NGV-Geonieuws 168

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


Juni 2010, jaargang 12 nr. 3

Redactie: dr. W.M.L.(Willem) Schuurman

1026 Onnodige beperking vliegverkeer na vulkaanuitbarsting door metingen van aspluim te voorkomen
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Klik hier voor alle artikelen over (Paleo)Klimaat ! Klik hier voor alle artikelen over Vulkanologie !

De IJslandse vulkaan die het vliegverkeer in noordwest Europa in april tijdelijk lamlegde, was elektrisch geladen. Dat is op zichzelf niet ongewoon (doordat asdeeltjes bij erupties vaak elektrisch geladen zijn treedt bij vulkaanuitbarstingen vaak bliksem op), maar in dit geval bleken de asdeeltjes ook nog geladen toen ze boven Schotland terechtkwamen, zo’n 1200 km van de oorsprong af. Dat kan niet komen doordat ze gedurende hun reis hun oorspronkelijke lading hebben bewaard, want door de ontladingen tussen positief en negatief geladen deeltjes of gebieden binnen de wolk verdwijnt de lading vrij snel. De Schotse onderzoekers die de elektrische lading boven het zuidwesten van hun land hebben gemeten (met behulp van weerballonnen) komen dan ook tot de conclusie dat er een proces actief moet zijn geweest waardoor de aswolk zichzelf onderweg steeds weer opnieuw oplaadde.


De aspluim op 8 mei 2010.

De onderzoekers, die hun pijlen gewoonlijk richten op zandhoudende luchtstromen die vanuit woestijngebieden zoals de Sahara worden aangevoerd (het beruchte roodbruine stof dat soms - vooral op auto’s - zichtbaar is), zagen in de aswolk van de Eyjafallajökull een buitenkansje. De apparatuur die ze met de weerballon de lucht instuurden, bevatte onder meer een bolvormige elektrode, die iedere minuut weer werd afgesteld op 4 volt. De veranderingen in voltage gedurende de minuut tussen het bijstellen hangen, naast de hoogte, vooral af van de elektrische lading van de omgevingslucht; die veranderingen zijn daardoor een maat voor de elektrische lading van de lucht (in dit geval de aswolk).


Gelijktijdig ontsnapten wolken van waterdamp (wit) en as (zwart)
(foto Joseph Licciardi).

De ballon bereikte de aswolk op een hoogte van 3700 m. De wolk bleek zo’n halve kilometer dik, en was zowel van onderen als van boven scherp begrensd. De elektrische lading binnen de wolk bleek vrijwel overal gelijk: ongeveer 0,5 pC per kubieke centimeter. Die lading werd gedragen door de asdeeltjes, die vrijwel allemaal kleiner waren dan 0,0026 mm, met een gemiddelde van 0,0014 mm. Per kubieke centimeter bevatte de aswolk minder dan 100 van deze uiterst kleine deeltjes. Uit deze gegevens konden de onderzoekers berekenen dat de wolk zijn elektrische lading binnen zo’n 7 minuten zou moeten kwijtraken. Hij was tijdens de waarnemingen echter al 32 uur onderweg. Dat betekent dat de aswolk onderweg voortdurend moest worden ‘opgeladen’.

Het is bekend dat kleine deeltjes in de atmosfeer bij mooi weer kunnen worden opgeladen. Dat is een gevolg van kleine verticale elektrische stromen in de lucht. Wanneer een dergelijke geladen luchtstroom de grens passeert tussen schone lucht en een luchtmassa met fijne deeltjes, dan wordt in die luchtmassa met deeltjes zowel aan de bovenkant als aan de onderkant elektrisch geladen, maar niet in het midden. In het geval van de aswolk van de Eyjafjallajökull was de elektrische lading echter overal gelijk. Het kon dus niet gaan om een dergelijke ‘mooi-weer lading’.


Een satellietopname laat de baan van de aswolk van IJsland naar Schotland zien
(foto NASA).

Een bewijs voor de ontstaanswijze van de voortdurende oplading van de gaswolk geven de onderzoekers niet. Mar ze achten het waarschijnlijk dat het opladen een gevolg was van botsingen tussen de afzonderlijke fijne asdeeltjes in de wolk. Omdat de aswolk al zeer sterk verdund was toen de metingen plaatsvonden, zijn de onderzoekers van mening dat het in principe mogelijk moet zijn om bij een vulkaanuitbarsting vanuit vliegtuigen de lading van de lucht te meten. Wordt een elektrische lading gemeten, dan is het oppassen geblazen, omdat de motoren van het vliegtuig door de deeltjes beschadigd kunnen worden. Is geen sprake van zo’n lading, dan kan zonder gevaar worden gevlogen. De resultaten van het onderzoek kunnen dus mogelijk worden toegepast om het onnodig stilleggen van vliegverkeer in de toekomst te voorkomen.

Referenties:
  • Harrison, R.G., Nicoll, K.A., Ulanowski, Z. & Mather, T.A., 2010. Self-charging of the Eyjafjallajökull volcanic ash plume. Environmental Research Letters 5 (4), doi: 10.1088/1748-9326/5/2/024004.

1027 Dino met enorme horens
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

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

In Mexico zijn de resten van een dinosaurus gevonden die op zijn kop grotere hoorns had dan welke andere dinosaurus ook, inclusief de beroemde Triceratops. Er bestaat een grote verscheidenheid aan horendragende dino’s (Ceratopsidae), maar het nu gevonden exemplaar (dat wordt beschreven in een boek dat in mei werd gepubliceerd) is met zijn horens van ongeveer 1,25 m wel uitzonderlijk.


Ingekleurd de gevonden fragmenten van de schedel.

De nieuwe soort is Coahuilaceratops magnacuerna gedoopt. De geslachtsnaam refereert aan de Mexicaanse staat Coahuila waar het dier werd gevonden; de term ‘ceratops’ is Grieks en betekend ‘gezicht met horens’. De soortnaam is een wat ongelukkige combinatie van het Latijnse woord magna (groot) en het Spaanse woord cuerna (horen). Het dier, dat ongeveer 72 miljoen jaar geleden (Laat Krijt) leefde, was ongeveer 7 m lang en ruim 2 m hoog, en moet een gewicht hebben gehad van 4000-5000 kg. Ondanks zijn afschrikwekkend uiterlijk was het geen agressieve jager: het moet een planteneter zijn geweest. Zijn horens waren echter mogelijk wel een afschrikwekkend verdedigingsmiddel tegen de tyrannosauriërs die zijn leefgebied onveilig makten.


Reconstructie van de schedel.

In het Laat Krijt strekte zich een warme, ondiepe zee uit van de huidige Golf van Mexico tot aan de Noordelijke IJszee. Het Noord-Amerikaanse continent, waarvan Mexico het zuidelijkste punt vormde, was daardoor verdeeld in een oostelijke en een westelijke landmasa. Cohuilaceratops leefde, met vele andere dinosoorten, op de westelijke landmassa (bekend als Laramidia), die bestond uit een serie nauwe vlaktes tussen de zee in het oosten en een rijzend gebergte in het westen. De vlaktes waren vochtig met een rijke vegetatie, en zoet water uit de rivieren mengde zich met zout water uit de zee in een soort estuarium. Dat blijkt onder meer uit mariene slakken en andere schelpdieren die op veel botten van dino’s uit dit gebied worden aangetroffen; het gaat in zulke gevallen waarschijnlijk om dino’s die, na hun overlijden, door een rivier over een korte afstand naar het estuarium werden meegevoerd. Er zijn aanwijzingen dat er veelvuldig zeer zware stormen woedden, waarbij grote delen van de kust werden weggeslagen. Ook bij dergelijke natuurrampen moeten grote aantallen dino’s in het brakke water van het estuarium terecht zijn gekomen.


Reconstructie van de kop van Coahuilaceratops.

De resten van Coahuilaceratops (deels van een volwassen exemplaar, deels van een jong) werden al in 2001 aangetroffen in de Cerro del Pueblo Formatie, bij het plaatsje Porvenir de Jalpa. In 2003 werden ze uitgegraven en vervoerd nar het Museum voor Natuurlijke Historie van de Universiteit van Utah, waar ze zorgvuldig zijn uitgepreparee


Omslag van het boek waarin de nieuwe vondst wordt beschreven.

Referenties:
  • Ryan, M.J., Chinnery-Allgeier, B.J. & Eberth, D.A. (red.), 2010. New perspectives on horned dinosaurs. Indiana University Press (Bloomington, IN), 656 pp.

Figuren: Museum of Natural History, University of Utah (fossielen) en Indiana University Press (boekomslag).

1028 Leefden vroegste hominiden in bos of op savanne?
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Klik hier voor alle artikelen over Archeologie ! Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie !

Vorig jaar wijdde Science een speciaal nummer aan de leefomgeving van de vroege hominiden. In een van de in dat nummer geplaatste artikelen meldden onderzoekers de vondst van een nieuwe hominide, die ze Ardipithecus ramidus doopten, en die al snel de ‘troetelnaam’ Ardi kreeg. Ardi leefde zo’n 4,4 miljoen jaar geleden, en werd door sommige onderzoekers zelfs beschouwd als de oudste mensachtige, aanzienlijk ouder dan de fameuze Luci. Hij was ongeveer 1,2 m hoog, een alleseter, en had een herseninhoud met een volume dat ongeveer een kwart was van dat van de moderne mens. Ardi zou volgens het artikel in de bossen - of in bosrijke gebieden - van Afrika hebben geleefd.


Een schedel van Ardipithecus.

Die interpretatie van de leefomgeving van Ardi heeft, zoals haast de regel is bij publicaties over onze verre voorouders, inmiddels veel kritiek gekregen. Recent is daar een goedbeargumenteerde kritiek bijgekomen (met overigens ook weer een antwoord van de oorspronkelijke onderzoekers), waarin uit de doeken wordt gedaan dat Ardi niet in bossen leefde maar op de savanne. Het lijkt de moeite waard op de argumenten voor een leven op de savanne hier te noemen, niet alleen omdat de oorspronkelijke onderzoekers de savanne als leefmilieu expliciet uitsloten, maar ook - en vooral - omdat al heel lang vrijwel algemeen wordt aangenomen dat de evolutie van onze verre voorouders op de (Afrikaanse) savanne plaatsvond.


Het vrijwel complete skelet van Ardipithecus ramadus.

Deze ‘savannetheorie’ houdt in dat de savannes - grasvlaktes met verspreide losstaande of groepjes bomen en struiken - zich in de afgelopen miljoenen jaren steeds verder uitstrekten ten koste van de bossen (die zo’n 8 miljoen jaar geleden het beeld van Afrika bepaalden). Daardoor werden onze - toen nog - aapachtige voorouders verleid om de bomen te verlaten, om voedsel en beschutting te zoeken in de savannes, waarbij ze geleidelijk rechtop gingen lopen omdat ze zo een beter uitzicht hadden en dus efficiënter voedsel konden vinden.


De savanne zou volgens de laatste inzichten het leefmilieu van Ardipithecus zijn geweest.

Opvallend is dat de tweede groep onderzoekers (die de savannetheorie verdedigen) dat doen op basis van de gegevens waarop de eerdere onderzoeksgroep juist tot een bosachtige leefomgeving concludeerde. Het gaat dus om verschillende interpretaties van dezelfde gegevens. Die betreffen de verhouding tussen de diverse koolstofisotopen in fossiele bodems (paleosols) (waaruit het type vegetatie kan worden afgeleid), de verhouding tussen de zuurstofisotopen in het tandglazuur van zoogdieren, de relatieve hoeveelheid kleine zoogdieren binnen de gehele fauna, en de relatieve hoeveelheid van fytolieten (opaalachtige deeltjes die vooral in grassen voorkomen). Deze parameters geven indicaties over het milieu van destijds en zijn onafhankelijk van de vorm van de diverse gewervelde dieren (inclusief hominiden).


Naomi Levin (John Hopkins University), een van de onderzoekers
die concluderen dat Ardipithecus niet in bossen maar op de savanne leefde.

Uit de waarden van deze parameters concluderen de onderzoekers nu dat de biomassa in het gebied van de vondst van Ardi (Aramis, Ethiopië) voor 40-60% uit gras moet hebben bestaan. Dat is onverenigbaar met een bosachtig gebied, maar volledig in overeenstemming met een savanne.

Referenties:
  • White, T.D., Asfaw, B., Beyene, Y., Haile-Selasie, Y., Lovejoy, C.O., Suwa, G. & Gabriel, G.W., 2009. Ardipithecus ramidus and the paleobiology of early hominids. Science 326 (special issue: Light on the origin of Man), p. 75-86.
  • Cerling, T.E., Levin, N.E., Quade, J., Wynn, J.G., Fox, D.L., Kingston, J.D., Klein, R.G. & Brown, F.H., 2010. Comment on the paleoenvironment of Ardipithecus ramidus. Science 328, 1105-d, doi:10.1126/science/1185274.
  • White, T.D., Ambrose, S.H., Suwa, G. & Gabriel, G.W., 2010. Response to comment on the paleoenvironment of Ardipithecus ramidus. Science 328, 1105-d, doi:10.1126/science/1185466.

1029 Oude pterosauriër had kaken die aan een reigersnavel doen denken
Auteur: prof.dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Klik hier voor alle artikelen over (Dino)sauriers ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !

In de Marokkaanse Sahara, in het Kem Kem gebied nabij de grens met Algerije, zijn enkele botfragmenten gevonden die worden toegeschreven aan een nieuwe soort pterosauriër. Het dier is Alanqa saharica gedoopt; de geslachtsnaam is afgeleid van het Arabisch Al Anqa, waarmee de mythische phoenix wordt aangeduid (de vogel die zich aan het eind van zijn leven in het vuur stort en daar dan weer herboren uit verrijst), terwijl de soortnaam uiteraard de woestijn aangeeft waarin de fragmenten werden aangetroffen.


Onderzoeker Nizar Ibrahim met de aan
elkaar gehechte fragmenten van de onderkaak.

De vondst betreft drie afzonderlijk gevonden delen van een onderkaak, die wel aan elkaar blijken te passen. De onderkaak is ruim 34 cm lang en heeft een speervorm. Samen met de bovenkaak moet die een grote gelijkenis hebben getoond met de snavel van een reiger. Behalve deze kaakfragmenten is ook een deel van een nekwervel aangetroffen, waarschijnlijk van hetzelfde dier. De botfragmenten zijn, in tegenstelling tot de meeste pterosauriërfossielen, goed bewaard gebleven. Ze zijn niet ‘gekraakt’ en hebben nog hun oorspronkelijke 3-dimensionale vorm. Daarbij moet worden aangetekend dat pterosauriërfossielen schaars zijn, omdat de dieren op de continenten leefden. In tegenstelling tot de zee, waar meestal sedimentatie overheerst, zijn continenten blootgesteld aan erosie. Verder vormen de botten van afgestorven dieren vaak een prooi van aaseters, en zijn ze blootgesteld aan weer en wind (en zuurstof) waardoor ze zelden in hun oorspronkelijke staat bewaard blijven.


Het opgraven van een van de kaakfragmenten in de Marokkaanse Sahara.

Op basis van deze fragmenten, in combinatie met gegevens van andere pterosauriërs, hebben de onderzoekers kunnen afleiden dat het dier een spanwijdte moet hebben gehad van ongeveer 6 m.


Reconstructie (door Davide Bonadonna) van Alanqa saharica
in zijn veronderstelde leefomgeving.

Het gevonden exemplaar van Alanqa saharica moet 95 miljoen jaar geleden hebben geleefd (het is daarmee de oudste vertegenwoordiger van zijn geslacht). De huidige Sahara vormde destijds een rivierbekken met een rijke tropische flora en fauna. Er moet dus genoeg prooi voor het dier te vinden zijn geweest. Hij was overigens niet de enige belager van de prooidieren: bij het onderzoek zijn ook restanten gevonden van twee andere pterosauriërsoorten, die echter al eerder waren beschreven. Dat wijst erop dat verschillende soorten hetzelfde gebied deelden; mogelijk joegen ze op verschillende prooidieren.

Referenties:
  • Ibrahim, N., Unwin, D.M., Baidder, L. & Zouhri, S., 2010. A new pterosaur (Pterodactyloidea: Azhdarchidae) from the Upper Cretaceous of Morocco. PLos ONE 5 (5), e10875, doi:10.1371/jhournal.pone.0010875.

Illustraties: Dominic Martella, UCD University Relations, University College Dublin, Dublin, Ierland.


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl