dat het om een roofdier gaat. Deze kenmerken, en de verschillende dieptes waarop L. neocaledonica en N. inopinata zijn gevonden, wijzen op sterk verschillende leefmilieus. In de directe omgeving waar L. neocaledonica werd gevonden, zijn diverse andere dieren aangetroffen, waaronder gastropoden en vissen.

Referenties:

• Richer de Forges, B., 2006. Découverte en mer du Corail d'une deuxième espèce de glyphéide (Crustacea, Decapoda, Glypheoidea). Zoosystema 28, p. 17-29.

Foto van het levende fossiel welwillend ter beschikking gesteld door Bertrand Richer de Forges, Institut de Recherche pour le Développement, Nouméa (Nieuw-Caledonië).

769 Levensteken van de maan Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Er mag dan wel geen levensteken zijn ontvangen van het 'mannetje op de maan', maar de maan heeft wel een teken van leven gegeven. Geen teken van organisch leven, maar een teken dat de maan niet het dode hemellichaam is waarvoor het werd gehouden: de maan lijkt nog te leven. Leven moet in deze (aardwetenschappelijke) context gezien worden als vulkanische (en daarmee ook tektonische) activiteit.

Wetenschappers denken dat de maan al enkele miljarden jaren 'dood' is, maar die mening moet nu dus worden herzien. Tenminste als de interpretatie van recente waarnemingen correct is. Enkele Amerikaanse onderzoekers hebben namelijk verschijnselen waargenomen die duiden op geologisch betrekkelijk recente (d.w.z. minder dan tien miljard jaar oude) ontgassing; ze sluiten ook niet uit dat dergelijke ontgassingverschijnselen ook nu nog optreden.


De Ina-structuur, gefotografeerd vanuit de Apollo 15

De desbetreffende waarnemingen zijn gedaan aan Ina, een reliëfvorm op 19 NB en 5° OL op de maan. Deze reliëfvorm ligt in het Lacus Felicitatis (Meer van het Geluk), een oude lavavlakte. Ina is een D-vormig, geput gebied met een lente van omstreeks 2,5 km. Het kan dan ook niet vanaf de aarde worden waargenomen, maar werd voor het eerst opgemerkt door de bemanning van een Apollovlucht.

Ina heeft drie kenmerken die volgens de onderzoekers op recente vorming wijzen. Het eerste kenmerk zijn de zeer scherpe grenzen. Vanwege de constante 'regen' van meteorieten en asteroïden vervagen dergelijke scherpbegrensde reliëfvormen binnen zo'n 50 miljoen jaar. Ina moet dus jonger zijn. Het tweede kenmerk is het geringe aantal inslagkraters binnen Ina. Op de totale oppervlakte van ca. 8 km² vonden de onderzoekers slechts 2 kraters met een doorsnede van meer dan 30 m. Ook dat wijst op een geringe leeftijd. Het derde kenmerk is de kleur. Door kosmische straling, zonnestraling en de inslag van meteorieten wordt de kleur van het maanoppervlak geleidelijk donkerder. Ina is echter helder, en toont ook 'vreemde' kleuren. Die zijn vergelijkbaar met de kleuren van de jongste inslagkraters op de maan, maar Ina is geen inslagkrater.


False-colour opname van de Ina-structuur en de omgeving daarvan

De onderzoekers stellen dat de kenmerken van Ina alleen kunnen worden verklaard door snelle ontgassing, waarbij oppervlaktemateriaal werd weggeblazen en minder sterk verweerd materiaal kwam bloot te liggen. Er zijn geen tekenen van de uitstroom van lava. De onderzoekers denken daarom dat het gaat om gas dat lang ondergronds opgesloten is gebleven en dat door een bijzonder proces werd vrijgezet. Een maanbeving lijkt daarbij het waarschijnlijkst. Interessant in die context is dat Ina ligt op het kruispunt van twee rechte groeven, net zoals aardbevingscentra op aarde vaak liggen op het kruispunt van breuklijnen.

Amateurastronomen hebben al vaker signalen waargenomen waaruit ze opmaakten dat de maan niet dood was. Zo hebben ze diverse malen lichtsignalen gezien die vergelijkbaar zijn met lichtflitsen die op aarde soms bij aardbevingen optreden. Professionele astronomen hebben aan die waarnemingen echter nooit veel waarde gehecht. De onderzoekers stellen nu voor om daarnaar meer gestructureerd onderzoek te doen. De lichtflitsen duren weliswaar zo kort dat het toeval is als ze worden gezien, maar bij een aardbeving of ontgassing zou stof kunnen opdwarrelen, en dergelijke stofwolken zouden wellicht zo'n 30 seconden blijven bestaan en met professionele telescopen worden waargenomen.

In ieder geval zou Ina een interessante plaats kunnen zijn voor toekomstig maanonderzoek. Niet omdat het waarschijnlijk is dat de ontsnappende gassen kunnen bijdragen aan toekomstige bewoning van de maan, maar omdat voorgaande tektonische en/of vulkanische activiteit een heel nieuw beeld zou schetsen van de geschiedenis van de maan sinds die ontstond doordat een deel van de aarde de ruimte in werd geslingerd na contact met een enorm ander hemellichaam.

Referenties:

• Schultz, P.H., Staid, M.I. & Pieters, C.M., 2006. Lunar activity from recent gas release. Nature 444, p. 184-186.

Foto's: NASA.

770 Sediment in Nijl vooral afkomstig uit door mensen beïnvloed gebied Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

De Nijl heeft een stroomgebied dat een groot deel van Noordoost-Afrika beslaat. In de bovenloop wordt het stroomgebied geërodeerd, in de benedenloop en voor de monding wordt het meegevoerde materiaal weer afgezet. Overigens neemt de grootte van de Nijldelta steeds meer af, enerzijds door erosie die een gevolg is van stromingen langs de Noord-Afrikaanse kust, anderzijds doordat de aanvoer van sediment sterk is afgenomen. Die afgenomen toevoer van sediment hangt direct samen met de bouw van stuwdammen in de rivier, waardoor stuwmeren ontstaan waarin bijna al het door de rivier meegevoerde sediment wordt gevangen.


Microscopische opnames van enkele typische Nijlzanden

Die stuwdammen, bedoeld om elektriciteit te leveren via waterkrachtcentrales en om een meer op de vraag aangepaste levering van water benedenstrooms (vooral voor irrigatie) te garanderen, blijken tal van negatieve bijeffecten te hebben. Niet alleen zijn historisch en cultureel belangrijke plaatsen overstroomd (zoals het tempelcomplex van Aboe Simbel), maar ook bezinkt het vruchtbare slib dat landbouw langs de Nijl mogelijk maakt voor het overgrote deel in de kunstmatige meren achter de stuwdammen. Juist dat negatieve bijeffect opent voor aardwetenschappers echter ook weer mogelijkheden: het zich achter de stuwdammen opstapelende riviersediment biedt namelijk een goede gelegenheid om de hoeveelheid en aard daarvan te onderzoeken.

Stuwdammen bevinden zich niet alleen in de benedenloop van de Nijl, maar ook in de bovenloop, onder meer in Soedan en Ethiopië. Daardoor wordt het mogelijk om de sedimenten (en hun hoeveelheden) te onderzoeken uit de afzonderlijke deelstroomgebieden van de rivier. De belangrijkste stromen daar zijn de Blauwe Nijl, de Witte Nijl en de Atbara. Het sediment dat die aanvoeren, is onderzocht door monstername in het Roseires-, het Khashm el Girba- en het Nasserstuwmeer. Uit informatie die zo werd verkregen kan worden afgeleid dat de Nijl per jaar gemiddeld 230 (+/-20)miljoen ton sediment vervoert (2-4 maal meer dan tot nu toe werd aangenomen).

De Atbara, een van de 3 grote rivieren die samen de Nijl vormen

Het stuwmeer van Aboe Simbel

Van de aangevoerde hoeveelheden blijkt 82 (+/-10) miljoen ton afkomstig te zijn uit het stroomgebied van de Atbara, en 140 (+/-20) miljoen ton uit dat van de Blauwe Nijl. De Witte Nijl en alle andere toevoerstromen samen leveren minder dan 10 miljoen ton. De meegevoerde deeltjes uit de diverse stroomgebieden zijn goed van elkaar te onderscheiden, want het sediment van de Atbara bevat relatief veel vulkanische gesteentefragmenten en de mineralen olivijn en bruine augiet uit basaltische gesteenten. De Blauwe Nijl vervoert sediment met veel kaliveldspaat en hoornblende; de andere rivieren leveren vooral kwartszand.


De grote Assoeanstuwdam vormt een enorm stuwmeer

Het meeste sediment (aangevoerd door de Blauwe Nijl) is afkomstig van de hooglanden van Ethiopië. Gezien de hoeveelheid sediment die uit dit gebied door de Blauwe Nijl wordt meegevoerd, moet de erosie in dit gebied zo'n 800 (+/-150) ton/km² bedragen, wat neerkomt op een gemiddelde erosie van 0,29 (+/- 0,05) mm/jaar. Waarschijnlijk is deze hoge erosiesnelheid deels een gevolg van menselijke activiteit (ontbossing en intensief gebruik voor landbouw). In het geologisch verleden was de erosie hier waarschijnlijk veel minder, en was dus ook de samenstelling van het Nijlsediment anders.

Referenties:

• Garzanti, E., Andò, S., Vezzoli, G., Megid, A.A.A. & El Kammar, A., 2006. Petrology of Nile river sands (Ethipia and Sudan): sediment budgets and erosion patterns. Earth and planetary Science Letters 252, p. 327-341.

Foto's welwillend ter beschikking gesteld door Eduardo Garzanti, Dipartimento do Scienze Geologiche e Geotechnologie, Università di Milano-Bicooca, Milaan (Italië).

Copyright © NGV 1999-2009
webmaster@geologischevereniging.nl