De Naracoorte-grotten in Zuid-Australië zijn een van 's werelds beste fossielen, met een record van meer dan een half miljoen jaar. Onder de overblijfselen die in zandlagen zijn bewaard, bevinden zich de botten van vele iconische Australische megafauna-soorten die tussen 48.000 en 37.000 jaar geleden uitstierven.

De redenen voor de ondergang van deze megafauna-soorten worden intensief besproken. Maar hoe ouder de fossielen die we kunnen vinden, hoe beter we de evolutie en het uitsterven van de soort kunnen begrijpen.

Tot op heden was het moeilijk om de precieze leeftijd van de grotten te bepalen. Ons onderzoek toont echter voor het eerst aan hoe oud de grotten van Naracoorte werkelijk zijn - en het antwoord is tot 500.000 jaar ouder dan eerder werd gedacht.

Onze bevindingen werpen een nieuw licht op de oudheid van deze belangrijke plaats. We hopen dat dit inzicht geeft in hoe biodiversiteit in de loop van de tijd reageert op een veranderend klimaat.

Een moment in de geologische tijd

Grotten kunnen buitengewone tijdcapsules zijn, waarbij vaak de overblijfselen van lang uitgestorven planten en dieren tot in de kleinste details bewaard zijn gebleven. De Naracoorte-grotten in Zuid-Australië zijn zo'n voorbeeld.

Het grottencomplex is het enige werelderfgoed van Zuid-Australië. Onder het opmerkelijk diverse en complete fossielenbestand bevinden zich de overblijfselen van iconische megafauna zoals:

• Thylacoleo carnifex (buideldierroofdier)
• Zygomaturus tribolus (grote herbivoor)
• Wonambi naracoortensis (reuzenslang)
• Procoptodon goliah (zoekende sthenurine kangoeroe).

Paleontologen hebben veel van deze fossiele afzettingen opgegraven en gedateerd en de skeletten van een aantal megafauna-soorten gereconstrueerd.

De grotten werden gevormd toen grondwater door scheuren in kalksteenrotsen sijpelde, deze oploste en holten vormde. Ze waren eerder gedateerd tussen 0,8 en 1,1 miljoen jaar oud - een schatting die is gegenereerd door de datering van een fossiele duinrug die boven het grottencomplex ligt.

Maar de methoden die tot nu toe werden gebruikt om de duinrug te dateren, waren niet helemaal geschikt voor de taak. Als zodanig was tot nu toe geen exacte leeftijd van de grotten verkregen.

Dit ingewikkelde werk dat bij ons onderzoek betrokken was, heeft vijf jaar geduurd, maar het was het wachten waard.

Wat we hebben gedaan

De dateringsmethode die we gebruikten in onze Communicatie Aarde &Milieu studie omvatte het onderzoeken van de prachtige calcietformaties in de grotten. Gezamenlijk worden deze "speleothems" genoemd en omvatten stalagmieten, stalactieten en stroomstenen.

Wanneer speleothems zich vormen, worden kleine hoeveelheden uranium - een radioactief element - erin opgesloten. Na verloop van tijd vervalt uranium langzaam tot het element lood. Dit gebeurt met een bekende, constante snelheid - wat betekent dat we uranium in speleothemen kunnen gebruiken als een natuurlijke klok om ze te dateren.

Hiervoor werden in een laboratorium uranium en lood uit de speleotheem gewonnen. Vervolgens hebben we elk element gemeten en de leeftijd van het monster zeer nauwkeurig berekend.

Omdat speleothemen pas beginnen te groeien als er een ondergrondse holte is gevormd en boven de grondwaterspiegel, onthult de oudste speleothem-leeftijd de minimumleeftijd van de grot zelf.

Hieruit ontdekten we dat de grotten minstens 1,34 miljoen jaar geleden begonnen te vormen, waardoor ze 250.000 tot 500.000 jaar ouder zijn dan eerdere schattingen.

Het tweede deel van onze studie was bedoeld om te bepalen wanneer de grotten voor het eerst opengingen naar de oppervlakte, waardoor zowel lucht als dieren naar binnen konden. We deden dit door microscopisch kleine deeltjes houtskool en stuifmeel te onderzoeken die in de calcietformaties waren gevangen terwijl ze groeiden.

We ontdekten dat houtskool en stuifmeel ongeveer 600.000 jaar geleden voor het eerst in de grotten verschenen. Dit suggereert dat de grotten opwindend nieuw fossiel materiaal van gewervelde dieren kunnen bevatten tot 600.000 jaar oud - meer dan 100.000 jaar ouder dan de oudst bekende fossiele afzettingen in het complex.

Waarom dit belangrijk is

Er is een verhit debat gaande over de vraag of het uitsterven van de megafauna in Australië het gevolg was van de mens of het klimaat.

Een goede chronologie is essentieel om te begrijpen wanneer en hoe snel natuurlijke processen in de loop van de tijd plaatsvonden. Zonder precieze leeftijden kunnen we niet weten hoe snel landschappen, klimaat of biodiversiteit veranderen.

Dus hoewel de Naracoorte-grotten minstens 1,34 miljoen jaar geleden werden gevormd, gingen ze pas 600.000 jaar geleden naar de oppervlakte. Dit werpt een nieuw licht op de enorme scheiding in de tijd tussen landvormen die zich ontwikkelen en fossielen die zich ophopen.

Onze bevindingen zullen paleontologen ook helpen nieuwe opgravingslocaties te vinden om oudere fossielen te vinden - hopelijk waardevol verder bewijs van hoe de unieke biodiversiteit van ons continent is veranderd.

Onze nieuwe aanpak kan helpen om te ontrafelen hoe oude fossiele afzettingen in andere grotcomplexen in Australië en over de hele wereld waar zowel speleothemen als gewervelde fossielen worden gevonden.

De rijkdom aan planten- en diersoorten van Australië gaat een onzekere toekomst tegemoet, als gevolg van klimaatverandering en andere menselijke invloeden. Door belangrijke sites zoals de grotten van Naracoorte te bestuderen, begrijpen we niet alleen hoe klimaatverandering de biodiversiteit in het verleden heeft beïnvloed, maar ook wat er in de toekomst zou kunnen gebeuren. + Verder verkennen

Naracoorte, waar een half miljoen jaar biodiversiteit en klimaatgeschiedenis in grotten gevangen zitten

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.