Maailma oli hyvin erilainen paikka 400 miljoonaa vuotta sitten, niin sanotulla devonikaudella. Afrikka, Etelämanner, Etelä-Amerikka, Intia, Australia, Madagaskar, osa Aasiaa ja jopa Florida kuuluivat suureen superkontinenttiin, Gondwanaan. Se käsitti huomattavan alueen päiväntasaajan eteläpuolella.
Suuret osat eteläisimmästä Gondwanasta (mukaan lukien se, minkä tunnemme nykyään Etelä-Afrikkana, Etelämantereena, Falklandinsaarilla ja osissa Etelä-Amerikkaa) sijaitsivat koko tämän ajanjakson ajan etelänavan yläpuolella.
Havainnoimalla kivilajeja, mineraaleja ja sedimenttejä, joita muodostuu nykyään erilaisissa ilmastoissa, voimme käyttää tätä tietoa saadaksemme kuvan siitä, millainen ilmasto oli devonikaudella. Vastaavasti voimme käyttää devonikauden fossiileja selvittääksemme ilmastoja niiden ympäristöjen ja ilmastojen perusteella, joissa näitä organismeja esiintyy nykyään.
Ne ovat myös elintärkeitä, kun pyritään päättelemään merenpinnan tason muutoksia ajan kuluessa – ja sitä, miten sekä ilmasto että merenpinta vaikuttivat devonikauden meren eliöihin.
Mielenkiintoista on se, että etelänavalla ei ole todisteita laajoista jääpeitteistä devonikaudella, kuten nykyään Etelämannerta peittävät. Toki nykyään alueella on napajäätiköitä. Tämä viittaa siihen, että ilmastovyöhykkeet jakaantuivat tuolloin eri tavalla ja ovat siirtyneet ajan myötä.
Devonikaudella tietyt eläinryhmät kerääntyivät päiväntasaajan ympärille. Toisia löytyi lauhkeammilta alueilta. Malvinokaffriseksi eläimistöksi kutsuttu ryhmä sijaitsi etelänavan ympärillä. Malvinokaffrinen eläimistö oli ryhmä meren selkärangattomia eläimiä, joita tavattiin vain siitä, mitä me tunnemme Etelä-Afrikkana, Etelämantereella, Falklandinsaarilla ja osissa Etelä-Amerikkaa.
Me emme tiedä paljoakaan niiden ekologiasta, mistä ne tulivat tai miksi ne katosivat, emmekä ympäristöistä, joissa ne elivät silloisen etelänavan ja nykyisen Etelä-Afrikan ympäristössä. Siihen minun tutkimukseni liittyy.
Havaintoni, jotka perustuvat tiettyjen kivilajien ja niiden sedimenttien sekä biologisen toiminnan jäänteiden, niin sanottujen jälkifossiilien, tutkimiseen, viittaavat siihen, että devonikauden etelänavalla sijainnut malvinokaffrinen eläimistö hävisi merenpinnan laskun vuoksi.
Me emme vielä tiedä, mikä aiheutti merenpinnan laskun. Tutkimukseni tarjoaa kuitenkin todisteita aiemmin kirjaamattomasta suuresta sukupuuttotapahtumasta devonikaudella, joka koki useita tällaisia tapahtumia.
Pyyhittiin pois
Etelä-Afrikassa on kenties yksi parhaiten säilyneistä ja täydellisimmistä tallenteista Devonikauden aikaisesta Gondwanasta polaarisilla leveysasteilla. Tämä ennätys on säilynyt ylimpien Pöytävuoren, Bokkeveldin ja alemman Wittebergin ryhmien kivissä Kap-vuoristossa maan eteläreunalla.
Tutkin ja tulkitsen näiden kivien paleontologiaa ja sedimentologiaa. Etsin myös mahdollisia jälkifossiileja, kuten raiteiden kulkureittejä ja kuoppia, kivistä. Jälkifossiilit kertovat biologisen eliön toiminnasta, joka on suoraan yhteydessä sen ekologiaan ja ympäristöön.
Tutkimalla sedimenttikiviä, fossiileja ja jälkifossiileja olen pystynyt muodostamaan kuvan Malvinokaffrisen eläimistön elämästä ja ajasta Etelä-Afrikassa. Siitä voin päätellä, olivatko ympäristömuutokset äkillisiä ja nopeita vai pitkäkestoisia ja asteittaisia ja miten ne vaikuttivat Malvinokaffric Faunaan.
Olen havainnut, että koska tämä eläinryhmä eli tietyissä ympäristöissä, se oli hyvin herkkä merenpinnan liialliselle laskulle, erityisesti merenpinnan yli 10 metrin laskulle.
Sattumoisin Malvinokaffrisen Faunan katoaminen Etelä-Afrikasta on asteittaista ja tapahtuu merenpinnan tason asteittaisen laskusuuntauksen kanssa, joka on havaittavissa ylemmän Bokkeveld-ryhmän kivissä. Tämän tapahtuman jälkeisten niukkojen fossiili- ja jälkijälkilöytöjen perusteella voidaan päätellä, että Malvinokaffrisen eläimistön katoaminen johti meriekosysteemien täydelliseen romahdukseen etelänavan ympärillä.
Vaikka merenpinnan myöhemmän nousun aikana sinne siirtyi erilaisia muualta tulleita siirtolaisorganismeja, ne eivät koskaan saavuttaneet Malvinokaffrisen faunan monimuotoisuutta eivätkä kyenneet muodostamaan vakaita ekosysteemejä. Elämä etelänavan ympärillä näyttää todella elpyneen Etelä-Afrikassa vasta myöhäisdevonikaudella, 370-360 miljoonaa vuotta sitten.
Havaintoni viittaa siihen, että Etelä-Afrikan rantaviivalla oli koko devonikauden ajan monia matalia merellisiä ympäristöjä – rantoja, rantaviivoja, deltoja, sulkusaaria, laguuneja ja suistoja.
Aluksi merenpinta oli matala. Sitten noin 400 miljoonaa vuotta sitten ne nousivat, mutta laskivat vähitellen noin 10-15 miljoonaa vuotta myöhemmin. Tänä merenpinnan nousun aikana Malvinokaffrinen eläimistö ilmestyi Etelä-Afrikkaan, ja sitä esiintyy ylemmän Pöytävuoriryhmän ja alemman Bokkeveld-ryhmän kivissä.
Tutkimukseni osoittaa, että nämä eläimet elivät ja kukoistivat syvemmissä vesiolosuhteissa, mieluiten syvimmissä osissa ranta- ja offshore-ympäristöjä, joissa ne muodostivat erityisiä ekosysteemejä.
Nyt tiedämme, että merenpinnan tason lasku todennäköisesti aiheutti eläimistön katoamisen. Nyt on vuorossa metsästys sen selvittämiseksi, mikä aiheutti merenpinnan laskun.
Sukupuuton jäljittäminen
Mahdollisia vastauksia on useita, ja tutkin niitä uudessa, meneillään olevassa tutkimuksessa.
Esimerkiksi paikalliset tektoniset tapahtumat ovat voineet aiheuttaa sen, että meri on muuttanut muotoaan ja merenpinta on laskenut. Tai ehkä jokin maailmanlaajuinen tapahtuma, kuten ilmastomuutokset, aiheutti merenpinnan laskun.
Devoniaika on loppujen lopuksi aika, jota leimaavat sukupuuttoon kuolemisen tapahtumat, jotka näyttävät olevan maailmanlaajuisia ja jotka viime kädessä liittyvät ilmaston muutoksiin.
Juuri nyt minulla ei ole vastauksia. Mutta tutkin tapoja ajoittaa nämä kivet tarkasti ja katsoa korreloivatko ne tunnettujen paikallisten tai globaalien tapahtumien kanssa ja etsiä ratkaisuja niistä. Toivottavasti pian tiedämme enemmän tapahtumasta, joka hävitti Malvinokaffrisen eläimistön.