NGV-Geonieuws 113

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 Maart 2006, jaargang 8 nr. 6

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

    Klik hier om deze uitgave af te drukken !
  • 661 Ritme van de Vesuvius bedreigt Napels
  • 662 Morfologie wijst op inslag als waarschijnlijke oorzaak van krater in MongoliŽ
  • 663 Reuzenschedel werpt licht op evolutie van slangen
  • 664 Zicht op de onderkant van het ijs van de Noordelijke IJszee
  • 665 Het eerste zwemmende zoogdier

    << Vorige uitgave: 112 | Volgende uitgave: 114 >>

661 Ritme van de Vesuvius bedreigt Napels
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Archeologie ! Klik hier voor alle artikelen over Vulkanologie !

De onder de as van de Vesuvius begraven Romeinse stad PompeÔ heeft veel bijgedragen aan onze kennis over het leven in het klassieke Romeinse rijk, en ook geldt de ondergang van PompeÔ als een klassiek voorbeeld van het risico dat mensen lopen door natuurgeweld. De uitbarsting van de Vesuvius, in 79 n.Chr., die PompeÔ Ďfossiliseerdeí, was echter slechts ťťn van de vele die al eerder waren opgetreden. Onderzoek heeft uitgewezen dat de Vesuvius ongeveer 25.000 jaar geleden tot leven kwam, en dat er sindsdien ongeveer elke 2000 jaar een grote uitbarsting optrad. De laatste, in 79 n.Chr., is nu zoín 2000 jaar geleden, en daarom maken sommige vulkanologen zich ernstige zorgen over de veiligheid van de bewoners van Napels.


Duizenden voetstappen in de as getuigen van een massale vlucht voor de uitbarstende vulkaan

Zij verwijzen daarbij naar het feit dat sommige uitbarstingen van de Vesuvius tot veel grotere catastrofes hebben geleid dan die van 79 n.Chr. Daarbij werd onder meer het gebied waar nu Napels (met zijn ca. 3 miljoen inwoners) ligt, getroffen. Het ziet ernaar uit dat de grootste ramp waarbij mensen waren betrokken, zich ongeveer 3780 jaar geleden voordeed. De bewoners van het gebied verkeerden toen in het Bronzen Tijdperk.


In de as is als het ware een Ďafgietselí bewaard gebleven van deze hut, waarvan het dak deels is ingestort, waarna de hut met as werd opgevuld

De vallende as deed ook de daken van tal van primitieve hutten instorten. Dit blijkt onder meer uit opgravingen in Ďs werelds best bewaarde prehistorische dorpen bij Nola (15 km ten noordoosten van de Vesuvius). De uitbarsting van de vulkaan veroorzaakte een massale vlucht van mens en dier, waarbij zij zelfs al hun eigendommen in de hutten, alsook hun huisdieren en vee achterlieten. Ze vluchtten over de nog hete as (en door de regen van as en vulkanische bommen). Daarbij lieten zij voetstappen achter waarvan er inmiddels duizenden zijn teruggevonden. De lucht was kennelijk vol giftige gassen, want er zijn skeletten aangetroffen van mensen die onder een betrekkelijk dunne aslaag waren begraven in een houding die erop wijst dat ze in ademnood verkeerden.


Skelet van een jonge vrouw die onder een meter puimsteen en vulkanische bommen werd begraven. De positie van het skelet is karakteristiek voor mensen die vechten tegen gebrek aan zuurstof


Detail van de schedel van de door as begraven jonge vrouw


Het drama dat zich bijna 4000 jaar geleden afspeelde kan in veel detail worden gereconstrueerd. Daaruit wordt ook duidelijk dat zoín zelfde ramp zich opnieuw zou kunnen voordoen, met mogelijk nog dramatischer gevolgen. Hoe moet de evacuatie van 3 miljoen mensen worden geregeld als er nu plotseling eenzelfde uitbarsting van de Vesuvius zou optreden? Daarbij moet worden bedacht dat zoín uitbarstingscenario bepaald niet denkbeeldig is, ook al gezien het ritme van de Vesuvius. Volgens Michael Sheridan, een van de onderzoekers, geeft een standaard statistische test aan dat er meer dan 50% kans is dat er binnen een jaar een grote uitbarsting van de Vesuvius zal plaatsvinden. Ieder jaar dat zoín uitbarsting achterwege blijft, neemt die kans alleen maar verder toe.

Voor de autoriteiten is dit een angstwekkend gegeven. Uiteraard stat niet vast dat de Vesuvius op korte termijn zal uitbarsten, en uiteraard staat ook niet vast dat zoín uitbarsting even zwaar zal zijn als 4000 of 2000 jaar geleden. Maar wat voor uitbarsting er ook komt, evacuatie van grote aantallen mensen zal nodig zijn. En als die evacuatie al zonder al te grote problemen zou plaatsvinden, dan rijst direct het probleem hoe en waar je driemiljoen mensen voor langere tijd kunt opvangen. De vergelijking met de chaos na hert optreden van de wervelstorm Katrina bij New Orleans dringt zich gemakkelijk op.

Referenties:
  • Mastrolorenzo, G., Petrone, P., Pappalardo, L. & Sheridan, M.F., 2006. The Avellino 3780-yr-B.P. catastrophe as a worst-case scenario for a future eruption at Vesuvius. Proceedings of the National Academy of Sciences doi/10.1073/pnas.0508697103, 5 pp.

Fotoís (met dank aan Proceedings of the National Academy of Sciences) welwillend ter beschikking gesteld door Ellen Goldbaum-Kolin, Office of News Service, University at Buffalo, Buffalo, NY (Verenigde Staten van Amerika).

662 Morfologie wijst op inslag als waarschijnlijke oorzaak van krater in MongoliŽ
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Astronomie ! Klik hier voor alle artikelen over Geomorfologie !

Er zijn op aarde zoín 150-200 inslagkraters bekend, en hun aantal groeit voortdurend. Niet door nieuwe inslagen, maar deels doordat er steeds meer gebieden nauwkeurig op worden onderzocht (dat is in AziŽ bijvoorbeeld nog steeds nauwelijks gebeurd), deels ook doordat er steeds meer methoden worden ontwikkeld om inslagkraters als zodanig te herkennen. Geomorfologie blijkt daar nu ook bij te kunnen helpen, zoals blijkt uit de analyse van een cirkelvormige structuur (met een doorsnede van 3,6 km) in MongoliŽ.


Satellietopname van de cirkelvormige krater met rechts een 'buitenring'.

De Tsenkher-structuur bestaat uit een centrale vlakte die wordt omgeven door een bijna cirkelvormige wal die in het noordwesten is onderbroken. Door die onderbrekingen hebben stromen sediment meegevoerd van buiten de structuur naar de lage vlakte daarbinnen. Buiten de ringwal ligt aan de westzijde van de structuur een ruig terrein, maar ten oosten ervan bevindt zich een tweede (gedeeltelijke) ringwal, waarvan de afstand tot het centrum van de structuur ongeveer tweemaal zo groot is als de afstand van de veel completere binnenring tot het centrum.


De kraterwand ligt vol met grote brokstukken

Als het zou gaan om een inslagkrater, dan is die nog nauwelijks aangetast. De structuur moet dan dus geologisch gezien jong zijn (de onderzoekers denken aan Tertiair, mogelijk zelfs Kwartair). Ook zou de structuur dan nog overeenkomsten moet vertonen met goed geconserveerde inslagkraters zoals die bijv. op Mars duidelijk zijn te herkennen. Inderdaad blijkt vooral de buitenring morfologisch veel gelijkenis te vertonen met de ringwallen van bepaalde kraters op Mars waarvan het ontstaan wordt toegeschreven aan vervloeiing van een waterrijk pakket met daarop bij de inslag neergevallen brokstukken.


De Tsenkher-krater vertoont grote gelijkenis met deze inslagkrater op Mars

Ondanks deze gelijkenis zijn de auteurs echter nog niet geheel zeker dat de structuur aan een inslag te wijten is. Ze voeren ook diverse andere mogelijke vormingswijzen aan, die ze op basis van de huidige gegevens nog niet geheel; kunnen uitsluiten. Ze noemen daarbij onder meer de mogelijkheid dat het gaat om een opgeheven en daarna deels geŽrodeerd lichaam van stollingsgesteenten met een ronde omtrek; de opheffing zou bijv. het gevolg kunnen zijn van zouttektoniek in de ondergrond. Er zijn echter geen dergelijke intrusieve lichamen uit het gebied bekend, en ook komt zouttektoniek in dit deel van MongoliŽ, voor zover bekend, niet voor. Ook de mogelijkheid van een vorm die ontstaan is doordat een vulkan is geŽxplodeerd achten de onderzoekers onwaarschijnlijk, omdat er uit het gebied geen vulkanisme bekend is. Al met al lijkt een inslagkrater daarom het waarschijnlijkst.

Referenties:
  • Komatsu, G., Olsen, J.W., OrmŲ, J., Achille, G. di, Kring, D.A. & Matsui, T., 2006. The Tsenkher structure in Gobi-Altai, Mongolias: geomorphological hints of an impact origin. Geomorphology 74, 164-180.

Fotoís, met toestemming van Elsevier overgenomen uit het aangehaalde artikel, welwillend ter beschikking gesteld door Goro Komatsu, International School of Planetary Sciences, UniversitŠ díAnnunzio, Pescara (ItaliŽ).

663 Reuzenschedel werpt licht op evolutie van slangen
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !

Van slangen zijn slechts weinig fossielen bekend. Daardoor bestaat er nog veel onzekerheid over hun evolutie. De vondst van buitengewoon goed bewaard gebleven botten van twee slangen in sedimenten van zoín 25 en 20 miljoen jaar oud (Oligoceen en Mioceen) levert daarom een welkome bijdrage aan onze kennis. De vondst werd gedaan in een door de Verenigde Naties aangewezen beschermd gebied in AustraliŽ, de Riversleigh 'Heritage site'.


Schedel en onderkaak van Yurlunggur, van rechts en schuin-boven

Slangen stammen af van hagedissen, maar hoe dat precies ging is - door gebrek aan fossiel materiaal - een punt van discussie. Die discussie gaat onder meer over de vraag van welke groep hagedissen de slangen afstammen. Eťn van de theorieŽn stelt dat het moet zijn gegaan om kleine insectenetende hagedissen die, op zoek naar eten, in de grond groeven, en daarbij hun poten uiteindelijk verloren en een langgerekt lichaam ontwikkelden. Een andere theorie stelt daarentegen dat de slangen zich ontwikkelden uit betrekkelijk grote hagedissen zoals de nu in AustraliŽ voorkomende goanna.


De gevonden wervels van Yurlunggur, die in uitstekende staat verkeren

Het voortreffelijk bewaard gebleven nieuwe materiaal kan helpen aan deze controverse een einde te maken. Daarbij is van belang dat, hoewel het duidelijk gaat om de resten van een slang, er toch zeer veel gelijkenis is met hagedissen. Zo is er een duidelijk jukbeen te herkennen, dat niet meer bij recente slangen bestaat. De gevonden schedels van de slang, die gerekend wordt tot het geslacht Yurlunggur (een naam die bij de aboriginals 'regenboogslang' betekent) wijzen erop dat deze slang meer overeenkomst vertoont met de grote hagedissen dan met de kleine insecteneters. Al met al lijkt Yurlunggur een soort tussenstadium te vertegenwoordigen tussen reptielen zoals de varanen (en de mosasauriŽrs!) en de tot nu toe bekende meest primitieve slangen.


Reconstructie van Yurlunggur in het Riversleigh Fossil Centre

Yurlinggur moet een behoorlijk afschrikwekkend dier zijn geweest, met een lengte van ca. 6 m en een lichaam dat tot zoín 30 cm breed was. Fossielen van landdieren met deergelijke afmetingen zijn zeldzaam (tot nu toe waren er alleen wat losse wervels van Yurlunggur bekend). Omdat slangen prooien kunnen inslikken die groter zijn dan hun eigen hoofd, zijn hun schedels extreem flexibel. Daardoor vallen ze ook gauw uit elkaar na hun dood. De paar bekende fossiele schedels van primitieve slangen die bekend zijn, zijn bovendien door compactie allemaal afgeplat, waardoor veel karakteristieken niet precies zijn te reconstrueren. De nu gevonden fossielen zijn aan een dergelijke afplatting ontsnapt doordat de slang werd ingebed in het kalkige sediment van een meertje. Deze zoetwaterkalksteen is nog steeds onverhard en niet of nauwelijks gecompacteerd. Door de kalksteen met een zuur op te lossen kunnen de botten er onbeschadigd uit worden gehaald.

Referenties:
  • Scanlon, J.D., 2006. Skull of the large non-macrostomatan snake Yurlunggur from the Australian Oligi-Miocene. Nature 439, p. 839-842.

Fotoís welwillend ter beschikking gesteld door John Scanlon, Riversleigh Fossil Centre, Mount Isa, QLD (AustraliŽ).

664 Zicht op de onderkant van het ijs van de Noordelijke IJszee
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Glaciologie ! Klik hier voor alle artikelen over Oceanografie !

Er is nog steeds weinig bekend over de onderkant van zeeijs, zoals dat bijv. voorkomt in de Noordelijke IJszee. Dat is niet verwonderlijk, want er bestaat geen mogelijkheid tot gedetailleerd onderzoek behalve vanuit duikboten. En zelfs vanuit duikboten zijn er uiteraard geen directe waarnemingen mogelijk, maar moet onderzoek met technische middelen plaatsvinden zonder directe zicht op het ijs. Er zijn inmiddels overigens genoeg geofysische methoden beschikbaar om dergelijk onderzoek uit te voeren, maar weinig onderzoekerts krijgen voor hun studie een duikboot ter beschikking ... Niettemin is er in 2004 dergelijk onderzoek uitgevoerd voor de kust van Noordoost-Groenland. Dat gebeurde vanaf de James Clark Ross, met een onbemande duikboot (de Autosub-II) die vanaf het 'moederschip' kon worden gestuurd en geÔnstrueerd.



Diepte van de Noordelijke IJszee voor de kust van NO Groenland, met aangegeven traject M365 van Autosub-II

Dit onderzoek heeft resultaten opgeleverd die details vertonen die nooit eerdere konden worden vastgesteld. Daartoe werd gebruik gemaakt van geofysische methoden, die over diverse trajecten met een lengte van in totaal ca. 450 km werden toegepast. Daarbij bleek ook dat informatie die eerder op andere manieren was verkregen, in veel gevallen onbetrouwbaar was. Het onderzoek heeft daarmee aangetoond dat de huidige inzichten in de karakteristieken van zeeijs onvoldoende zijn. Dat betreft zelfs betrekkelijk simpele zaken zoals de waterdiepte onder het zeeijs: de diepte van de zeebodem bleek met vroegere methoden nauwelijks met enige betrouwbaarheid vastgesteld te kunnen worden.


Dikte van het zeeijs (bovenaan, lichtblauw) boven de Noorse Trog (regelmatige ijsdikte) en de Belgica Bank (onregelmatig, met 'kielen').

Wellicht de meest interessante bevindingen van het onderzoek betreffen de variaties in dikte van het zeeijs, en de aard van de zeestromen onder het ijs (die we hier verder zullen laten rusten). Wat betreft de dikte kon worden vastgesteld dat het ijs boven de ondiepe Belgica Bank grote (onderzeese) 'ruggen' - misschien is het beter te spreken van een 'kiel' - vertoont (dus dat het ondervlak van het ijs zeer onregelmatig is), terwijl het ijs boven de diepe Noorse Trog voor het overgrote deel bedekt is met een regelmatige ijslaag van ca. 2 m dik (alleen vlakbij Groenland is er een klein gebied waarop ook 'kielen' onder het ijs voorkomen). Overigens zijn er nog onvoldoende gegevens om te kunnen concluderen of deze verschillen in ijsoppervlak direct samenhangen met de verschillen in waterdiepte.

De dikste 'kiel' die op traject M365 werd aangetroffen, bleek 33 meter dik te zijn. Dat betekent dat zich onder het normaal betrekkelijk dunne (enkele meters) zeeijs nog eens ijsmassaís bevinden met een enorm volume. Het gaat daarbij, alleen al in de gemeten dunne plakjes van zeeijs om honderdduizenden tonnen. Dit betekent het totale ijsvolume in de Noordelijke IJszee mogelijk enkele malen groter is dan tot nu toe werd aangenomen.

Referenties:
  • Wadhams, P., Wilkinson, J.P. & McPhail, S.D., 2006. A new view of the underside of Arctic sea ice. Geophysical Research Letters 33, doi:10.1029/2005GL025131, 5 pp.

Figuren welwillend ter beschikking gesteld door Peter Wadhams, Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge, Cambridge (Engeland).

665 Het eerste zwemmende zoogdier
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !

Opnieuw heeft onderzoek in China een bijzonder fossiel opgeleverd. Het gaat om de restanten van een primitief zoogdier uit de Jiulongshan Formatie in Binnen-MongoliŽ. Deze formatie bestaat uit afzettingen van een meer uit het Midden-Jura (het fossiel is gedateerd op 164 miljoen jaar). Dat het dier werd aangetroffen in een dergelijke afzetting is niet verwonderlijk, want een reconstructie maakt duidelijk dat het moet gaan om een dier met goede zwemcapaciteiten. Daarmee is het fossiel het oudst bekende zwemmende zoogdier. Het dier behoort tot de docodonten, een inmiddels uitgestorven groep van zoogdieren die - voor zover bekend - leefden van het Midden-Jura tot het Laat-Krijt, en die niet direct verwant zijn aan de moderne zoogdieren.


Reconstructie van Castorocauda lutrasimilis
(tekening Mark A. Klinger, CMNH)


Het gereconstrueerde skelet van Castorocauda lutrasimilis


Het goed bewaarde fossiel is Castorocauda lutrasimilis genoemd (Áastoro is het Latijnse woord voor bever; cauda het Latijnse woord voor staart, lutra het Latijnse woord voor rivierotter, en similis is het Latijnse woord voor gelijkend). Het gaat dus om een dier dat lijkt op een rivierotter, met een beverstaart. De restanten tonen aan dat het skelet en de zachte weefsels het dier goede zwemeigenschappen gaven, en de tanden tonen aan dat het om een viseter ging. Het dier moet een dichtbehaarde pels hebben gehad, waarmee het het oudste zoogdier is waarvan vaststaat dat hij een haardos had. Hij had een dichte, korte ondervacht, die zijn huid beschermde tegen direct contact met water, met daaroverheen een langere vacht.


Het fossiel Castorocauda lutrasimilis zoals aangetroffen op zijn vindplaats

De levenswijze moet volgens de onderzoekers geleken hebben op die van een vogelbekdier. De meest waarschijnlijk leefomgeving was langs rivieren of meren. Daar peddelde hij rond, min of meer zoals honden dat nu doen, at waterdieren en insecten, en groef gangen om in de bodem een nest te bouwen. De beverachtige staart moet geholpen hebben bij de voortbeweging in het water, net zoals bij bevers. Daarop wijzen ook de botten in zijn staart, waarvan de bouw grote gelijkenis vertoont met die van recente bevers en otters.


Vindplaats van het fossiel

De meeste MesozoÔsche zoogdieren waren klein (met een gewicht van minder dan 50 g), en ze waren terrestrisch (op het land levend). Vrijwel allemaal voedden ze zich met insecten. Castorocauda is met zijn lengte (zonder staart) van ten minste 42,5 cm (waarvan de schedel 6 cm uitmaakte), een geschat gewicht van 500-800 g en een dieet van waterdieren daarop een duidelijke uitzondering.

Referenties:
  • Martin, Th., 2006. Early mammalian evolutionary experiments. Science 311, p. 1109-1110.
  • Ji, Q., Luo, Z.-X., Yuan, C.-X. & Tabrum, A.R., 2006. A swimming mammaliaform from the Middle Jurassic and ecomorphological diversification of early mammals. Science 311, p. 1123-1126.

Fotoís welwillend ter beschikking gesteld door Zhe-Xi Luo, Carnegie Museum of Natural History (CMNH), Pittsburg, PA (Verenigde Staten van Amerika).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl