Historische klimaatextremen langs noordoostkust van Zuid-Amerika

Net als tegenwoordig stonden vlak voor de laatste ijstijd, rond 125 duizend jaar geleden, in de kustwateren van Noord-Amerika mangrovebossen die een rijke diversiteit van vissen en andere zeedieren herbergden. Duizenden jaren later, tijdens de ijstijd, was het zeewater gezakt en had de kustlijn zich zeewaarts verplaatst. Op die plaats strekten zich toen droge savannes uit, zo bewijzen fossiele vondsten die zijn gedaan in Kourou, Frans-Guyana. Tot nu toe was van deze periode niets bekend over de kustfauna en -flora rond de evenaar in de Atlantische Oceaan.

Twee klimaatextremen

Het onderzoek is een samenwerking tussen paleontologen, biologen en geologen van universiteiten in 13 verschillende landen, waaronder de Universiteit van Amsterdam (UvA). Ze deden hun vondsten tijdens werkzaamheden op de lanceerbasis van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA, waar later dit jaar de nieuwe raket Ariane 6 wordt gelanceerd. De wetenschappers vonden fossielen van 270 soorten planten, dieren en micro-organismen. Er waren onder meer resten van tweekleppige weekdieren, beenvissen, kreeftachtigen, haaien, foraminiferen (kalkachtig plankton), een in zee levende groep met de naam mosdiertjes en grote hoeveelheden planten.

Paleo-ecoloog en geoloog Carina Hoorn van het Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica (IBED) van de UvA en haar team reconstrueerden de vegetatie van beide periodes. “In deze korte tijd vinden we in deze geologische sectie de bewijzen voor twee klimaatextremen”, vertelt Hoorn. “De afzettingen en gevonden fossielen van 125 duizend jaar geleden zijn uniek voor de equatoriale kustlijn, en een van de beste voorbeelden in noordelijk Zuid-Amerika. Bovendien zijn hier ook afzettingen aanwezig van het daaropvolgende laatste glaciaal, vanaf circa 115 duizend jaar geleden.”

Overeenkomst met huidige Caribisch gebied

De bijdrage van de Amsterdamse onderzoekers was het analyseren van fossiel stuifmeel. Hoorn: “In de warme periode vinden we een geweldig rijke assemblage van planten. Bovendien blijken er veel overeenkomsten te zijn tussen de fossielen en de fauna van het huidige Caribische gebied, ten noordwesten van Zuid-Amerika. De kustlijn van Frans-Guyana, Suriname en Guyana ligt tussen de mondingen van de rivieren Orinoco en Amazone. Nu is die connectie met het Caribisch gebied grotendeels afgesloten door de aanvoer van sediment door deze grote rivieren. Blijkbaar bereikte voor de laatste ijstijd veel minder sediment de oceaan.”

Zadels en kruizen

In de periode daarop ontstond, na het zakken van de zeespiegel en het zeewaarts verplaatste mangrovesysteem, een droog savannelandschap. Hoorn: “Tussen 110 en 50 duizend jaar geleden zijn er bewijzen voor drogere condities. Ook vonden onze collega-auteurs houtskool, wat erop wijst dat er af en toe natuurlijke branden waren.”

Een meer gedetailleerd beeld van de plantensoorten uit de ijstijd wisten de onderzoekers te achterhalen door analyse van zogeheten fytolieten, glasachtige silicadeeltjes die de bladeren van onder meer grassen versterken. Promovenda Nina Witteveen: “Fytolieten zijn de deeltjes die zorgen dat je je kunt snijden aan bladeren van grassen. Ze hebben hun eigen karakteristieke vorm: onder de microscoop zien de fytolieten van grassen eruit als minuscule zadels en kruizen, die van palmen als rondjes met stekels. Zo kunnen we fytolieten gebruiken om te herleiden wat er vroeger groeide.”

Fytolieten geven bovendien een goed beeld van de lokale vegetatie, vertelt Witteveen. “Anders dan stuifmeelkorrels worden fytolieten niet door de wind verspreid. Nadat een plant is doodgegaan, komen fytolieten in de bodem terecht op de plek waar de plant stond.”

Tipje van de sluier ook voor Suriname

In de periode tussen de laatste twee ijstijden, van 128.000 tot 116.000 jaar geleden, was wereldwijd de zeespiegel rond 4 tot 6 meter hoger dan tegenwoordig en waren de gemiddelde temperaturen rond 2 graden hoger dan tegenwoordig. Omstandigheden die ook worden voorspeld voor het begin van de 22^e eeuw. Het risico bestaat dan ook dat de kustlijn van Frans-Guyana en het naastgelegen Suriname te maken gaan krijgen met een vergelijkbare zeespiegelstijging waardoor overstromingen kunnen gaan optreden.

Volgens Hoorn zijn de resultaten van het onderzoek inderdaad door te trekken naar de vegetatie in Suriname in dezelfde tijdperiodes als bestudeerd in Frans-Guyana. “In Frans-Guyana zijn ooit fossiele botten van grote dieren gevonden. Dat was waarschijnlijk nog maar een tipje van de sluier. Het werk in Frans-Guyana kan een mooie motivatie zijn voor de wetenschap in Suriname om ook verder op onderzoek te gaan naar dit fascinerende deel van de geologische geschiedenis.”

Tekst: IBED
Foto's: Daniel Guerra; Matteo Sciumbata