Sporen van het verleden

Milieureconstructie van de Achterhoek, 235 miljoen jaar geleden.
Door: Anja Jansen, 2004
Begeleiding: Bert Boekschoten & Simon Troelstra
Inhoudsopgave
Introductie
Het Trias
Het klimaat van het Trias
De flora van het Trias
De fauna van het Trias
Nederland tijdens het midden Trias
Het ontstaan van de kalksteen van Winterswijk
De vorming van fossielen in de Muschelkalk
Milieurecontructie
Literatuur
3
5
9
10
13
20
22
24
26
27
Omslag: Voetstappen van sauriers gevonden in de Muschelkalk.
2
Sporen van het verleden
Introductie
Ooit lag Nederland dicht bij de evenaar. Het klimaat was toen heet en droog, en
de Achterhoek werd overspoeld door een ondiepe zee. Sauriers trokken door
deze landen, en trachtten te overleven. Zij lieten hun fossielen na in
kalksteenlagen.
In dit verslag wil ik een idee geven van hoe de Achterhoek er uit zag tijdens het
Trias, welk klimaat er heerste en welke planten en dieren er toen leefden.
De steenlagen van het Trias vinden we in Winterswijk. Daar komt het sediment
gevormd in het Trias aan de oppervlakte, en in dit sediment is een groeve
gegraven. In deze groeve kan je vele fossielen uit de Triasperiode terugvinden.
Een van de opvallendste fossielen die je daar kan vinden zijn de versteende
voetsporen van sauriers. Deze voetsporen zijn gevonden in een kalk formatie.
Deze kalk dateert uit de Muschelkalk periode, het middendeel van de Triastijd.
Figuur 1: Een idee van hoe de Achterhoek eruit zag in de
Muschelkalk periode (foto van de Namibische woestijn)
3
Figuur 2: Tijdlijn.
4
Het Trias
Het Trias is onderdeel van het mesozoicum. Het mesozoicum duurde van 248
Mjg (miljoen jaar geleden) tot 65 Mjg, en is opgedeeld in het Trias, jura en krijt.
Het Trias is een geologisch tijdvak dat duurde van ongeveer 248Mj tot 202Mj
geleden. Het tijdvak wordt onderverdeeld in:



Laat Trias 223 Mjg – 200 Mjg
Midden Trias 235 Mjg - 223 Mjg
Vroeg Trias 251 Mjg - 235 Mjg
Aan het eind van het Perm, voor het Trias, heeft de grootste extinctie periode uit
de geschiedenis plaatsgevonden. In deze periode stierven 96% van alle soorten
uit, 83% van de genera (geslachten), en 50% van alle families, waaronder
trilobieten, vele paleozoische koralen, vele soorten brachiopoden, zeelelies,
cephalopoden (inktvisachtigen met schelp), mosdiertjes, ostracoden
(microscopische kreeftachtigen met tweekleppige schelp) slakken en
foraminiferen. Ook onder de landplanten vielen vele slachtoffers
Het Trias is genoemd naar het Latijnse woord “Trias” (drie) door Friedrich August
Von Alberti (1795-1878), in 1834. het is Trias genoemd omdat de in de
sedimenten uit die tijdsperiode drie delen te onderscheiden zijn. Het onderste
deel is Buntsandstein (bontgekleurde rode zandstenen), daarboven Muschelkalk
(dolomitische kalken) en bovenop Keuper (bonte, roodpaarse en groene
mergels). Deze afzettingen zijn gevormd in zogenaamde epicontinentale
bekkens, dit zijn bekkens die ontstaan zijn als gevolg van rekverschijnselen
binnen het continent Pangaea: dit begon in het Trias uit elkaar te vallen. Deze
sedimenten zijn voornamelijk terug te vinden in westlijk Europa.
In het Trias zag de wereld er totaal anders uit dan nu. De continenten lagen
verzameld in een reuzen-continent; genaamd Pangea (latijns voor: al het land,
genoemd door Alfred Wegener, in 1915). Rondom dit continent lag een
gigantische oceaan, genaamd de Panthalassa oceaan (latijns voor: alle zee,
genoemd door Alfred Wegener, in 1915). Bewijs voor het bestaan van een
reuzen continent komt voort uit gevonden fossielen, dezelfde soorten fossielen
werden gevonden op verschillende plaatsen op de aarde, het bewijs dat deze
plaatsen ooit dicht bij elkaar gelegen hadden. Zo’n 160 Mjg begonnen de
continenten uit elkaar te drijven, en er vormden zich daarbij grote zeeen.
Hierdoor begonnen zich verschillende soorten dieren en planten per continent te
ontwikkelen.
5
Figuur 3: De wereld in het vroeg Trias.
Het continent Pangea was globaal gezien C-vormig. Het bestond uit twee delen:
in het zuiden Gondwana (Zuid-Amerika, Afrika, India, Antarctica en Australie,
aldus benaamd door Edward Suess in het einde van de 19e eeuw, naar een
regio van oost India, waar een deel van de geologie van het oercontinent werd
bepaald) en in het noorden Laurasie (Noord-Amerika en Eurazie, ook benaamd
door Edward Suess). Tussen die twee delen lag een tropische zee, genaamd
Tethys zee. In het het Trias begonnen deze twee delen uit elkaar te drijven.
Terwijl dit gebeurde begon de zeespiegel langzaam te stijgen, waardoor zuid- en
centraal Europa overstroomden. Her en der lagen nog een paar eilandjes
verspreid in de zee, dit waren Manchuria (noord China), oost China, Indochina,
en stukjes van centraal Azie.
De Tethys zee ook gedoopt door de oostenrijkse geoloog Eduard Suess in 1893
naar de titaan Tethys, de personificatie van de vruchtbare oceaan.
Tijdens de Trias verschenen de eerste dinosaurussen, pterosaurussen,
ichthyosaurussen en zoogdierachtigen.
Aan het eind van het Trias vindt er wederom een massa-extinctie plaats. Het is
mogelijk dat deze extinctie bestond uit minstens twee aparte extinctie periodes
aan het eind van het Trias, die 12 tot 17 miljoen jaar uit elkaar liggen. De oorzaak
van deze extinctie is onbekend. Deze extinctie zou veroorzaakt kunnen zijn door
een klimaatsverandering, met als belangrijkste verandering een toename van de
neerslag. Deze klimaatsverandering zou kunnen samenhangen met een
6
meteorietinslag. Er is een krater die uit die periode stamt; de krater van
Manicouagan in de provincie Québec (Canada), met een diameter van ongeveer
70 km (zie figuur 4).
Figuur 4: Krater van Manicouagan.
Klimaatsveranderingen veroorzaken extincties door het type en de
beschikbaarheid van ecologische niches te veranderen. De soorten die op dat
moment bestaan, moeten dan migreren naar gebieden met voor hen geschikte
omstandigheden, of ze moeten zich aanpassen aan de nieuwe omstandigheden.
Als ze dit niet kunnen, sterven deze soorten uit.
Aan het einde van het Trias stierven ongeveer 50% van alle gewervelde soorten
uit en bijna 25% van alle families. Dit had ook grote effecten op de planten; het
plantenleven was vrij gevarieerd, maar na de extinctie werd het gedomineerd
7
door slechts enkele soorten. Deze extinctieperiode heeft wel een gunstig begin
gemaakt voor de evolutie van de dinosaurussen, die nu niches konden bezetten
die voorheen gevuld waren. Omdat er in deze periode in verhouding vrij weinig
uitstierf, word het als een van de minder significante extincties gezien, toch was
hij vergelijkbaar met de extinctieperiode aan het einde van het Krijt.
8
Het klimaat van het Trias
Het klimaat ten tijde van het Trias was heet en droog, veel droger dan het
tegenwoordig is. Er viel iets meer dan 450 mm regen per jaar, dat is half zoveel
als tegenwoordig. Daar komt nog bij dat de verdamping toen veel hoger was. Er
waren veel woestijnen te vinden. In de polaire gebieden lag geen ijs; het klimaat
was daar vochtiger en gematigd.
Het klimaat in het Trias kan worden bepaald door middel van koolstof isotopen
gevonden in de Muschelkalk. De rode zandsteen afzettingen van het begin van
het Trias vormen ook een aanwijzing voor een heet en droog klimaat. Ook
planten- en dierenresten in de Muschelkalk geven aanwijzingen voor een droog
landklimaat.
Omdat Pangea zo’n groot continent was, waren veel gebieden verstoken van de
matigende klimaatseffect van de zee. Dit betekende dat grote binnenlanden
bestonden uit hete en droge woestijnen. Het was een landklimaat, en er waren
geen seizoenen, het was het hele jaar door heet en droog. De planten die er
waren groeiden voornamelijk rondom meren of bij plassen die vormden als het
regende, maar later weer opdroogden.
In het Trias bevatte de atmosfeer ook hoge concentraties CO2. Aan het begin
van het Trias bevatte de atmosfeer zo’n 1000 ppm CO2, aan het eind van het
Trias was dit 2500-3000 ppm. Dit is de hoogste concentratie ooit, ongeveer 10X
zoveel als tegenwoordig. Deze hoge concentratie CO2 zou veroorzaakt kunnen
zijn door vulkaanuitbarstingen.
Figuur 5: Het klimaat van het midden Trias.
9
De flora van het Trias
Het plantenrijk omvatte tijdens het Trias en Jura voornamelijk coniferen,
paardestaarten en wolfsklauwachtigen waren belangrijk. Aan het einde van het
Trias namen de varens weer sterk toe.
In het Trias bestonden nog geen bloemplanten. De planten die er toen groeiden
kennen we voornamelijk uit vochtige gebieden waar sedimentatie in rivieren en
moerssen plaatsvond. De bekendste planten zijn: taxusbomen, ginkgo’s, varens,
boomvarens, paardestaarten, coniferen en cycas-achtigen (palmvarens). In
Laurazie domineerden andere planten dan in Gondwana. In Laurazie vond men
voornamelijk coniferen, andere zaadplanten en varens, in Gondwana kwam de
zaadvaren Dicroidium het meest voor.
In de Winterswijkse Muschelkalk zijn zaden, sporen en andere overblijfselen van
verscheidene soorten planten teruggevonden. Deze overblijfselen zijn
waarschijnlijk van elders aangevoerd door de wind of het water. Zie tabel 1 en 2
voor een overzicht van soorten gevonden in de Muschelkalk.
SPORITES
Punctatisporites sp.
Cyclogranisporites arenosus
Apiculatasporites plicatus
Cyclotriletes pustulatus
Cyclotriletes Triassicus
Verrucosporites jenensis
Verrucosporites applanatus
Verrucosporites krempii
Verrucosporities remyanus
Verrucosporities thuringiacus
Converrucosisporites sp
Trilites tuberculiformis
Guttatisporites guttatus
Microreticulatisporites sp
Aequitriradites minor
Kraeuselisporites sp
Pleuromeia rossica
Aratrisporites sp
Aratrisporites quadriinga
POLLENITES
Alisporites gauvogeli
Voltziaceaesporites heteromorpha
Colpectopollis ellipsoideus
Vesicaspora sp
Angustisulcites klausii
Angustisulcites gorpii
Angustisulcites grandis
Triadispora crassa
Triadispora plicata
Triadispora muelleri
Dacrycarpites europaues
Patinasporites obulus
Sulcatisporites raticulatus
Protosacculina germanica
Microcachryidites fastidioides
Vitreisporites pallidus
Cycadopites coxii
Cycadopites sp.
Tabel 1: Plantenfossielen gevonden in de kalksteen van Winterswijk
10
LEVERMOS
FAMILIE
Aequitriradites
Hepaticae
WOLFSKLAUWSPOREN
FAMILIE
Pleuromeia
Lycopodaceae
VARENSPOREN
FAMILIE
Punctatisporites
Cyclogranisporites
Apiculasporites
Converrucosporites
Microreticulasporites
Osmundaceae or
Marattiaceae
Schizeae
Schizeae
Schizeae
Schizeae
ZAADVARENPOLLEN
FAMILIE
Vesicaspora
Vitreisporites
Cycadopites sp.
Peltaspermalis
Caytoniales
Peltaspermalis
CONIFERENPOLLEN
FAMILIE
Alisporites
Voltziaceae
Dacrycarpites
Microcachryidites
Patanisporites
Vitreisporites
Colpectopollis
Cyclotriletis
Sulcatisporites
Voltziales
Voltziales
Podocarpaceae
Podocarpaceae
Glyptolepis
Caytoniales
Angisulcites
Osmundaceae
?
Tabel 2: Plantenfossielen gevonden in Winterswijk, opgedeeld in families
Aanpassingen aan het Trias milieu
Het klimaat in het Trias was heet en droog, hier moesten de planten zich op
aanpassen. Planten die een voorkeur hebben voor een vochtig gebied, zoals
wolfsklauwachtigen, werden erg klein, en planten die tegen drogere
omstandigheden kunnen, zoals coniferen, varens en zaadvarens, domineerden
het land.
11
Extinctie periode eind Trias
In de extinctieperiode aan het eind van het Trias stierven er vele soorten planten
uit, waaronder de Glossopteriden (een groep boomvarens).
Invloeden op het plantenleven van het heden
van de vele soorten ginkgo’s die ooit bestonden is er nu nog maar 1 over; de
ginkgo biloba. Van de varens, cycasachtigen en coniferen bestaan er nu nog
vele soorten.
Figuur 6: Van links naar rechts, van boven naar beneden: conifeer, boomvaren,
varen, cycaspalm, paardestaart, taxus, levermos, ginkgo, wolfsklauw, zaadvaren.
12
De fauna van het Trias
Na de extinctieperiode van de grens Perm/Trias begonnen in de opengevallen
ecologische niches nieuwe vormen te evolueren, waaronder bivalvia
(tweekleppigen) en ammonieten. Tijdens het Trias begonnen de reptielen sterk
op te komen, sommige reptielen bereikten in het Trias al een lengte van tien
meter. Het Trias wordt onder meer gekenmerkt door het verschijnen van de
eerste dinosauriërs als Coelophysis, een kleine vleesetende dinosaurus.
In het Trias waren er zoogdier-achtige reptielen, de eerste, kleine zoogdieren en
vier-voetige reptielen genaamd Thecodonta, waarvan wordt vermoed dat ze de
voorouders van de dinosaurussen waren. Maar er waren ook dieren die we
vandaag de dag nog kennen, zoals kikkers, krokodillen en schildpadden.
De reptielen die in Winterswijk gevonden zijn leefden waarschijnlijk net als
zeehonden deels in het water en deels op het land. De meeste soorten waren
niet erg groot, van kop tot staartpunt niet meer dan een meter. Slechts enkele
soorten werden langer dan twee meter.
In de afzettingen uit de Muschelkalk zijn fossielen van vele verschillende soorten
dieren gevonden. Sommigen zullen ook daadwerkenlijk in dit gebied geleefd
hebben, anderen zijn elders gestorven en na hun door door het zeewater
vervoerd en in dit gebied aangespoeld.
Soorten ongewervelden:
- Brachiopoda
Tweekleppige, symmetrische schelp, waarvan de twee schelpen
werschillend van elkaar zijn. Leven vastgehecht aan de zeebodem, filteren
voedsel uit het zeewater.
Soorten gevonden in Winterswijk:
o Lingula tenuissima
o Dielasma ecki
o Coenothyris sp.
-
Mollusca
Mollusken zijn weekdieren. Deze zijn te verdelen in drie groepen:
Bivalven
Tweekleppige, assymmetrische schelp, waarvan de twee kleppen elkaars
spiegelbeeld zijn. Schelpen van aragoniet fossileren matig, laten alleen
een afdruk achter, schelpen van calciet fossileren goed.
Soorten gevonden in winterswijk:
o Modiolus triquetra
o Gervillia modiolaeformis
o Gervillia jenensis
o Bakevellia costata
o Hoernesia socialis
13
o Entolium discites
o Entolium morrisi
o Myophoria vulgaris
o Myophoria cf. germanica
o Pseudomyoconcha goldfussi
o Myoconcha gastrochaena
o Homomya althausi
o Homomya alberti
o Pleuromya elongata
o Pleuromya brevis
o Pleuromya pulchra
Gastropoden
Gastropoden betekend “buikpotigen”, het is de wetenschappelijke naam
voor slakken. Er bestaan zowel land- als zeeslakken.
o Naticopsis sp.
o Loxonema cf. obsoletum
Ammonieten
Uitgestorven inktvisachtigen met een gekamerde schelp. De schelp was
meestal van aragoniet, det fossileert slecht, en laat alleen een afdruk
achter. Ook worden er wel gepyritiseerde schelpen gevonden.
Ammonieten konden terwijl ze zwommen hun diepte regelen door
stikstofgas in de kamers van hun schelp te pompen. Deze kamers warem
met elkaar verbonden door een buis.
o Beneckeia buchi
-
Arthropoda
Onder deze groep vallen insecten en crustacea met een uitwendig skelet.
Soorten gevonden in Winterswijk:
o Clytiopsis sp.
o Halicyne cf. agnota
o Pseudoglyphea spinosa
o Blattoidea (kakkerlakken)
Soorten gewervelden
- Vissen
deze groep is welbekend uit het heden. De vissen kunnen een prooi
gevomd hebben voor de reptielen uit de muschelkalk periode.
Soorten gevonden in Winterswijk:
o Coelacanthus sp.
Een brede vis met gelobde vinnen, heeft 2 rugvinnen. Behoort tot
de kwastvinnigen.
14
Figuur 7: Coelacanthus
o Colobodus sp.
Deze soort werd niet langer dan 20 cm. en was een belangrijke
stap naar de opbouw van de morderne vis.
o Dollopterus sp.
Verwant met Colobodus sp. Werd niet langer dan 20 cm.
o Gyrolepsis sp.
Verwant met Colobodus sp. Werd niet langer dan 20 cm.
o Pholidophorus sp.
Deze straalvinnige vis kom 40 cm. lang worden.
o Saurichthys tenuirostrus
o Deze straalvinnige vis was een gespecialiseerde predator. Zijn
lichaam, dat 1 meter lang kom worden, was gebouwd voor
snelheid. Tijdens het Trias kwam Saurichthys in alle zeeen voor.
Figuur 8: Saurichthys sp.
-
Amphibien
In Winterswijk is een type sporen gevonden dat door een amphibie
achtergelaten is. Dit amphibie heet Capitosauroides sp.
-
Reptielen
Van alle fossielen gevonden in Winterswijk zijn de reptielen de bekendste.
Er zijn van deze dieren voetsporen en skeletdelen gevonden. De reptielen
gevonden in Winterswijk waren aangepast aan een leven deels op het
land en deels in het water, waar ze hun voedsel vonden.
Er zijn voetsporen teruggevonden welke zijn gedetermineerd als:
15
o Rhynchosauroides peabodyi
Dit was een krokodilachtig reptiel, waarvan het voorlichaam
zwaarder was dan het achterlichaam. Dit dier is op basis van zijn
sporen geplaatst in de Chasmatosauridae familie. Dit dier was
ongeveer 65 cm lang.
Figuur 9: Chasmatosaurus
o Rhynchosauroides sp.
De sporen van Rhynchosauroides en die van Rhynchosauroides
peabodyi lijken erg op elkaar, met als enige verschil dat bij de
sporen van Rhynchosauroides de teennagels meer naar binnen
wijzen. Dit dier was ongeveer 80 cm lang en weegde zo’n 1 kg.
Figuur 10: Rhynchosaurus
o Brachychirotherium paraparvum
Dit dier was waarschijnlijk een voorloper van de krokodillen,
afgaamde op zijn lichaamsverhoudingen. Het was waarschijnlijk
een predator die jaagde op vissen of herbivoren. Dit dier was
ongeveer 2 meter lang.
o Procolophonichnium haarmuelensis
Dit dier had gelijkgevormde voor- en achterpoten, waarbij de
voorpoten iets kleiner waren. Ze hadden vrij dikke tenen vergeleken
met hun lengte. Het achterste deel van hun lichaam was het
16
o
o
o
o
o
o
o
zwaarst, de staart werd voortgesleept. Dit dier was ongeveer 32 cm
lang.
Phenacopus faberi
Er zijn aanwijzingen dat dit dier zijn staart gebruikte om zicht voort
te stuwen tijdens het zwemmen. Het achterlichaam van dit dier was
het zwaarst. Ze hadden vrij smalle, scherpe klauwen.
Phenacopus agilis
Over deze soort is vrij weinig bekend. Het was waarschijnlijk een
klein, beweeglijk dier met een vrij groot achterlichaam. Dit dier was
ongeveer 32 cm lang.
Phenacopus sp.
Coelurosaurichnus ratumensis
Er is vrij weinig bekend over deze soort. Er word vermoed dat dit
een primitieve vorm of mogelijk een voorouder van de dinosauriers
was. Dit dier was ongeveer 2,5 meter lang.
Coelurosaurichnus sp.
Sustenodactylus hollandicus
Dit was een klein, hagedisachtig reptiel, met erg lange poten
vergeleken met zijn lichaam. Het was waarschijnlijk een kleine
viseter. Dit dier was ongeveer 5,5 cm lang.
Sustenodactylus sp.
Van de volgende genera zijn ook skeletdelen teruggevonden
o Anarosaurus
Anarosaurus had een lange, beweeglijke hals en een kleine kop.
Hun poten waren aangepast aan leven in het water. Ze leefden in
ondiepe zeeen en legden hun eieren op het land. De meeste dieren
in dit genus waren 40 tot 50 cm lang, maar enkelen bereikten een
lengte van 120 cm.
Figuur 11: Anarosaurus
o Placodus
o Placodus schraapte met zijn vooruit stekende tanden over de
zeebodem, op zoek naar voedsel. Dit voedsel bestond voornamelijk
uit invertebraten als schaal- en schelpdieren. In zijn bek had
Placodus harde platen om de harde delen van zijn prooi te
verpulveren. De lengte van dit dier was ongeveer 2 meter.
17
Figuur 12: Placodus
o Dactylosaurus
Dactylosaurus is sterk verwant aan de Anarosaurus, en dezen
leken dan ook vrij sterk op elkaar. De Dactylosaurus soorten
kwamen in veel verschillende groottes voor.
o Nothosaurus
Nothosaurus was een predator die leefde van vis en kleine
zeereptielen. Ze hadden een lang en beweeglijk lichaam, met poten
die zowel op het land als in het water functioneel waren. De soorten
Nothosaurus verschilden erg in grootte, varierend van 1,5 tot 6
meter. Nothosaurus had lange kaken, en zijn neusgaten zaten
bovenop zijn snuit. Versleten tanden werden regelmatig vervangen.
Figuur 13: Nothosaurus
o Cymatosaurus
Ondanks dat Cymatosaurus erg op Nothosaurus lijkt, qua uiterlijk
en leefwijze, behoort hij tot een andere groep. De schedels van
Cymatosaurus en Nothosaurus verschillen duidelijk van elkaar.
o Tanystropheus
Tanystropheus leefde zowel op het land als in de zee. De juveniele
exemplaren zijn voornamelijk in land afzettingen aangetroffen; ze
voedden zich met insecten, terwijl de adulten voornamelijk in
18
mariene lagen gevonden worden; ze voedden zich met vissen.
Tanystropheus had een lange, beweeglijke hals, die bij sommige
soorten wel 60% van hun totale lengte was. Deze dieren konden tot
6 meter lang worden.
Figuur 14: Tanystropheus
Aanpassingen aan het Trias milieu
Door het extreme hete en droge klimaat waren de leefomstandigheden in
rondom de Muschelkalkzee niet makkelijk, toch zijn er veel verschillende soorten
fossielen gevonden, dit is een bewijs van een vrij rijke fauna in dit gebied.
Wel waren de fossielen die hier gevonden zijn erg klein van stuk. Dit kan erop
wijzen dat het voor deze dieren niet mogelijk was uit te groeien tot hun volledig
volwassen grootte. Dit kan veroorzaakt zijn door “negatieve ecologische stress”,
in dit geval waarschijnlijk het hoge gehalte zout in het zeewater, eventuele
voedselschaarste of giftige stoffen in het mileu zoals bijvoorbeeld
zwavelverbindingen.
Ook zou het kunnen zijn dat het genetisch bepaald was dat de dieren die hier
leefden kleiner bleven dan dezelfde dieren in andere gebieden omdat dat een
ecotype voordeel had. Dit zou kunnen doordat er weinig voedsel aanwezig was,
of door de extreem hoge temperaturen van het zeewater.
Extinctie periode eind Trias
Aan het eind van het Trias, ongeveer 208-213 Mjg was er een kleine extinctieperiode, waarin ongeveer 35% van alle dieren families uitstierven. Onder andere
stierven de labyrinthodont amphibien uit, de conodonten en alle mariene
reptielen, behalve Ichthyosaurus-achtigen.
Invloeden op het dierenleven van het heden
Veel dieren die zijn ge-evolueerd in het Trias bestaan nu nog. Enkelen hiervan
zijn: moderne koralen, zee-egels, zeesterren, en longvissen. Verder ontstonden
in het Trias de voorlopers van onder andere krokodillen, schildpadden en
zeeschildpadden.
19
Nederland tijdens het midden-Trias
Door het uiteendrijven van de landplaten zijn uiteindelijk de continenten
geworden zoals ze nu zijn. Het gedeelte waar Nederland nu ligt, lag toen op
ongeveer 20° NB, vlak bij de evenaar dus. Door middel van paleomagnetisme
zijn we in staat om de vroegere locatie van continenten te achterhalen.
In de periode dat de muschelkalk werd afgezet zag dit gebied eruit als een
slibbige, rustige baai, waar golfslag niet diep reikte; ook getijdegeulen ontbreken.
Een ondiepe zee overspoelde steeds meer land. Korte transgressie (opkomende
zee) periodes werden gevolgd door regressies (wegtrekkende zee). Vandaag de
dag zijn er nog steeds ribbels van golfbeweging zichtbaar in de sedimenten, dit is
een aanwijzing dat de zee vrij ondiep was. Dit gebied viel zelfs regelmatig droog,
het bewijs hiervoor is dat er uitdrogings scheuren en ophopingen van
zoutkristallen in de kalkslibklei zijn terug te vinden. Alle bewijs duidt erop det het
klimaat in dit gebied erg heet en droog was; woestijnachtig, vergelijkbaar met de
huidige omstandigheden rondom de Perzische golf.
Figuur 15: Krimpscheuren
.
Figuur 16: De Perzische golf bij Bushehr, Iran
Figuur 17:
Sattelietfoto Perzische
golf; rond de rivier en
rond ander zoet water
is er enige begroeiing
te zien, rond de zee is
het een kaal
landschap
20
De ondiepe binnenzee die toen in dit gebied lag wordt Muschelkalkzee genoemd.
Deze zee lag over een groot gedeelte van West- en Midden-Europa. De
muschelkalkzee is ontstaan in het onder-ansien, door een grote watertovoer
vanuit het zuidoosten vanaf de Tethys zee door de Oost Karpatische poort naar
het germaanse bekken, en later door de Silezisch-Moravische poort. Het
westelijke deel van de Muschelkalkzee was vrij ondiep, verder naar het oosten
en noordoosten werd het dieper. Tijdens het boven-Anisien was de
Muschelkalkzee afgesloten, en vond er sterke indamping plaats. In het Onder
Ladinien was er weer grote instroom, vanuit het zuid-westen door de
Bourgondische poort. Tijdens deze instromen voerde de zee nieuwe organismen
aan vanuit de Tethys zee.
Figuur 18: Kaartje van de Muschelkalkzee met poorten
De Muschelkalkzee was een tropische zee, die door de hoge verdamping en
droogte veel zout bevatte, en door de hoge temperaturen weinig zuurstof. Deze
zee ontving nauwelijks zoet water door neerslag of rivieren.
Afzetting van een dikke laag kalk leidde tot bijvoorbeeld “Wellenkalk” (zoals in
Winterswijk), “magnesian limestone” (in Engeland) en de eigenlijke “Muschelkalk”
(een Duitse kalksteen die vrijwel geheel uit schelpen bestaat).
21
Het ontstaan van de kalksteen van Winterswijk
Na een lange, droge periode waarin Nederland een woestijnachtig landklimaat
had, begon de zee dit gebied te overspoelen. Er ontstond een ondiepe zee,
waarin ter plaatse kalkafzettingen werden gevormd, van 240 tot 236 Mjg.
De Muschelkalkzee vormde een gunstig gebied voor blauwwieren, die in hun
celwanden miniscule kalkskeletjes vormden. Zodra deze blauwwieren vergingen,
kwamen de kalkdeeltjes vrij, en zonken naar de bodem van de zee.
Een theorie over het ontstaan van de kalkgelaagdheid is dat bij hoogwater de
slijmerige bacteriele mat van blauwwieren kleine deeltjes slib en kalk vasthield,
en dat bij laag water deze deeltjes vastgehouden werden op de bodem,
waardoor er na iedere hoogwater periode er een nieuwe laag werd gevormd.
Bij Winterswijk is de kalklaag ongeveer 40 meter dik. Later zijn deze afzettingen
weer door nieuwe afzettingen bedekt. Aan het eind van het Trias begon een
periode van opheffing. Deze opheffing ging samen met erosie, die in de
omgeving van Winterswijk vrij sterk blijkt te zijn geweest.
Ook aan het einde van het krijt vond een grote opheffing plaats die samenging
met een ingrijpende erosie, waardoor een groot deel van de sedimenten
gevormd na het Trias weer verdwenen. Het uitendelijke resultaat van alle
bodembewegingen is dat de muschelkalk in winterswijk aan de oppervlakte komt,
in twee ongeveer parrallel lopende stroken. Deze stroken lopen van oost naar
west, en de steengroeven zijn ontstaan in de meest noordelijke strook.
22
Figuur 19: geografische kaart van omgeving Muschelkalkgroeve Winterswijk.
23
De vorming van fossielen in de Muschelkalk
Door het warme klimaat van het Trias werd de bovenste laag van de
Muschelkalkzee sterk verwarmd. Omdat warm water lichter is dan koud water
vond en nauwelijks tot geen uitwisseling meer plaats tussen de verschillende
waterlagen. Hierdoor ontstaat een temperatuurzonering.
De organismen die de muschelkalkzee bevolkten leefden voornamelijk in de
warme bovenlagen. De afvalstoffen van de organismen, en de dode organismen
zakten naar de bodem van de zee. Deze organische resten oxideerden, gebruik
makend van de zuurstof die aanwezig was in de onderste waterlagen. Maar
doordat er geen uitwisseling was met de bovenste waterlagen, raakte de zuursof
in de onderste waterlagen al snel op, waardoor een zuurstofloos milieu ontstond.
In zuurstofarme en zuurstofloze milieus is maar weinig leven mogelijk. De
bodembewoners die er waren toen er nog wel zuurstof in het water was stierven
af. Alleen bacterien die geen zuurstof (anaerobe bacterien) nodig hebben
overleven in dit milieu. Deze bacterien breken wel organisch materiaal af, maar
ze geven H2S af aan hun milieu. Dit is voor veel organismen giftig.
Er ontstond naast een temperatuurszonering ook een scheiding in een
zuurstofrijke toplaag waarin veel organismen leefden, en een zuurstofloze
bodemlaag waarin leven vrijwel onmogelijk is door de aanwezigheid van
anaerobe bacterien die H2S afgeven.
Ondanks dat deze situatie fataal is voor de ontwikkeling van een rijke
bodemfauna, is deze situatie ideaal voor het conserveren van overblijfselen van
organismen:




De dode organismen zakken naar de bodem. Doordat er geen
bodemdieren aanwezig zijn en overige aaseters ook wegblijven, blijven de
restanten intact.
Het water staat stil, de circulatie is gestagneerd. Hierdoor worden de
organismen niet meegevoerd door een stroming. Ze blijven roerloos op de
bodem liggen en blijven intact.
Door de afwezigheid van zuurstof vindt geen oxidatie plaats. Anaërobe
bacteriën zorgen voor een onvolledige vertering van het organische
materiaal. In sommige gevallen blijven echter zelfs de weke substantie
van het organisme bewaard. De bacteriën produceren het giftige H2S,
waardoor een steeds onvriendelijker leefmilieu ontstaat. De bacteriën
vormden waarschijnlijk ook een soort slijmlaagje rond de lijken dat ook
voor bescherming zorgde. Als de lijken door nieuw sediment bedekt
werden kropen de bacteriën omhoog maar het slijmlaagje bleef achter.
Door de grote toevoer van kalkdeeltjes (de afstervende algen) uit de
bovenliggende lagen worden de restanten van de organismen relatief snel
24
bedekt door nieuwe modderlagen. Door deze afscherming is verdere
vervorming uitgesloten.
Er trad bij de grotere organismen nog een ander chemisch proces op, waardoor
de restanten extra beschermd werden waardoor hun vorm nog beter bewaard
bleef:
Bij de anaerobe omzetting van organisch materiaal ontstaan koolstof en
zwavelverbindingen. In een anearoob milieu ontstaat hieruit HCO3- en H2S. Bij
het wegrotten van organisch materiaal ontstaat ook ammoniak, NH3. Hierdoor
stijgt de pH. Door de hogere pH gaan Ca2+ en HCO3- over in CaCO3. Deze
CaCO3 slaat rond het kadaver neer en vormt een stevige, harde afscherming
waardoor het lijk beschermd wordt tegen verdere vervormingen. Deze
broodvormige kalkconcreties rond de organismen worden ter plaatse
"Laibsteine", broodstenen, genoemd.
De hoeveelheid biologische activiteit varieerde met de temperatuur. In de warme,
droge zomers leefden er meer organismen. Er ontstonden mergelige gesteenten,
rijk aan kalkconcreties. Soms ontstonden zelfs kalksteenlagen. In de koelere,
natte perioden was er minder biologische activiteit. Er werd meer klei vanaf het
land aangevoerd en er ontstonden mergelige schalies. Deze seizoensgebonden
afwisseling resulteerde in een afwisseling van hardere kalkrijke lagen en
zachtere lagen met mergelige schalie. Doordat deze lagen niet even snel
eroderen is deze afwisseling in de groeve goed zichtbaar.
Figuur 20: De groeve in Winterwijk.
Figuur 21: Nothosaurus schedel,
gevonden in Winterswijk.
25
Milieu reconstructie
Het klimaat in Winterswijk tijdens het Trias was heet en droog. Er lag een
slibbige zee die regelmatig droog viel. Als dit gebeurde lag er onder de zon een
door de krimp verscheurde klei-vlakte. Waarschijnlijk was er in de verre
omgeving geen levende plant te bekennen; wel waren er dode resten,
aangespoeld door de zee. Het zeewater was vrij rustig, en zal
hoogstwaarschijnlijk een beetje naar H2S hebben geroken. Het water was ook
erg zout. Er dreven het en der wat wieren. Er leefden wel enkele dieren als
tweekleppigen, brachiopoden, wormen, kreeftachtigen en vissen in dit water,
maar erg soortenrijk was dit niet. Regelmatig stierf ter plekke de hele mariene
fauna uit door uitdroging, hypersaliniteit en mogelijk H2S gehalte. Af en toe
kwam er wat water vanaf de Tethys zee binnenstromen die wat nieuwe dieren
meebracht.
Door dit landschap trokken de sauriers die de voetsporen in de kalk hebben
achtergelaten. Half lopend, half zwemmend trokken ze door deze ondiepe zee.
Het slib was glad, en ze gleden regelmatig weg. Ze jaagden op vissen en andere
kleine dieren, maar veel voedsel was er niet te vinden.
Tegenwoordig is de Winterswijkse steengroeve een grote attractie voor
fossielenzoekers, waarvoor wordt ge-adverteerd op de website van de VVV
Winterswijk. In de Triasperiode was er geen mensheid, en in ieder geval geen
VVV in dit barre gebied.
Figuur 22: Logo van het Achterhoeks Bureau voor Toerisme.
26
Literatuur
Bachelor report “Walking in Winterswijk” door P Hendriks and S Walgers, 2003
De vorming van het land, HJA Berendsen, 1998
Geologie verslag door Anja Jansen en Mark Doornbos, 2003
Sauriers uit de onder-muschelkalk van Winterswijk, Henk Oosterink et al, 2003,
Grondboor & hamer, jaargang 57, nummer 1a
De winterswijkse steengroeve, Willem Peletier, 2002
Websites:
date accessed: 27 mei 2004:
http://www.campusprogram.com/reference/en/wikipedia/t/tr/Triassic.html
http://www.enchantedlearning.com/subjects/dinosaurs/mesozoic/Triassic.html
http://www.scotese.com/mTriascl.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Triassic
http://www.dinodata.net/Dd/Namelist/TIME/Triassic_late.htm
http://www.wordiq.com/definition/Tethys_Ocean
http://palaeo.gly.bris.ac.uk/Palaeofiles/Triassic/climate.htm
http://palaeo.gly.bris.ac.uk/Palaeofiles/Permian/climate.html
date accessed: 28 mei 2004:
http://www.natuurwetenschappen.be/science/actus/present/archives/carbon/
date accessed: 2 juni 2004
http://www.natuurinformatie.nl/nnm.dossiers/natuurdatabase.nl/i001267.html
date accessed: 3 juni 2004
http://www.ta.tudelft.nl/museum/framesets/frameset_geo_holzmaden.html
date accessed: 6 juni 2004
http://www.regional-geology.nl/Lcountries/Lcountries.htm
date accessed: 17 juni 2004
http://palaeo.gly.bris.ac.uk/Palaeofiles/Permian/vascular.html
http://www.bbc.co.uk/education/darwin/exfiles/Triassic.htm
http://www.bbc.co.uk/education/darwin/exfiles/climate.htm
http://www.enchantedlearning.com/subjects/dinosaurs/plants/Triassic.shtml
http://www.bbc.co.uk/dinosaurs/fact_files/glossary_t_z.shtml
date accessed: 18 juni 2004
http://82.161.106.104/~herman/collection/glossarium.htm
27