De epische reis van de tektonische platen: waar lag jouw achtertuin in de hoogtijdagen van Pangea?

Neem de omgeving eens in je op en besef dat het stukje Aarde waar je op uitkijkt ooit duizenden kilometers verderop lag, misschien zelfs wel onderwater of in een compleet ander klimaat.

Dankzij een nieuwe online tool, gemaakt door een internationaal team onder leiding van de Universiteit Utrecht, kun je het nu zelf ontdekken. Met één klik zie je op welke breedtegraad jouw locatie zich bevond in de hoogtijdagen van het supercontinent Pangea, zo’n 320 miljoen jaar geleden.

De nieuwe website Paleolatitude.org is gebaseerd op het zogeheten Utrecht Paleogeography Model. Daarmee reconstrueerden wetenschappers nauwkeuriger dan ooit hoe continenten en tektonische platen door de tijd hebben bewogen. En dat levert verrassende inzichten op. “De volgende keer dat je op reis gaat, kijk dan eens welke reis je bestemming zelf heeft afgelegd”, aldus hoofdonderzoeker Douwe van Hinsbergen, hoogleraar mondiale tektoniek en paleogeografie.

Warm, droog en tropisch Winterswijk

Dat is niet alleen leuk, maar ook cruciaal voor wetenschap. De breedtegraad bepaalt namelijk hoe de zon op Aarde schijnt en dus het klimaat. Wie het klimaat van miljoenen jaren geleden wil begrijpen, moet weten waar een stuk gesteente zich op dat moment bevond. Neem Winterswijk. Daar onderzoeken geowetenschappers fossielen van 245 miljoen jaar oud. Die wijzen op een omgeving die lijkt op de huidige Perzische Golf: warm, droog en tropisch. Betekent dit dat de Aarde toen overal zo heet was? Nee, zeker niet. Nederland lag gewoon veel zuidelijker, op dezelfde breedtegraad als het huidige Arabië.

Er bestonden al modellen om de epische reis van de tektonische platen in kaart te brengen, maar dit nieuwe model is een grote stap vooruit. De resolutie is flink verhoogd, ook kleine tektonische platen en zelfs zogeheten verdwenen continenten zijn nu meegenomen. Denk hierbij aan verloren landmassa’s zoals Groot-Adrië, de Tethysche Himalaya en Argoland, die de afgelopen jaren door Van Hinsbergen en co zijn ontdekt en in kaart gebracht. Hun sporen vind je vandaag de dag nog terug in opgeplooide gesteenten in bergketens van respectievelijk de Middellandse Zee, de Himalaya en Indonesië. “Daarmee is nu voor het eerst een echt wereldwijd model beschikbaar gekomen waarmee je die gesteenten kunt koppelen aan hun oorspronkelijke platen, die sindsdien zijn verdwenen in de aardmantel. De wereldreis van die gesteenten kan nu ook worden gevolgd”, legt de Utrechtse hoogleraar uit.

Magnetisme

Maar hoe weten wetenschappers waar een steen miljoenen jaren geleden lag? Dat proces bestaat uit twee stappen. Eerst reconstrueren ze hoe platen ten opzichte van elkaar bewogen. Dit doen ze door de opgeplooide gesteenten als het ware uit te vouwen. Daarna komt het magnetisch veld van de Aarde in beeld. Dat verandert namelijk met de breedtegraad. Veel gesteenten bevatten magnetische mineralen die de richting van dat veld vastlegden toen ze ontstonden.

“Die informatie werkt als een kompas uit het verleden”, vertelt onderzoeker Bram Vaes, werkzaam bij het onderzoeksinstituut CEREGE in Aix-en-Provence, Frankrijk. “Zo kunnen we bepalen op welke breedtegraad een gesteente is gevormd. Dat is enorm belangrijk voor bijvoorbeeld klimaatonderzoek.” Gecombineerd met ouderdomsbepalingen ontstaat een gedetailleerde kaart van de bewegingen van continenten door de tijd.

Sprekende fossielen

En de toepassingen gaan nog verder. In opgeplooide gesteenten zitten vaak fossielen verstopt, een goudmijn voor paleontologen. Dankzij het nieuwe model kunnen zij nu veel nauwkeuriger bepalen hoe biodiversiteit zich door de tijd en over de Aarde heeft ontwikkeld.

“Voorheen keken we vooral naar veranderingen door de tijd”, zegt paleontoloog Emilia Jarochowska van de Universiteit Utrecht. “Nu voegen we daar ruimte aan toe. Dat maakt ons beeld driedimensionaal. Hiermee kunnen we laten zien wat er met de wereldwijde biodiversiteit gebeurde tijdens en na massa-uitstervingen in het verleden, bijvoorbeeld doordat de Aarde sterk opwarmde of afkoelde. Welke breedtegraden werden als eerste onbewoonbaar en welke werden juist toevluchtsoorden? Welke dieren pasten zich aan en welke verdwenen?”

Meerdere dimensies

Voor de bekende massa-uitstervingen zijn daar scenario’s voor, maar die waren moeilijk te toetsen vanwege de onzekerheid over de paleogeografische positie van de fossielen. “Met het nieuwe model hebben we veel meer zekerheid en verschuift ons begrip van biodiversiteit van eendimensionaal, dus alleen door de tijd heen, naar driedimensionaal, dus ook in de ruimte. Daaruit kunnen we belangrijke lessen leren voor de weerbaarheid van biodiversiteit in het heden”, zegt Jarochowska.

Het model reikt nu terug tot de tijd van Pangea, maar daar stopt het niet. In de toekomst willen de onderzoekers nog verder teruggaan, tot de zogeheten Cambrische explosie, zo’n 550 miljoen jaar geleden, toen complex leven op Aarde plotseling opbloeide.

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Dit woeste toproofdier reisde heel Pangea over en greep de macht vlak voor grote massa-extinctie en Kakkerlak was er al toen supercontinent Pangea uit elkaar viel. Of lees dit artikel: Ooit vlogen er reuzeninsecten rond op aarde: wetenschappers tasten nog altijd in het duister waarom.

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: