Wetenschap
Op het spoor van de mondiale klimaatverandering – vulkanisme als aanjager van het klimaat tijdens de Carnische Crisis
Nieuw onderzoek naar de zogenaamde Carnian Crisis door een team onder leiding van Alexander Lukeneder, paleontoloog bij het Natuurhistorisch Museum Wenen, onthult verbazingwekkende ontwikkelingen rond de mondiale klimaatverandering tijdens het Trias.
Uitgebreide geochemische en geofysische gegevens helpen bij het ontcijferen van een van de grootste milieurampen in de geschiedenis van de aarde:de Carnian Crisis. Klimaatverandering leidde 233 miljoen jaar geleden tot een wereldwijde massale uitsterving in de zeeën van het Mesozoïcum. De resultaten zijn nu voor het eerst gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .
De mondiale Carnian-crisis duurde 2 miljoen jaar (234-232 miljoen jaar), waarvan de effecten bewaard zijn gebleven in de rotsen van het Reiflinger-bekken in de buurt van Lunz am See. Massaal vulkanisme in Canada en het noorden van de VS leidde tot de afzetting van een laag basalt van meer dan duizend meter dik. Het resulterende enorme CO2 emissies in de atmosfeer hebben het klimaat veranderd.
De late Trias-periode werd gekenmerkt door een broeikasklimaat met moessonachtige regenval, wat leidde tot een grotere toevoer van modder naar de Tethys-oceaan. De riffen stikten, carbonaatplatforms stierven af en zuurstof werd schaars op de zeebodem, waardoor dode zones ontstonden.
Onder deze omstandigheden zouden zich conserveringsafzettingen kunnen ontwikkelen met een bijzonder goede conservering van de ingebedde fossielen. Naast ammonieten, inktvissen, mosselen, slakken, krabben, zee-isopoden en borstelwormen kun je er ook buitengewoon goed bewaarde en uiterst zeldzame fossielen ontdekken, zoals vliegende vissen, de coelacanth Coelocanthus of de longvis Tellerodus.
De zee van het Reiflinger Basin werd omringd door de eerste eilandengroepen, waarop onder vochtige en warme omstandigheden de eerste naaldbossen zoals Voltzia ontstonden. De nabijheid van zoet water wordt ook bevestigd door alluviale overblijfselen van verschillende landplanten en vondsten van talrijke bladvoetschaaldieren van het geslacht Euestheria.
De fase die bekend staat als de Carnian-crisis kan alleen worden waargenomen in een smalle geologische zone in Oostenrijk. Het strekt zich uit van Mödling in Neder-Oostenrijk in het oosten tot het noorden van Stiermarken bij Großreifling, dat wil zeggen tot in het gebied van het Stiermarkse Eisenwurzen Natuurpark en het UNESCO Geopark in het westen.
De grote diversiteit van de fauna ontdekt in de bewaarde afzettingen rond Lunz am See en het fantastische behoud maken het mogelijk om de omgeving van het late Trias te onderzoeken en nieuwe inzichten te verwerven in de omgevingsomstandigheden, voedselketens en de roofdier-prooirelaties van deze tijd .
Beginnend met kleine schaaldieren, strekte de voedselketen zich uit via kleinere vissen tot roofzuchtige inktvissen en ammonieten, die op hun beurt werden belaagd door grotere roofvissen. Ichthyosauriërs waren de belangrijkste roofdieren van dit ecosysteem in het Laat-Trias Reiflinger Basin.
Modern onderzoek
Een internationaal team onder leiding van Alexander Lukeneder van de NHM Wenen, Petra Lukeneder (Universiteit van Wenen), Reinhard Sachsenhofer (Universiteit van Leoben), Manuel Rigo (Universiteit van Padua) en Guido Roghi (Nationale Onderzoeksraad van Padua) hebben onderzoek gedaan naar een van de grootste milieurampen in de geschiedenis van de aarde.
Er is een breed scala aan onderzoeken uitgevoerd op gesteenten en fossielen en de nieuwste analysemethoden zijn toegepast. Macrofossielen zoals ammonieten, inktvissen en vissen werden geanalyseerd, evenals vertegenwoordigers van de flora. Daarnaast werden de pollenassociaties en hun veranderingen gedurende de duur van de Carnische crisis geanalyseerd.
Er is een verandering te zien van puur mariene omstandigheden naar door zoet water beïnvloede omstandigheden met een toenemend voorkomen van uiterwaarden en moerassen met pioniervegetatie.
Op basis van microfossielen en geochemische en geofysische analyses is een gedetailleerd beeld ontstaan van het milieu 233 miljoen jaar geleden in de Oostenrijkse Kalkalpen. De herziene identificatie van ammonieten en de analyse van kleine vissentanden maken een nauwkeurige leeftijdsclassificatie mogelijk.
De gesteentesequenties in de Oostenrijkse Kalkalpen zijn vergelijkbaar met afzettingen van dezelfde leeftijd in de hele Tethys-regio. De krachtige inbreng van CO2 door vulkanisme veranderde de mondiale samenstelling van koolstofisotopen. Dit chemische spoor van het mondiale broeikasklimaat is ook te ontdekken in de rotsen bij Lunz am See.
Geofysische metingen aan de verschillende gesteenten laten duidelijk een toename zien van het aantal uitstralende deeltjes en magnetiseerbare mineralen tijdens de Carnian Crisis, evenals een verandering in de samenstelling van kleimineralen. Het hogere aandeel van deze deeltjes duidt op een toegenomen toevoer van verweringsproducten en organische residuen van landplanten vanuit het omringende land naar het zeebekken als gevolg van de toegenomen neerslag.
Biomarkers – chemische stoffen in het sediment die afkomstig zijn van voormalige organismen – geven aan dat tijdens deze nattere fase het organische materiaal in toenemende mate afkomstig was van landplanten, dat wil zeggen dat het in het Reiflinger Basin werd gespoeld. De omgevingsomstandigheden veranderden. Dit deel van de Tethys-oceaan werd afgesneden en zuurstofarme, vijandige omstandigheden verspreidden zich naar de zeebodem. Het materiaal dat uit het land werd aangespoeld, veranderde de waterchemie permanent.
Geologen hadden al lang de opeenvolging van lichtere Reiflinger-kalksteen tot donkere Göstlinger-kalksteen opgemerkt, die uiteindelijk bedekt werden met fijn gelamineerde Reingraben-lagen. Deze verandering kan nu worden verklaard door de veranderende klimatologische omstandigheden.
De fijn gelamineerde Reingraben-lagen met hun ongewone rijkdom aan fossielen werden gevormd tijdens het hoogtepunt van de Carnian-crisis. Er waren geen aaseters in de zuurstofvrije modder om de dode organismen op te eten. Er was geen leven meer mogelijk op de zeebodem en in het sediment.