190 MILJOEN JAAR OUDE MOESSONS IN STEEN VASTGELEGD

Uit gesteenten in het zuidwesten van de Verenigde Staten kan worden afgeleid dat er 190 miljoen jaar geleden in het gebied, dat toen deel uitmaakte van het supercontinent Pangea, moessons zijn opgetreden (Nature, 5 juli). Het optreden van moessons hangt onder meer af van de ruimtelijke verdeling van de continenten over de aarde. Zo'n 190 miljoen jaar geleden was die verdeling geschikt: de evenaar liep vrijwel door het midden van het grootste continent dat de aarde voor zover we weten ooit heeft gekend.

De gesteenten waarin nu duidelijke sporen van moessons zijn ontdekt (de Navajo Zandsteen), bestaan uit 2500 meter dikke afzettingen die als duinen zijn gevormd in een uitgestrekte woestijn in het meest westelijke gedeelte van Pangea. Het ontstaan van deze zandsteen als duinen is voor geologen gemakkelijk te herkennen aan de typische, grootschalige scheve gelaagdheid die het pakket karakteriseert. Maar naast de `normale' scheefgelaagde pakketten vertoont de Navaja Zandsteen ook lagen die als een soort plastische massa van de duinhellingen moeten zijn afgegleden. De wijze waarop dat is gebeurd (zogeheten slumping) vereist een vermenging van het woestijnzand (en stof) met een betrekkelijk grote hoeveelheid water. Omdat water in woestijnduinen snel wegzakt, moet sprake zijn geweest van zeer zware regenval.

Zulke zware buien in woestijngebieden zijn betrekkelijk zeldzaam, maar niet ongewoon. In dit geval konden de onderzoekers (van de Universiteit van Nebraska) echter vaststellen dat de duinafzettingen een cycliciteit vertonen met een jaarlijkse periodiciteit. In een pakket dat gedurende 36 jaar moet zijn gevormd, vonden de onderzoekers 24 slumppakketten. Zij komen op basis van de kenmerken van deze 24 pakketten tot de conclusie dat er 20 moeten zijn ontstaan tijdens zomermoessons; de overige vier moeten tijdens zware winterse buien zijn gevormd.

Deze bevindingen zijn de eerste waarbij het vóórkomen van moessons in het geologische verleden kan worden vastgesteld. De Navajo Zandsteen heeft overigens bij andere recente onderzoeken nog meer gegevens opgeleverd over sterk verschillende seizoenen. Zo is onder meer een jaarlijkse cycliciteit in de overheersende windrichting vastgesteld (aan de hand van de scheve gelaagdheid in de pakketten, die weerspiegelt in welke richting de duinen zich onder invloed van de wind bewogen).

De diverse gegevens wijzen erop dat in de woestijn waarin het pakket zich opbouwde, de wind 's winters veel sterker was dan 's zomers, en dat vochtige lucht die in de zomer uit het westen werd aangevoerd, leidde tot een neerslag van gemiddeld 2 mm per dag. Wanneer de regenval plaatsvond via heftige slagregens uit cumulonimbus-bewolking, konden de slumps ontstaan waarvan de sterk gedeformeerde lagen nu nog getuigen.