Paleontologen leggen terrestrische ecosystemen van het krijttijdperk bloot in Libanon
Een internationaal team van paleontologen heeft een opmerkelijk rijke en diverse reeks fossielen uit het vroege krijttijdperk blootgelegd in Jezzine, Zuid-Libanon. "We kunnen nu een glimp opvangen van de diversiteit in een vroeg terrestrisch ecosysteem in dit gebied", zegt paleontoloog Ninon Robin, Instituut voor Natuurwetenschappen.
In het vroege krijt, ongeveer 145 tot 100 miljoen jaar geleden, onderging onze planeet belangrijke veranderingen. Vele soorten die vandaag leven, vinden hun oorsprong in deze periode, die bekend staat als de Cretaceous Terrestrial Revolution. Als gevolg van een wereldwijde opwarmingstrend, verschenen bloemplanten en bestuivende insecten. Tegelijkertijd ontstonden en diversifieerden verschillende moderne diergroepen, zoals straalvinnige zoetwatervissen, vogels en andere verwanten van dinosauriërs, en moderne zoogdieren. Die zouden uiteindelijk sommige vroegere groepen in aantallen voorbijsteken.
Door opgravingen in verschillende regio's over de hele wereld hebben wetenschappers uitgebreide kennis opgedaan over het begin van deze periode. Er zijn uitstekend bewaarde terrestrische afzettingen in Oost (China) en West (Spanje, België) Eurazië, Amerika en Antarctica. Maar tot op de dag van vandaag was nog nooit zo'n diverse bijdrage vanuit de grote Afrikaanse regio onderzocht. De planten en dieren die daar tijdens deze kritieke periode in warme, tropische klimaten leefden, moesten nog onderzocht worden. Hiervoor kregen de onderzoekers steun van de National Geographic Society, die hun campagne en onderzoek financierde.
Aan het begin van het krijt maakte Libanon deel uit van hetzelfde supercontinent als het moderne Afrika en lag het vrij dicht bij de evenaar. Ondanks zijn beperkte oppervlakte blijkt Libanon een van de rijkste landen op het gebied van fossielen. Onlangs kwamen in het land fossielhoudende lagen aan het licht van vroege continentale ecosystemen uit het krijt: 130 miljoen jaar oude olieschalie gelegen in de schilderachtige uitloper van Bkassine, in het district Jezzine, Zuid-Libanon. Deze sedimentaire gesteenten bestaan uit dunne lagen die op de bodem van een meer zijn afgezet en die een breed scala aan oude levensvormen bewaren. "Ze vertonen overeenkomsten met andere beroemde fossielrijke schaliën uit deze periode, dus mogelijk onthullen ze cruciale stappen in de evolutie van de ecosystemen die we vandaag zien", aldus Robin.
Uitzonderlijke diversiteit en bewaring
De opgraving in Bkassine, die in oktober 2023 plaatsvond, onthulde al snel een uitzonderlijk rijk fossielenarchief. "De hoeveelheid en diversiteit van de fossielen bij aankomst op de site was verbazingwekkend", zegt Sébastien Olive, paleontoloog aan het Instituut voor Natuurwetenschappen. "We bleven dag na dag een indrukwekkend aantal exemplaren vinden. Dit stelde ons in staat om vrij selectief te zijn in de fossielen die we voor verder onderzoek willen bewaren." De ontdekte exemplaren omvatten een grote hoeveelheid straalvinnige zoetwatervissen, complete coelacanthen, schildpadden, zoetwaterslakken, kreeftachtigen, veel insectensoorten en planten, waaronder verschillende soorten varens, algen, zaadplanten (ook wel spermatofyten genoemd), en duizenden fossiele uitwerpselen.
Opmerkelijk was ook de uitstekende staat waarin de exemplaren zich bevonden. Vele zijn compleet, met bijna intacte skeletten en in een aantal gevallen lijken de organen zelfs gefossiliseerd. "Het is vrij zeldzaam om coelacantfossielen te vinden die zo volledig zijn", legt Olive uit. "We zien uiterst fijne details van dierlijk weefsel, zoals de textuur van visschubben", zegt micro-preparator Nathan Vallée-Gillette, die de fossielen uit hun sedimenten vrijmaakt. "Bovendien is het goed materiaal om mee te werken, omdat de kleiachtige sedimenten vrij gemakkelijk loskomen en je weinig risico loopt het fossiel te beschadigen."
De ondiepe meer- of moerasachtige kenmerken van de site, samen met de ondoordringbare aard van de schalie, hebben geholpen om de kenmerken van de organismen, tot in de kleinste details, te behoeden voor de tand des tijds. "Vindplaatsen met zo’n uitzonderlijke diversiteit en kwaliteit van bewaring worden 'Lagerstätten' genoemd", legt Vallée-Gillette uit.
Lokaal gereedschap
Voor de opgravingen werd een oppervlakte van ongeveer 20 vierkante meter in de dennenbossen van Bkassine met zwaar materieel blootgelegd. Het team van wetenschappers groef de bodem uit tot een diepte van ongeveer 5 meter om de lagen te bereiken die overeenkomen met de bestudeerde periode. Na het graafwerk gebruikten ze handgereedschap om de fossielen voorzichtig uit de grond te halen.
De paleontologen gingen creatief te werk bij het splitsen van de dunne lagen sediment, om de fossielen die ze bevatten bloot te leggen. De lange messen voor Shawarma - de lokale kebab - bleken het ideale gereedschap om de schalielagen te openen.
Verdere preparatie en studie
Een deel van de verzamelde fossielen is tijdelijk overgebracht naar België, Frankrijk en Zwitserland voor verdere preparatie, identificatie en studie. Het proces van preparatie kan enkele maanden duren, net als de studie van de exemplaren. Het doel van de wetenschappers is om een idee te krijgen van de relaties tussen soorten onderling, en ook tussen soorten en hun omgeving in die tijd.
Behalve identificatie zullen ook meer uitgebreide studies worden uitgevoerd om de ecologische context van de locatie te begrijpen. Deze omvatten het scannen van coprolieten (fossiele uitwerpselen) op fragmenten van botten of planten om een indicatie te krijgen van het dieet van bepaalde dieren; de analyse van zuurstofisotopen uit bot- en tandfragmenten om de watertemperaturen in te schatten, en de analyse van calciumisotopen om meer te weten te komen over predator-prooirelaties.
Na hun studie worden de fossielen teruggebracht naar Libanon, waar ze verder zullen worden bewaard en tentoongesteld. Een deel van de resultaten zal worden gepubliceerd in een speciaal nummer gewijd aan Libanon.
Veldwerk grenzend aan een oorlogszone
Het team werkte in ongerepte dennenbossen in de bergen ten zuidoosten van Beiroet. Deze schilderachtige locatie en de opwinding over hun vondsten botsten hard met de gebeurtenissen slechts een paar tientallen kilometers verderop. Hamas-aanvallen troffen Israël op de eerste dag van de opgravingen en werden gevolgd door onophoudelijke bombardementen op Gaza.
"We waren misschien 30 kilometer verwijderd en op sommige dagen konden we de bombardementen duidelijk horen weergalmen in de omliggende bergen", herinnert Vallée-Gillette zich. "Eerst dachten we dat het onweer was, maar de lokale bevolking vertelde ons hoe het echt zat. Ze zijn gewend aan de situatie, want het maakt deel uit van hun leven."
Zorgen om hun eigen veiligheid en mogelijke repatriëring vormden bijkomende stressfactoren voor het team. Olive: "Overdag richtten we ons op de opgravingen en ons onderzoek. Pas 's avonds drong het tot ons door hoe ernstig de situatie werkelijk was, hoewel we al snel beseften dat we relatief veilig waren op de plek van de opgravingen." De naburige conflicten hebben verwoestende gevolgen voor het lokaal natuurlijk en cultureel erfgoed. "De oorlog onderstreept des te meer het belang van het beschermen, behouden en documenteren van het rijke natuurlijke erfgoed van de regio tegen de gruwelen van menselijk conflict."
Het team bestaat uit wetenschappers van de Libanese Universiteit, het Instituut voor Natuurwetenschappen, de Vrije Universiteit Brussel en de Uliège (België), de Universiteit van Rennes (Frankrijk), het Muséum d’Histoire naturelle de Genève (Zwitserland), het Muséum national d’Histoire naturelle de Paris (Frankrijk), en de Association de Paléontologie et Biologie Evolutive Libanaise.
- Dany Azar en Sibelle Maksoud (Libanese Universiteit)
- Pascal Godefroit, Nathan Vallée-Gillette (Instituut voor Natuurwetenschappen)
- Ninon Robin (CNRS-Univ Rennes, Instituut voor Natuurwetenschappen)
- Sébastien Olive (Instituut voor Natuurwetenschappen, ULiège)
- Lionel Cavin (Museum d'Histoire naturelle de Genève)
- Kevin Rey (Vrije Universiteit Brussel)
- Léa de Brito (Muséum national d'Histoire naturelle de Paris)
- Georges Henen (Association de Paléontologie et Biologie Evolutive Libanaise