Geologische begrippen (deel 13a)

DE GEOLOGISCHE GESCHIEDENIS VAN DE AARDE EN VAN BELGIË (van Pleistoceen tot Holoceen)

KWARTAIR (2.5 miljoen jaar - heden)

PLEISTOCEEN (2,5 miljoen - 11.500 jaar)

Het geologisch tijdvak Pleistoceen is als serie de onderste onderverdeling van het systeem Quartair. Het Pleistoceen duurde van 2,588 miljoen (Ma) tot 11,56 duizend jaar (Ka) geleden. Het volgt op het Plioceen, wordt opgevolgd door het Holoceen.

Het Pleistoceen kenmerkt zich door
Afwisseling van perioden met een warm gematigd klimaat en perioden met een overwegend veel kouder klimaat, de zgn. glacialen of ook wel 'ijstijden' genoemd. Tijdens glacialen worden landijskappen ook buiten de poolgebieden gevormd (vooral op het Noordelijk Halfrond).
Door het vastleggen van enorme hoeveelheden water in de landijskappen daalt elk glaciaal de zeespiegel wereldwijd met vele tientallen meters, oplopend tot ca 200 meter tijdens de maximale ijsuitbreidingen. Door deze enorme daling worden de ondiepe randzeeën overal smaller en komen eilanden in verbinding met elkaar en het vasteland.
Zeer grote veranderingen in flora en fauna (veroorzaakt door de relatief snelle afwisseling van warme en koude perioden) wat zich vooral uit in het uitsterven van veel plant- en diersoorten. Een ander effect is een snellere evolutie vooral bij bepaalde groepen zoogdieren, zoals bij de woelmuizen. De opkomst en ontwikkeling van het geslacht Homo, de mensachtigen.

Glacialen
Tijdens het Pleistoceen zijn er ongeveer 52 perioden, glacialen, geweest waarin de temperatuur aanzienlijk daalde. In veel van deze perioden was sprake van een grote uitbreiding van gletsjers in berggebieden en op hogere breedtegraad gelegen lagere gebieden. In ongeveer 7-10 glacialen (het precieze aantal is onbekend) daalde de temperatuur zo langdurig en zo sterk dat vooral op het Noordelijk halfrond accumulerend ijs zich buiten de poolgebieden op het land gedurende soms tienduizenden jaren in honderden meters tot kilometers dikke landijskappen vastlegde. Deze ijskappen breidden zich over grote delen van Noord-Amerika en Eurazië uit. De periode waarin het landijs zich handhaafde varieerde per glaciaal en bovendien fluctueerde de grootte van de ijskap binnen een glaciaal soms aanzienlijk. De maximale uitbreiding van het landijs was meestal vlak voor het eind van ieder glaciaal. De afloop van elk glaciaal wordt gekenmerkt door een zeer snelle stijging van de temperatuur waardoor het landijs snel afsmelt (en de zeespiegel navenant snel stijgt). Het punt halverwege het miniumum en het maximum van deze snelle temperatuursstijging beschouwt men als het eind van de glaciale periode en vormt het moment waarop deze overgaat in een interglaciaal. De afwisseling van glacialen en interglacialen wordt grotendeels veroorzaakt door veranderende astronomische parameters zoals de precessie, obliquiteit en excentriciteit (Mate voor de afwijking van een baan ten opzichte van een cirkelbaan. Een waarde van 0 betekent precies een cirkelbaan. Voor een ellips is de excentriciteit de waarde van de korte as minus de waarde van de lange as gedeeld door de som van beide assen, een waarde tussen 0 en 1 dus: hoe dichter bij 1 hoe meer elliptisch. Een parabolische baan heeft waarde 1. Een hyperbolische baan heeft een waarde groter dan 1).

Fauna (Ongewervelde dieren)
Bij mollusken of weekdieren verloopt evolutie traag. Er zijn dan ook binnen het Pleistoceen, althans in Europa, geen nieuw ontstane soorten aangetoond. Wel hebben veel soorten op de klimaatveranderingen door migratie gereageerd of zijn veel andere soorten die geen mogelijkheden tot migratie hadden uitgestorven. Onder de landslakken zijn strikte bosbewoners fors in het nadeel bij klimaatveranderingen. Als bossen langzamerhand verdwijnen aan het eind van een interglaciaal raken bosbewonende landslakken eerder geïsoleerd dan landslakken die een parklandschap of een grasland bewonen. Bosbewoners verdwijnen als het bos waarin zij leven verdwijnt en zijn daardoor veel gevoeliger voor uitsterven dan landslakken met minder strikte eisen. Dat is ook wat er is gebeurd: onder de tijdens het Pleistoceen uitgestorven landslakken zijn vrijwel alleen bosbewoners te vinden. Een aantal soorten stierf al vroeg tijdens het Pleistoceen uit, alleen de minder strikte bosbewoners overleefden tenslotte de regelmatig terugkerende afkoeling en de telkens daarmee gepaard gaande reductie van het bos areaal.
Bij de zoetwater mollusken vindt iets soortgelijks plaats. De meest veeleisende soorten leven in rivieren. Omdat een rivier zich tijdens een interglaciaal heel anders gedraagt dan tijdens een glaciaal heeft dat grote gevolgen voor de erin levende flora en fauna. Tijdens glacialen zijn sommige rivieren afwezig, van andere wordt de loop gewijzigd en van veel nog aanwezige rivieren zal het water gedurende zekere perioden voor korte of lange tijd bevroren zijn geweest. Dit zijn omstandigheden die veel strikte riviermollusken niet verdragen. Deze dieren zijn ook niet of nauwelijks in staat naar elders te migreren. Het gevolg is dat veel riviermollusken zijn uitgestorven. Anders dan bij bosbewoners stierven de strikte rivierbewoners de één na de ander bij verschillende interglaciaal/glaciaal overgangen uit. De laatste uitstervingen vinden plaats bij de afloop van het laatste Midden Pleistocene interglaciaal.
Voor mariene soorten is vooral het continentaal plat van belang waarop de ondiepe randzeeën liggen. Tijdens glacialen vallen grote delen daarvan door zeespiegelverlaging droog waardoor het leefgebied van zeer veel soorten sterk verkleind wordt. Omdat veel soorten een planktonisch larvaal stadium (kort ei-stadium => lang planktonisch larvaal stadium => vestiging op substraat of bodem) hebben, kunnen de meeste soorten migreren naar gunstiger, meestal Zuidelijker gelegen plaatsen. In bepaalde gevallen leent de geografie zich hier niet voor. De Noordzee is zo'n gebied. Gedurende een groot deel van het Pleistoceen bestond het Nauw van Calais niet en was Engeland dus geen eiland. Dat was ook het geval tijdens perioden van hoge zeespiegelstand. Bij afkoeling konden soorten die zich in de Zuidelijke bocht van de Noordzee bevonden daardoor niet Zuidwaarts migreren. Dit is waarschijnlijk de oorzaak dat enkele mariene soorten zijn uitgestorven. Het zijn er tijdens het Pleistoceen echter verhoudingsgewijs weinig geweest. Het grootste deel stierf op de grens van het Plioceen en het Pleistoceen tijdens het eerste glaciaal van het Pretiglien al uit.

Veel insecten fossiliseren slecht maar van bijvoorbeeld kevers worden de harde delen (rugschilden, monddelen, enz.) in fijnkorrelig sediment goed bewaard. Siltig sediment (Sedimenten worden hoofdzakelijk ingedeeld naar de grootte van de korrels. De korrelgrootte kan variëren van decimeters tot microns. Silt is de benaming voor korrels ter grootte van 2 tot 50 micron.) is daarvoor zeer geschikt. Insecten kunnen grote afstanden vliegend afleggen en zijn daardoor ook in staat om zeer snel op klimaatveranderingen te reageren. Bepaalde zeer korte opwarmingsfasen tijdens het Weichselien zijn alleen maar met behulp van fossiele insecten aangetoond. Gebruikelijk is om klimaatveranderingen met fossiel stuifmeel, pollen te detecteren en meestal geeft de aanwezigheid van bomen aan dat sprake is van een warme periode. Bomen hebben echter veel tijd nodig om te migreren wat betekent dat tijdens korte opwarmingsfasen in een glaciaal (waarbij de temperatuur tot op het huidige niveau kan oplopen) de migratietijd te kort is waardoor grote gebieden volledig onbebosd blijven. Met behulp van insecten, vooral kevers, zijn deze kortstondige fasen wel aantoonbaar.

Bij kevers zijn weinig tijdens het Pleistoceen aangetoonde uitgestorven soorten bekend, evenmin zijn er nieuw ontstane soorten aangetoond. Dat er weinig keversoorten zijn uitgestorven is vrijwel zeker te danken aan hun vermogen enorm snel op veranderingen te kunnen reageren en vliegend grote afstanden af te kunnen leggen. Er zijn uit Engeland tijdens kort durende Pleistocene perioden incidentele vondsten gedaan van keversoorten die tegenwoordig alleen in centraal Azië leven.

Fauna (Enkele uitgestorven gewervelde dieren)
Holenbeer.
Grottenhyena.
Holenleeuw.
Reuzenwolf.
Mammoet.
Megaloceros of reuzenhert.
Smilodon of sabeltandkat.
Wolharige neushoorn .
Doedicurus of reuzengordeldier.
Megatherium of reuzenluiaard.

Mensachtigen
Een aantal mensensoorten waarvan betrekkelijk veel bekend is (van oud naar jong):

1. Homo habilis - Handige mens (2,5 - 1,5 miljoen jaar geleden).
2. Homo erectus - Rechtopstaande mens (1.5 miljoen - 200.000 jaar geleden).
3. Homo heidelbergensis - Heidelberg mens (800.000 - 150.000 jaar geleden).
4. Homo neanderthalensis - Neanderthaler (150.000 en 30.000 jaar geleden ).
5. Homo sapiens - Cro-Magnon mens (40.000 jaar geleden).
6. Homo sapiens sapiens (vóór 35.000 jaar, het tijdstip van zijn verschijning in Europa).

HOLOCEEN (11.500 jaar - heden)

Het Holoceen, vroeger ook Alluvium genoemd, is de naam van het geologische tijdvak van 11.560 jaar geleden tot nu. Het woord Holoceen stamt uit het Grieks: holos betekent "compleet" en ceno betekent "nieuw". Het Holoceen is een relatief warme periode of interglaciaal, vergeleken met de voorgaande koude periode aan het einde van het Pleistoceen. Deze koude periode heet Weichselien en vormde een glaciaal.
Tijdens het Holoceen is het Nederlandse en Vlaamse landschap in grote mate gevormd. De Noordzee ontstond, daarbij vormde de kuststrook met haar duinen, de moerassige veengebieden van Holland en het zeekleilandschap van Noord-Nederland.

Vorming van het Nederlandse en Vlaamse landschap
Het Holoceen is ongeveer 11.000 jaar geleden begonnen nadat het landijs, dat in het Weichselien Noord-Europa en Scandinavië bedekte, zich begon terug te trekken en te smelten. Op de plek van de huidige Oostzee ontstond een groot smeltwatermeer, het Baltisch IJsmeer. De zeespiegel steeg overal ter wereld, waardoor in West-Europa onder andere de Noordzee en de Ierse Zee gevormd werden. Het klimaat werd in de eerste paar duizend jaar daarna steeds warmer.
Met de stijging van de zeespiegel naderde de zee al snel de huidige kustlijn. Daardoor ontstonden grote moerassen in de lage kustvlakten, waar veen werd afgezet. Dit veen wordt ook wel basisveen of veen op grote diepte genoemd. In het Atlanticum (rond 6500 jaar geleden) bereikt de zeespiegel een voorlopig hoogtepunt, waarna de zeespiegelstijging stagneert. Het overgrote deel van het westen en noordwesten van Nederland was door de zeespiegel overspoeld en de zee laat slib op het basisveen vallen. De situatie kan vergeleken worden met het huidige waddengebied. Er wordt een kleilaag afgezet, die oude blauwe zeeklei genoemd wordt (afzettingen van Calais). De oude blauwe zeeklei was landinwaarts hoofdzakelijk echte klei, maar westelijker was de samenstelling erg zandig. De zee en de wind hoopten samen dat zand op tot een strandwal iets buiten de huidige kustlijn (in hoogte niet vergelijkbaar met de huidige duinen). De strandwal is dus zowel een mariene als een eolische afzetting.
In het Subboreaal (rond 3000 jaar geleden) raakte de kustvlakte dichtgeslibd. Er ontstond weer moeras, waarin het zogenaamde Hollandveen werd afgezet. In het Subatlanticum (vanaf 2400 jaar geleden) stijgt de zeespiegel weer geleidelijk, zodat weer klei wordt afgezet. Dit wordt de jonge zeeklei genoemd (afzettingen van Duinkerken).
De landinwaartse beweging van de zee werd in de Middeleeuwen tot stand gebracht doordat de mens dijken begon aan te leggen.

Mensen
In de archeologie begint men met het Holoceen het Mesolithicum = Midden Steentijd, globaal van 10.000 - 6500 jaar, een periode met culturen van jagers en voedselverzamelaars.
Deze periode eindigt met het optreden van de eerste boeren ca. 6500 jaar geleden, in het Atlanticum.
De Oude Steentijd eindigt officieel met het einde van het Pleistoceen. In de geschiedenis van de mens in Europa is het Holoceen de periode van de middensteentijd- en jonge steentijd, de bronstijd en de ijzertijd, waarna de geschreven geschiedenis begint.

Tijdens het Holoceen zijn oa. de volgende soorten uitgestorven:
Buidelwolf
Dodo
Haasts arend
Moa
Oeros
Steller-zeekoe

Extra uitleg over de
geologie van Nederland en Vlaanderen. Klik hier.
geologie van Nederland. Klik hier.
geologie van de Ardennen en de Eifel. Klik hier.
geologische periodes. Klik hier.