A Föld 400 millió évvel ezelőtt, az úgynevezett devon időszakban egészen más volt. Afrika, az Antarktisz, Dél-Amerika, India, Ausztrália, Madagaszkár, Ázsia egyes részei és még Florida is a nagy szuperkontinens, Gondwana része volt. Az Egyenlítőtől délre jelentős területet foglalt el.
A legdélebbi Gondwana nagy része (beleértve azt, amit ma Dél-Afrikaként, Antarktikaként, Falkland-szigetekként és Dél-Amerika egyes részeiként ismerünk) ebben az időszakban a Déli-sark felett helyezkedett el.
Azáltal, hogy megfigyeljük, milyen kőzetek, ásványok és üledékek alakulnak ki a mai különböző éghajlatokon, képesek vagyunk arra, hogy ezen információk alapján képet kapjunk arról, milyen volt az éghajlat a devon időszakban. Hasonlóképpen, a devon kori fosszíliákat felhasználhatjuk az éghajlati viszonyok kidolgozására aszerint, hogy ezek az élőlények milyen környezetben és éghajlaton fordulnak elő ma.
Az időbeli tengerszint-változásokra való következtetés szempontjából is létfontosságúak – és arra, hogy mind az éghajlat, mind a tengerszint hogyan hatott a devon kor tengeri élőlényeire.
Az érdekes az, hogy a devon korszakban nem találtunk bizonyítékot kiterjedt jégtakarókra a Déli-sarkon, mint amilyenek ma az Antarktiszt borítják. Természetesen ma is vannak sarki jégsapkák a térségben. Ez arra utal, hogy az éghajlati övek akkoriban másképp oszlottak el, és az idők során eltolódtak.
A devonban az állatok bizonyos csoportjai az Egyenlítő körül gyűltek össze. Mások a mérsékeltebb éghajlatú régiókban fordultak elő. A malvinokaffrikus fauna néven ismert csoport a Déli-sark körül helyezkedett el. A malvinokaffrikus fauna a tengeri gerinctelenek egy csoportja volt, amely csak az általunk ismert Dél-Afrikában, az Antarktiszon, a Falkland-szigeteken és Dél-Amerika egyes részein volt megtalálható.
Nem sokat tudunk az ökológiájukról, arról, hogy honnan jöttek vagy miért tűntek el, sem arról, hogy milyen környezetben éltek az akkori Déli-sark és a mai Dél-Afrika környékén. Itt jön a képbe az én kutatásom.
A bizonyos kőzetek és üledékeik, valamint a biológiai tevékenység maradványainak, az úgynevezett nyomkövületeknek a vizsgálatából származó eredményeim arra utalnak, hogy a devon kori Déli-sark malvinokaffrikus faunája a tengerszint csökkenése miatt pusztult ki.
Még nem tudjuk, mi okozta a tengerszint csökkenését. De a kutatásom bizonyítékot szolgáltat egy eddig fel nem jegyzett nagy kihalási eseményre a devonban, egy olyan időszakban, amelyben több ilyen esemény is történt.
Eltörölték
Dél-Afrika rendelkezik talán az egyik legjobban megőrzött és legteljesebb feljegyzéssel Gondwanáról a devon időszakból a sarki szélességeken. Ez a felvétel az ország déli peremén, a Fok-hegységen belül a legfelső Table Mountain, a Bokkeveld és az alsó Witteberg-csoport kőzetében maradt fenn.
Ezeknek a kőzeteknek a paleontológiáját és szedimentológiáját egyaránt tanulmányozom és értelmezem. A kőzetekben olyan nyomkövületeket is keresek, mint a nyomvonalak és üregek. A nyomkövületek egy biológiai organizmus tevékenységét jelzik, ami közvetlen kapcsolatban áll az ökológiával és a környezettel.
Az üledékes kőzetek, kövületek és nyomkövületek vizsgálatával képet tudtam alkotni a dél-afrikai malvinokaffrikus fauna életéről és koráról. Ebből következtetni tudok arra, hogy a környezeti változások hirtelen és gyorsak vagy hosszú életűek és fokozatosak voltak-e, és hogy ezek hogyan hatottak a Malvinokaffric Faunára.
Megállapítottam, hogy mivel ez az állatcsoport bizonyos környezetben élt, nagyon érzékenyek voltak a tengerszint túlzott csökkenésének időszakaira, különösen a 10 m-nél nagyobb tengerszint-csökkenésekre.
Véletlenül a malvinokaffrikus fauna eltűnése Dél-Afrikában fokozatos, és a tengerszint csökkenésének fokozatos tendenciájával együtt történik, ami a felső Bokkeveld-csoport kőzetében megfigyelhető. Az ezt az eseményt követő csekély fosszilis és nyomfosszíliákból származó bizonyítékok arra utalnak, hogy a Malvinokaffric Fauna eltűnése a Déli-sark körüli tengeri ökoszisztémák teljes összeomlását eredményezte.
Még ha a későbbi tengerszint-emelkedés során máshonnan bevándorló szervezetek is költöztek be, soha nem tudták elérni a Malvinokaffric Fauna sokféleségét, és nem tudtak stabil ökoszisztémákat kialakítani. Úgy tűnik, hogy az élet a Déli-sark környékén csak a késő devonban, 370 és 360 millió évvel ezelőtt állt helyre igazán Dél-Afrikában.
Az általam talált adatok arra utalnak, hogy a devonban számos sekély tengeri környezet – strandok, partfalak, delták, gátak, szigetek, lagúnák és torkolatok – tarkította Dél-Afrika partvonalát.
Eredetileg a tengerszint alacsony volt. Majd kb. 400 millió évvel ezelőtt emelkedett, hogy aztán 10-15 millió évvel később fokozatosan csökkenjen. Ebben az emelkedő tengerszintű időszakban jelent meg Dél-Afrikában a malvinokaffrikus fauna, amely a felső Table Mountain Group és az alsó Bokkeveld Group kőzeteiben található.
Kutatásaim azt mutatják, hogy ezek az állatok mélyebb vízkörülmények között éltek és gyarapodtak, lehetőleg a part menti és tengeri környezet legmélyebb részein, ahol sajátos ökoszisztémákat alkottak.
Most már tudjuk, hogy a tengerszint csökkenése valószínűleg az állatvilág eltűnését okozta. Most már csak azt kell kideríteni, hogy mi okozta a tengerszint csökkenését.
A kihalás nyomon követése
Ezekre több lehetséges válasz is van, amelyeket új, folyamatban lévő kutatásaim során vizsgálok.
Elképzelhető például, hogy helyi tektonikai események hatására a tenger megváltozott, és a tengerszint lecsökkent. Vagy talán egy globális esemény, például az éghajlati változások okozták a tengerszint csökkenését.
A devon végül is olyan kihalási eseményekkel tarkított időszak, amelyek globális méretűnek tűnnek, és végső soron az éghajlati változásokhoz kapcsolódnak.
Itt és most nem tudom a válaszokat. De vizsgálom, hogyan lehet pontosan datálni ezeket a kőzeteket, és megnézni, hogy korrelálnak-e ismert helyi vagy globális eseményekkel, és onnan kibogarászni a megoldásokat. Remélhetőleg hamarosan többet fogunk tudni arról az eseményről, ami kiirtotta a malvinokaffrikus faunát.