Tijdschalen “Marc pakte de krant voordat Professor Von Boring

Pagina 1: Broeikast: Tijdschalen
Expeditie Broeikaswereld – Universiteit Utrecht
Tijdschalen
“Marc pakte de krant voordat Professor Von Boring koffie ging zetten.” Dit is vorm van relatieve
tijdsbepaling. “Marc pakte de krant om 11 uur en Professor Von Boring ging koffie zetten om half twaalf.”
Dit is vorm van absolute tijdsbepaling. Beide vormen worden ook toegepast om tijd in het verre verleden
aan te duiden.
De Deense geoloog Nicolaus Steno definieerde drie basisprincipes: Het principe van superpositie is de
bekendste, waarbij wordt verondersteld dat jongere sedimentlagen moeten zijn ontstaan op oudere lagen.
Het tweede principe is die van de oorspronkelijke horizontaliteit wat inhoudt dat gesteentelagen die niet
(meer) in horizontale positie liggen, het gevolg zijn van verstoringen die plaatsvonden na het moment van
afzetting. Volgens het derde principe van laterale vervolgbaarheid lopen sedimentaire lagen in principe
lateraal, dat wil zeggen in de horizontale richting door. Dit verklaart waarom hetzelfde gesteente vaak in
heuvels aan twee kanten van een dal gevonden wordt, terwijl het sediment in het dal verdwenen is door
erosie. Tegenwoordig weten we dat op nog grotere schaal sedimentlagen niet altijd lateraal doorlopen
omdat een sedimentair bekken niet oneindig groot is.
De jaarlijkse omwenteling van de aarde rond de zon veroorzaakt regelmatige (cyclische) veranderingen in
het weer (seizoenen) die de oorzaak zijn van groeiringen in bomen. Door deze boomringen te tellen kun
je dus precies bepalen hoe oud een boom is. Door boomringen van levende bomen te vergelijken met die
van dode bomen en die weer te vergelijken met oud hout uit huizen, bruggen, boten, schilderijen,
enzovoort, kan je een absolute tijdschaal maken die gebaseerd is op boomringen. De oudste tijdschaal
gebaseerd op deze methode is ongeveer 14.000 jaar. Vergelijkbare tijdschalen zijn ook gemaakt voor
ijskernen en meerafzettingen waarin ook jaarlagen (varven) bewaard zijn gebleven.
Naast de jaarlijkse omwenteling van de aarde rond de zon veroorzaken cyclische veranderingen in de
hoek van de aardas en de ellipticiteit van de aardbaan voor veranderingen in de hoeveelheid
zonnestraling per seizoen op langere tijdschalen en daarmee het klimaat. Deze astronomische cycli
worden ook wel Milankovitch cycli genoemd en zijn onder andere verantwoordelijk voor het ontstaan en
verdwijnen van ijstijden.
Om de absolute tijd van het verre verleden te bepalen, moeten we van andere technieken gebruik maken
zoals radiometrisch dateren. Dit is een techniek die gebaseerd is op het radioactief verval van natuurlijke
isotopen. De bekendste is die gebaseerd op de koolstof-14 (14C) datering, maar die gaat niet verder terug
in de tijd dan 60.000 jaar. Om de ouderdom van oudere lagen te bepalen wordt bijvoorbeeld gebruik
gemaakt van Uranium-Lood (U/Pb) datering.
Helaas zijn niet alle gesteenten geschikt om radiometrisch te dateren en daarom wordt er ook veel
gebruik gemaakt van paleomagnetisch calibreren. Sommige gesteenten kunnen magnetisch zijn als ze
magnetische mineralen bevatten en leggen daarmee de richting van het magnetische veld vast. Het
aardmagnetische veld is in het verleden veelvuldig omgekeerd. Als het veld normaal is, zoals nu, wordt dit
met zwart aangeduid. Als die omgekeerd is, krijgt het een witte aanduiding. Dit heeft een standaard
tijdschaal opgeleverd met zwarte en witte intervallen, die met behulp van radiometrische dateringen in
een absolute tijdschaal is omgezet. Door het aardmagnetische veld van sedimentlagen te meten en die te
vergelijken met de standaard-paleomagnetische tijdschaal kan de ouderdom worden bepaald.
Met behulp van al deze technieken is de geologische geschiedenis van de aarde redelijk goed in kaart
gebracht, maar wordt keer op keer verfijnd naar mate er nieuwe vondsten en ontdekkingen worden
gedaan. De geologische tijdschaal is onderverdeeld in kleine en grote tijdvakken die allemaal namen
hebben gekregen. De grens tussen twee tijdvakken wordt vaak bepaald door een belangrijke gebeurtenis
zoals het uitsterven van veel dieren en planten of een belangrijke klimatologische gebeurtenis zoals die
zich 55 miljoen jaar geleden voltrok.
Vragen:
1. Geef zelf nog drie voorbeelden van absolute en drie van relatieve tijdsaanduidingen.
2. Als je gebruikmaakt van het paleomagnetisch calibreren, krijg je dan een uitkomst met een
absolute of een relatieve tijdsaanduiding? Verklaar je antwoord.
3. Tegenwoordig heeft Nederland een gematigd maritiem klimaat, maar 20.000 jaar geleden was het
hier kouder en hadden we een toendraklimaat.
Pagina 2: Broeikast: Tijdschalen
Expeditie Broeikaswereld – Universiteit Utrecht
a. Kan je deze klimaatverandering toeschrijven aan passieve klimaatverandering (een
verandering in het klimaat door een veranderende ligging van de continenten)?
b. Zo ja, maak een schets van de weg die Nederland volgens jou in deze periode heeft
afgelegd. Zo nee, geef dan een voorbeeld van een proces dat wel bijgedragen zou
kunnen hebben.