De aarde zag er 400 miljoen jaar geleden, tijdens het zogeheten Devoon, heel anders uit. Afrika, Antarctica, Zuid-Amerika, India, Australië, Madagaskar, delen van Azië en zelfs Florida maakten deel uit van het grote supercontinent, Gondwana. Het besloeg een aanzienlijk gebied ten zuiden van de evenaar.
Grote delen van het meest zuidelijke Gondwana (inclusief wat we vandaag kennen als Zuid-Afrika, Antarctica, de Falklandeilanden en delen van Zuid-Amerika) bevonden zich gedurende deze periode boven de Zuidpool.
Door te kijken naar de soorten gesteenten, mineralen en sedimenten die zich tegenwoordig in verschillende klimaten vormen, kunnen we deze informatie gebruiken om een beeld te krijgen van hoe het klimaat in de Devoonperiode was. Op dezelfde manier kunnen we fossielen uit het Devoon gebruiken om klimaten te berekenen op basis van de omgevingen en klimaten waarin deze organismen vandaag de dag worden aangetroffen.
Ze zijn ook van vitaal belang voor het afleiden van veranderingen in het zeeniveau door de tijd heen – en hoe zowel het klimaat als het zeeniveau de zeedieren in het Devoon hebben beïnvloed.
Wat interessant is, is dat er geen bewijs is van uitgestrekte ijskappen op de Zuidpool tijdens de Devoonperiode, zoals we die vandaag de dag hebben op Antarctica. Natuurlijk zijn er vandaag de dag wel poolijskappen in de regio. Dit suggereert dat de klimaatgordels toen anders verdeeld waren, en in de loop der tijden zijn verschoven.
Tijdens het Devoon kwamen bepaalde groepen dieren samen rond de evenaar. Andere werden aangetroffen in meer gematigde streken. Een groep die bekend staat als de Malvinokaffrische Fauna bevond zich rond de Zuidpool. De Malvinokaffrische Fauna was een groep van ongewervelde zeedieren die alleen voorkomen in wat wij kennen als Zuid-Afrika, Antarctica, de Falklandeilanden en delen van Zuid-Amerika.
We weten niet veel over hun ecologie, waar ze vandaan kwamen of waarom ze verdwenen, noch over de milieus waarin ze leefden rond wat toen de Zuidpool was en nu Zuid Afrika is. Dat is waar mijn onderzoek om de hoek komt kijken.
Mijn bevindingen, getrokken uit de studie van bepaalde gesteenten en hun sediment, evenals overblijfselen van biologische activiteit genaamd sporenfossielen, suggereren dat de Malvinokaffric Fauna in het Devoon Zuidpool werden weggevaagd als gevolg van de dalende zeespiegel.
We weten nog niet wat de daling van de zeespiegel veroorzaakte. Maar mijn onderzoek levert het bewijs van een tot nu toe ongeregistreerde grote uitsterving tijdens het Devoon, een periode die meerdere van dergelijke gebeurtenissen kende.
Uitgeroeid
Zuid-Afrika heeft misschien wel een van de best bewaarde en meest complete verslagen van Gondwana tijdens de Devoonperiode op poolbreedten. Dit archief is bewaard gebleven in de gesteenten van de bovenste Tafelberg, Bokkeveld en onderste Witteberg Groepen in de Kaapse Bergen langs de zuidelijke rand van het land.
Ik bestudeer en interpreteer zowel de paleontologie als de sedimentologie van deze gesteenten. Ik zoek ook naar sporenfossielen zoals spoorwegen en holen in de rotsen. Sporenfossielen geven de activiteit van een biologisch organisme aan, die in direct verband staat met zijn ecologie en omgeving.
Door afzettingsgesteenten, fossielen en sporenfossielen te onderzoeken, heb ik mij een beeld kunnen vormen van het leven en de tijd van de Malvinokaffrische Fauna in Zuid-Afrika. Daaruit kan ik afleiden of milieuveranderingen plotseling en snel waren of langdurig en geleidelijk en hoe zij de Malvinokaffric Fauna beïnvloedden.
Ik heb ontdekt dat, omdat deze groep dieren in bepaalde milieus leefde, zij zeer gevoelig waren voor perioden van excessieve daling van het zeeniveau, in het bijzonder zeespiegeldalingen van meer dan 10 m.
Het toeval wil dat het verdwijnen van de Malvinokaffric Fauna in Zuid-Afrika geleidelijk verloopt en samenvalt met een geleidelijke trend van dalend zeeniveau die wordt waargenomen in de gesteenten van de bovenste Bokkeveld Groep. Bewijsmateriaal uit het schaarse fossielen- en sporenfossielenbestand na deze gebeurtenis suggereert dat het verdwijnen van de Malvinokaffrische Fauna resulteerde in een totale ineenstorting van de mariene ecosystemen rond de Zuidpool.
Ook al kwamen er tijdens een daaropvolgende stijging van het zeeniveau verschillende immigrerende organismen van elders, zij waren nooit echt in staat om de diversiteit van de Malvinokaffrische Fauna te bereiken, noch om stabiele ecosystemen te vormen. Het leven rond de Zuidpool lijkt zich in Zuid-Afrika pas echt te hebben hersteld in het Laat-Devoon, tussen 370 en 360 miljoen jaar geleden.
Wat ik heb gevonden, suggereert dat de kustlijn van Zuid-Afrika gedurende het hele Devoon bezaaid was met vele ondiepe mariene milieus – stranden, kustvlakten, delta’s, barrière-eilanden, lagunes en estuaria.
In het begin was het zeeniveau laag. Zo’n 400 miljoen jaar geleden steeg de zeespiegel, om 10-15 miljoen jaar later weer te dalen. Het was gedurende deze periode van zeespiegelstijging dat de Malvinokaffric Fauna haar intrede deed in Zuid-Afrika en gevonden wordt in de gesteenten van de bovenste Tafelberg Groep en de onderste Bokkeveld Groep.
Mijn onderzoek wijst uit dat deze dieren leefden en gedijden in omstandigheden met dieper water, bij voorkeur in de diepste delen van de kust en offshore-omgevingen waar zij specifieke ecosystemen vormden.
Nu we weten dat de dalende zeespiegel waarschijnlijk de oorzaak was van het verdwijnen van de fauna.
Het volgen van het uitsterven
Er zijn verschillende mogelijke antwoorden, die ik onderzoek in nieuw, lopend onderzoek.
Zo kunnen lokale tektonische gebeurtenissen de zee van configuratie hebben doen veranderen en het zeeniveau doen dalen. Of, misschien een wereldwijde gebeurtenis, zoals klimatologische verschuivingen veroorzaakt zeespiegel daling.
Het Devoon, na alles, is een tijd ontsierd door uitsterving gebeurtenissen die lijken te zijn op een wereldwijde schaal, uiteindelijk gekoppeld aan veranderingen in het klimaat.
Op dit moment, heb ik niet de antwoorden. Maar ik onderzoek manieren om deze gesteenten te dateren, en te zien of ze correleren met bekende lokale of globale gebeurtenissen en van daaruit de oplossingen te vinden. Hopelijk weten we snel meer over de gebeurtenis die de Malvinokaffric Fauna heeft uitgeroeid.