NGV-Geonieuws 129

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 November 2006, jaargang 8 nr. 22

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

    Klik hier om deze uitgave af te drukken !
  • 741 Orakel van Delphi gebaseerd op gebrek aan zuurstof
  • 742 Grote overstroming op Java door gasboring
  • 743 Onderzeese vulkaantjes 'lekken' materiaal uit asthenosfeer
  • 744 Grote sprong voorwaarts bij onderzoek naar oorzaak uitstervingen
  • 745 Magnifieke nieuwe grot ontdekt in Sequoia National Park

    << Vorige uitgave: 128 | Volgende uitgave: 130 >>

741 Orakel van Delphi gebaseerd op gebrek aan zuurstof
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

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

In het klassieke Griekenland was het orakel van Delphi gedurende meer dan 1000 jaar niet weg te denken. Zowel gewone burgers als vooraanstaande edelen en heersers vroegen volgens de overgeleverde geschriften om raad aan het orakel, over de meest uiteenlopende zaken, uiteenlopend van de omgang met maîtresses tot de strategie voor te voeren oorlogen. De raad werd gegeven door een priesteres, de Pythia, die daartoe eenmaal per maand plaatsnam op een driepoot boven een spleet in de kelder van de tempel van Apollo. Daar raakte ze in trance door het inhaleren van gassen die uit die spleet opstegen. De gassen hadden een bedwelmende invloed, en veel van de door het orakel gedane raadgevingen waren dan ook multi-interpretabel. Wellicht heeft dat overigens bijgedragen aan het succes van het orakel, net zoals veel van de hedendaagse waarzeggingen (bijv. door astrologen) zo algemeen zijn dat er later altijd wel iets als juist kan worden geďnterpreteerd.


De tempel van Apollo in Delphi, de plaats van het orakel

In het begin van de vorige eeuw werden de verhalen over het orakel vaak afgedaan als mythen. Een van de redenen daarvoor was dat bij de blootlegging van de ruďne van de tempel van Apollo door archeologen in de kelder geen scheur of spleet werd aangetroffen waaruit dampen tevoorschijn kwamen. In het laatste decennium van de vorige eeuw veranderde dat standpunt echter, nadat geologisch onderzoek had uitgewezen dat precies onder de tempel twee breuken elkaar kruisen. Door de zwaktezone zouden in het verleden volgens dat onderzoek best gassen kunnen zijn opgestegen, en er werden in een bron zelfs sporen gevonden van etheen, een gas dat euforie kan opwekken en dat verantwoordelijk zou kunnen zijn geweest voor de trance van de Pythia.


Apparatuur op de grond van de kelder onder de
tempel van Apollo om de gasflux te analyseren

Nieuw onderzoek wijst echter in een andere richting, omdat de mariene kalksteen onder de tempel niet voldoende etheen bevat om iemand bij inademen in trance te brengen, of om de zoete geur te veroorzaken die gerapporteerd werd door Plutarchus, een hogepriester van de tempel uit de eerste eeuw na Christus. Met gevoelige apparatuur werd de samenstelling van gassen onderzocht, waarbij bleek dat er ter plaatse aanzienlijke hoeveelheden kooldioxide en methaan uit de grond opstegen. Deze gassen veroorzaken bij inademing een zuurstoftekort, waardoor de Pythia in de afgesloten kelderruimte van de tempel inderdaad door het neurotoxisch effect in trance kan zijn geraakt. De zoete geur die Plutarchus noemt, zou wellicht kunnen zijn veroorzaakt door benzeen dat opsteeg uit lokale bronnen, maar het nieuwe onderzoek heeft geen benzeen kunnen aantonen.


Langs een breuk gevormde steilwand, aan de voet waarvan het meeste methaangas vrijkomt

Benzeen in hoge concentraties is bovendien giftig, en de onderzoekers menen dat een priesteres die daaraan regelmatig werd blootgesteld dat niet jarenlang zou hebben overleefd. Uit historische bronnen is echter bekend dat de meeste priesteressen juist zeer oud werden. Toch is niet uit te sluiten dat er in het verleden wel degelijk enig benzeen uit lokale bronnen ontsnapte, omdat benzeen zeker een stof is die moet zijn ontstaan bij de verrotting van de mariene organismen die in de zee leefden waarin de kalk neersloeg die nu onder de tempel aanwezig is. Die concentratie benzeen in de kelder van de tempel van Apollo moet dan hoog genoeg zijn geweest om de zoete geur te veroorzaken, maar te laag om de Pythia te vergiftigen.

Referenties:
  • Etiope, G., Papatheodouro, G., Christoudoulou, D., Geraga, M. & Favali, P., 2006. The geological links of the ancient Delphic oracle (Greece): a reappraisal of natural gas occurrence and origin. Geology 34, p. 821-824.

Foto's (© Geology) welwillend ter beschikking gesteld door G. Etiope, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Rome (Italië).

742 Grote overstroming op Java door gasboring
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Archeologie ! Klik hier voor alle artikelen over het Milieu ! Klik hier voor alle artikelen over Olie, Gas & Mijnbouw ! Klik hier voor alle artikelen over Vulkanologie !

Een exploratieboring bij Sidoarjo (Java) heeft eind mei een ramp veroorzaakt waarvan de gevolgen nog steeds niet goed zijn te overzien. De boring resulteerde namelijk in een spuiter, niet van gas, maar van heet water, giftige (vooral zwavelhoudende) gassen en modder. Een spuiter, die - zoals deze - omstreeks 50.000 m3 modder per dag omhoog brengt, is uniek: geen enkele deskundige kan zich een voorval van vergelijkbare omvang herinneren. Inmiddels is een gebied van ruim 240 hectare, met fabrieken, huizen, rijstvelden en een grote weg, door de blubbermassa overstroomd en hebben een kleine 100.000 personen hun huis moeten verlaten. De achterblijvers kampen met grote ademhalingsproblemen.


Een bewoner van Sidoarjo probeert in de blubber eigendommen terug te vinden

Het is overigens slechts één van de talrijke problemen die in de laatste jaren in Indonesië zijn opgetreden als ongewenst gevolg van de activiteiten van maatschappijen die naar energiebronnen en andere delfstoffen zoeken. De exploratieboring die de ramp veroorzaakte, Banjar Panji-1, werd uitgevoerd door de maatschappij Lapindo Branhas, een onderdeel van PT Energi Mega Persada, een maatschappij die zelf weer voor een deel toebehoort aan de Bakrie Group, waarin de familie van de Indonesische Minister van Sociale Zaken, Aburizal Bakrie, het voor het zeggen heeft. Dit maakt het drama extra wrang, temeer daar de energie- en mijnbouwmaatschappijen al herhaaldelijk op de vingers zijn getikt voor het lukraak overtreden van regels.


De bewoners werden met wat schamel huisraad geëvacueerd


Plaatselijk kunnen auto's nog over een ondergelopen weg rijden


De spuiter begon op 29 mei, toen de boring - op zoek naar gas - een diepte had bereikt van 2800 m. Een boorstang kwam toen vast te zitten, en toen de boorploeg probeerde die weer los te krijgen ontstond plotseling een geyser die een hoogte van 150 m bereikte. Het hete water dat naar boven komt is afkomstig uit een kalksteenpakket, maar onderweg omhoog neemt het water klei mee uit een kleipakket dat zich tussen 1300 en 500 m diepte bevindt.


Een ringdijk om de boorlocatie moet Sidoarjo tegen
voortgaande overstroming beschermen

Om een eind aan de rampzalige situatie te maken, is men eind augustus begonnen met pogingen om een plug in het gat aan te brengen. Dat kon niet eerder, omdat eerst een damwand om de boring moest worden aangelegd (op ca. 500 m van de bron) om verder uitstromen van modder te voorkomen. Het aanbrengen van een plug moet gebeuren door twee andere boringen te maken, via welke men afsluitmateriaal op 1500-1800 m diepte in het oorspronkelijke boorgat wil aanbrengen. Tot nog toe is men er echter niet in geslaagd om het door de boring vrijgekomen natuurgeweld te temmen.


Met man en macht wordt gewerkt aan het verwijderen van de moddermassa's.

De hoeveelheid uitstromende modder wordt een steeds groter probleem. Er zijn voorstellen van de lokale autoriteiten om die modder via een te graven geul af te voeren naar een rivier, maar dat zou kunnen leiden tot een nog grotere catastrofe voor de visstand, en ook voor het toerisme.

Referenties:
  • Anonymus, 2006. Thousands displaced by noxious mud in Java. http://news.indahnesia.com/item/200607071/thousands_displaced_by_noxious_mud.

743 Onderzeese vulkaantjes 'lekken' materiaal uit asthenosfeer
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over het Inwendige van de Aarde ! Klik hier voor alle artikelen over Structurele geologie, (Plaat)tektoniek & Aardbevingen ! Klik hier voor alle artikelen over Vulkanologie !

Voor de noordoostkust van Japan ligt een groepje kleine onderzeese vulkanen die erop wijzen dat de asthenosfeer waarschijnlijk niet zo vast is als tot nu toe werd gedacht. Dat komt doordat deze vulkaantjes op de oceaanbodem gesmolten materiaal 'lekken' uit deze plastische zone van de aardmantel. Dit materiaal komt via scheuren door de lithosfeerschol ter plaatse omhoog. Als de asthenosfeer uit zulk vast gesteente zou bestaan als tot nu toe werd aangenomen, dan kan deze 'lekkage' niet worden verklaard.


Kaart van de twee onderzoeksgebieden met kleine vulkaantjes op 39°25'NB, 144°20'OL en op 37°35'NB, 149°45'OB.

De meeste vulkanen komen voor op de grenzen tussen twee lithosfeerschollen, of die nu uiteendrijven (zoals bij midoceanische ruggen) of op elkaar botsen (zoals de vulkanen rondom de Stille Oceaan). Daarnaast bestaat er een groep vulkanen (zoals de eilanden van Hawaii) die in het midden van een lithosfeerschol liggen; die vulkanen hebben hun ontstaan te danken aan lokaal opstijgend magma (zogeheten hot spots die het gevolg zijn van mantelpluimen). Omdat de mantelpluimen op hun plaats blijven liggen terwijl de lithosfeerschollen zich als gevolg van de continentverschuiving verplaatsen, komen deze vulkanen vaak langs min of meer rechte lijnen voor. De nu geanalyseerde vulkaantjes, die als het ware over de oceaanbodem verstrooid liggen, lijken een derde type te vertegenwoordigen.


Arm van de gebruikte onderzeeër bij een lavastroom


Grijparm van de onderzeeër met een stuk lava


Vulkaantjes van dit derde type werden als apart type 'ontdekt' toen onbemande onderzoeksonderzeeërs jong basalt vonden op plaatsen waar dat niet mogelijk was volgens de hypotheses met betrekking tot het ontstaan van de twee 'gewone' vulkaantypen. De plaats waar het basalt gevonden werd, lag 600 km van de rand van de lithosfeerschollen bij Japan, en vertegenwoordigt ook geen hot spot. Deze plaats is nu onderzocht met de door 3 onderzoekers bemande onderzeeër Shinkai (Japans voor 'diepzee'), die daartoe bijna 6 km afdaalde. Daar passeerde de onderzeeër lavavelden, en voer hij in twee meer gedetailleerd onderzochte gebieden (gebied A bij de Japan-Trog, en gebied B 600 km ten ZO daarvan) omhoog en omlaag langs de hellingen van de vulkaantjes, die tot ongeveer een kilometer in doorsnede zijn. Met grijparmen werden monsters van de gesteenten genomen.


Net opgehaalde dreg met monsters

Uit analyse van de monsters bleek dat het gaat om materiaal uit de asthenosfeer, op ca. 150 km diepte. De onderzoekers veronderstellen dat de vulkaantjes konden ontstaan doordat de lithosfeerschol ter plaatse sterk gebogen wordt bij het wegschuiven onder Japan. De spanning die deze sterke buiging veroorzaakt, zou volgens hen heel goed kunnen leiden tot spleten in de schol waarlangs het onderliggende gesmolten materiaal omhoog komt.

Als die hypothese juist is, dan zouden - zoals de onderzoekers zelf opmerken - op veel meer plaatsen op aarde (n.l. overal waar lithosfeerschollen bij subductie sterk worden gebogen) soortgelijke vulkaantjes moeten voorkomen. Er bevinden zich inderdaad duizenden kleine vulkaantjes op de oceaanbodem, maar de aard daarvan is in vrijwel geen enkel geval onderzocht.


Interpretatie van de geologie. A: veel dunne gangen in onderzoeksgebied A.
B: Brede intrusie in onderzoeksgebied B. C: Model van dit derde type vulkanisme

Als de hypothese van opstijgend gesmolten magma uit de asthenosfeer juist is, dan bewijst dat het voorkomen in dat deel van de mantel van gesmolten materiaal. Dat is tegen de huidige inzichten. Weliswaar werd een gedeeltelijk gesmolten asthenosfeer al enkele tientallen jaren geleden door enkele onderzoekers voorgesteld, maar ze konden moeilijk verklaren hoe zo'n situatie in stand kon blijven, omdat het (kleine) gesmolten deel van de asthenosfeer in de loop van de geschiedenis omhoog moest weglekken, waardoor alleen een 'droge' asthenosfeer zou overblijven. Een asthenosfeer die nog steeds voor een (klein) deel gesmolten materiaal bevat, lijkt alleen te verklaren wanneer er vanuit de diepte steeds vers gesmolten materiaal wordt aangevoerd.

Referenties:
  • Hirano, N., Takahashi, E., Yamamoto, J., Abe, N., Ingle, S.P., Kaneoka, I., Hirata, T., Kimura, J.-I., Ishii, T., Ogawa, Y, Machida, S. & Suyehiro, K., 2006. Volcanism in response to plate flexure. Science 313, p. 1426-1428.

Figuren (© American Association for the Advancement of Science) welwillend ter beschikking gesteld door Naoto Hirano, Scripps Institution of Oceanography, University of California, San Diego, CA (Verenigde Staten van Amerika).

744 Grote sprong voorwaarts bij onderzoek naar oorzaak uitstervingen
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Astronomie ! Klik hier voor alle artikelen over het Inwendige van de Aarde ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen ! Klik hier voor alle artikelen over Structurele geologie, (Plaat)tektoniek & Aardbevingen ! Klik hier voor alle artikelen over Vulkanologie !

Onder leiding van de Nederlandse geoloog Jan van Dam (Universiteit van Utrecht) heeft een internationaal team van paleontologen duidelijk gemaakt door welke oorzaak veel soorten zijn uitgestorven gedurende de geologische geschiedenis. Weliswaar geeft het uitgevoerde onderzoek alleen uitsluitsel voor een bepaalde groep dieren (knaagdieren) uit een beperkt gebied (Spanje) voor een beperkte geologische tijd (24,5-2,5 miljoen jaar geleden), maar de onderzoekers denken dat hun conclusies algemene geldigheid zullen blijken te hebben als er voldoende onderzoek wordt gedaan.


Eerste en tweede onder- en bovenkaakkies van Parapodemus gaudryi, een uitgestorven
soort behorend tot de 'echte muizen' (waartoe ook de huismuis, rat en bosmuis behoren)

Sinds Darwin heeft de hypothese van de 'survival of the fittest' veel aanhang gehad, en ook nu nog heeft deze hypothese - die ervan uitgaat dat bestaande soorten tegen nieuwe soorten moeten opboksen (bijv. bij het zoeken naar voedsel), en dat daarbij vaak een van beide het loodje legt -veel aanhangers. De enige andere hypothese die veel aanhangers kent stelt dat soorten uitsterven bij extreme gebeurtenissen zoals sterke klimaatschommelingen, omdat ze zich niet snel genoeg aan de nieuwe omstandigheden kunnen aanpassen.


Reconstructie (door Mauricio Antón) van Eomys.
De vlieghuid van sommige fossiele exemplaren geeft aan dat
Eomys(net als vliegende eekhoorns), zweefde van boom tot boom.

Welke hypothese juist is, was tot nu toe niet duidelijk. Onderzoek betrof namelijk ofwel zulke (geologisch gezien) korte perioden dat er onvoldoende evolutionaire veranderingen optraden, ofwel zulke lange perioden dat er onvoldoend materiaal van alle betrokken soorten beschikbaar was. Daarnaast waren de bestudeerde fossielen vaak uit ver van elkaar afgelegen gebieden afkomstig, waardoor vergelijking van de omstandigheden (en vaak ook de correlatie in tijd) moeilijk of zelfs vrijwel onmogelijk was.

Jan van Dam kwam op het idee om de bovenstaande problemen teniet te doen door uit drie Spaanse gebieden collecties van knaagdiertanden bijeen te brengen uit een tijdsinterval dat lang genoeg was om significante veranderingen te bevatten. Zo ontstond een totale collectie van 80.000 knaagdiertanden die afkomstig waren van rivier- en meerafzettingen die gezamenlijk een continue en goed dateerbare weerslag vormen van 22 miljoen jaar evolutie.


Deel van bovenkaak van Armantomys, een uitgestorven
Spaans slaapmuizengeslacht. Ouderdom ca. 14,5 miljoen jaar.
Foto Pablo Pelaez-Campomanes

De bestudering hiervan toonde aan dat er opvallend veel soorten uitstierven binnen bepaalde (relatief) korte tijdsintervallen, en dat de 'hoogtepunten' van het uitsterven ook nog cyclisch plaatsvonden. Elke 2,4-2,5 miljoen jaar bleek namelijk plotseling zo'n 30% van de knaagdiersoorten uit te sterven, en daarop bleek een cyclus met gelijke gevolgen te zijn gesuperponeerd met een cyclusduur van 1 miljoen jaar. Hoewel deze cycli niet behoren tot de 'klassieke' cycli die in grote lijnen de curve van Milankovitch bepalen (waarmee de afwisseling van ijstijden en interglacialen wordt verklaard), hebben ze wel - naar overigens pas kort geleden bekend is geworden - een vergelijkbaar astronomisch karakter. De cycli gaan namelijk gelijk op met fasen waarin het ijs zich uitbreidt en de gemiddelde temperatuur op aarde daalt als gevolg van zelden voorkomende onderlinge posities van de Aarde, de zon en Mars.


Deel van bovenkaak van Democricetodon, een uitgestorven
hamstergeslacht. Ouderdom ca. 14,5 miljoen jaar.
Foto Pablo Pelaez-Campomanes.

Hiermee lijkt het pleit, althans voor de Spaanse knaagdieren uit het laatste deel van het Tertiair, beslecht: vooral klimaatwisselingen leiden tot het verdwijnen van soorten. Voor grotere zoogdieren zal dat uiteraard minder gemakkelijk zijn vast te stellen, omdat daarvan in het algemeen veel minder fossiele restanten overgebleven zijn.

Referenties:
  • Dam, J.A. van, Aziz, H.A., Álvarez Sierra, M.Á., Hilgen, F.J., Hoek Ostende, L.W. van den, Lourens, L.J., Mein, P., Meulen, A.J. van der & Pelaez-Campomanes, P., 2006. Long-period astronomical forcing of mammal turnover. Nature 443, p. 687-691.

Foto's welwillend ter beschikking gesteld door Jan van Dam, Faculteit Aardwetenschappen, Universiteit van Utrecht, Utrecht.

745 Magnifieke nieuwe grot ontdekt in Sequoia National Park
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

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

In diverse van de Amerikaanse nationale parken komen grotten voor. Sommige parken hebben hun bestaan zelfs te danken aan een bijzondere grot. In andere gevallen gaat het om 'bijkomstige' verschijnselen. Zo zijn het Sequoia National Park en het daaraan vastzittende Kings Canyon National Park (beide in California) vooral bekend vanwege de grote sequoia's die er groeien, maar er zijn ook 240 grotten bekend uit deze parken. En dat worden er steeds meer: sinds 2003 zijn er al 17 nieuwe grotten ontdekt. Dat komt mede doordat er vrij structureel onderzoek naar wordt gedaan door onderzoekers van de Cave Research Foundation (Stichting Grotonderzoek). Vier onderzoekers van deze stichting hebben in augustus de vondst van hun leven gedaan in het Sequoia National Park: een grot van adembenemende schoonheid.


De ruime grot biedt een imposante aanblik

De grot, die waarschijnlijk pas een miljoen jaar oud is, strekt zich uit over een lengte van minimaal 300 m en bevat een meer van zo'n 30 m breed en zo'n 7 m diep. Overigens zijn de onderzoekers pas aan het begin van hun ontdekkingstocht, dus de grot kan nog veel groter blijken te zijn. De ontdekking was op zich overigens al bijzonder, want de (met aarde bedekte) toegang had oorspronkelijk een diameter van nog geen 10 cm. Ervaren grotonderzoekers herkennen overigens dergelijke ingangen wel vaker aan de hand van scheuren in de grond.


Veel delen van de grot zijn bedekt met druipsteen

Nadat de opening was vergroot, liet een van de onderzoekers zich aan een touw omlaag zakken. Al gauw bleek er een grote ruimte aanwezig te zijn, waarop er - met intussen aangerukt bergbeklimmersmateriaal - een collega mee omlaag ging. De twee anderen volgden wat later. Ze hadden slechts een uur nodig om vast te stellen dat ze een heel bijzondere vondst hadden gedaan, waarop ze terugkeerden om de leiding van het park te informeren.

Wat de onderzoekers het meest trof, was het sprankelende licht van de druipsteen zodra ze er met hun lampen op schenen. Alsof het ging om hele muren van geslepen diamant, of om een sterrenhemel in een donkere nacht. Vanwege die 'sterrenschittering' - maar ook omdat ze inmiddels het skelet van een beerachtig dier hadden gezien - noemde de ontdekker, Scott McBride, de grot Ursa Minor (Kleine Beer). Ursa Minor heeft prachtige druipsteenformaties, zowel hangend vanaf het dak van de grot, als staand op de grond, in kleurrijke gordijnen afhangend van de wanden, en in de vorm van vlietsteen (flowstone) in bonte schakeringen langs de wanden en op de bodem.


Op de grond zijn plaatselijk prachtige patronen gevormd van vlietsteen

De grond van de grot ligt bezaaid met skeletten, en de onderzoekers hebben er al tal van spinnen, duizend- en miljoenpoten en andere ongewervelde dieren aangetroffen, waaronder enkele die alleen sinds kort bekend zijn uit andere grotten in de twee parken. Deskundigen verwachten overigens dat er ook de nodige nieuwe diersoorten zullen worden aangetroffen. Om dat na te gaan zullen tal van deskundigen worden ingeschakeld.


Een halfdoorzichtig gordijn van druipsteen
met prachtige kleuren


Glenn Malliet klimt naar de uitgang van de grot,
die aanvankelijk nog geen 10 cm groot was


Hoe mooi en wetenschappelijk opwindend de nieuwe grot ook mag zijn, hij zal naar alle waarschijnlijkheid nooit voor het publiek worden opengesteld. Eerst moet er een nauwkeurige kartering plaatsvinden, en daarna zal de aanwezige fauna in detail worden bestudeerd. Vervolgens zal de grot - althans volgens de huidige plannen - worden gebruikt als een soort natuurlijk laboratorium of onderzoekscentrum. De 'gewone man' zal het dus moeten doen met films, die volgens het bekende recept van de National Park Services overigens ongetwijfeld de schoonheid van de grot wel volledig tot haar recht zal doen komen.

Referenties:
  • Picavet, A., 2006. New cave discovered in Sequoia and Kings Canyon National Parks. News Release Sequoia and Kings Canyon National Parks 2006-09-12, 1 pp.
  • Squatriglia, C., 2006. Magical underground world - just-discovered cave in Sequoia National Park said to house astounding rock formations, clues to region=s geologic history. San Francisco Chronicle, www.sfgate.com/cgi-bin/article.cgi?file=/c/a/2006/09/24/MNGFTLBKUH1.DTL

Foto's: Good Earth Graphics /Dave Bunnell.


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl