Pennsylvanian-kausi – Yläkarbonaali: hiilikerrostumat, kosteikot ja elämä
Tutustu Pennsylvanian-kauteen (Yläkarbonaali): massiiviset hiilikerrostumat, laajat trooppiset kosteikot, jättiläiskasvit ja sammakkoeläimet 323–299 miljoonaa vuotta sitten.
Pennsylvanian on Pohjois-Amerikan kerrostumien yläkarbonaalinen aikakausi. Se on Mississippin jälkeen (yläpuolella) ja ennen Permiä. Pennsylvanian alkoi noin 323 miljoonaa vuotta sitten (mya) ja päättyi noin 299 mya.
Hiilikerrostumat, jotka antavat hiilikaudelle sen nimen, ovat tiheiden trooppisten kosteikkometsien muodostaman turpeen jäänteitä. Ne muodostuivat Pennsylvanian-kaudella noin 315-300 miljoonaa vuotta sitten.
Nämä metsät sijaitsivat päiväntasaajalla, ja kosteikot, jotka ovat aina matalia, ulottuivat lännessä Pohjois-Amerikasta nykyisen Euroopan kautta itään Kiinaan, koska nämä mantereet olivat tuolloin kaikki yhdessä (Laurussia). Kosteikkojen ytimenä ollut jokitasanko ulottui 5000 kilometriä itäisestä Kanadasta Ukrainaan ja oli 700 kilometriä leveä. p6Tämä tekisi Pennsylvanian altaasta suuremman kuin mikään kosteikkoalue maapallolla nykyään.
Kivihiilikerrostumille tyypillisiä selkärankaisia olivat sammakkoeläimet, ja kasvit olivat enimmäkseen jättiläismäisiä kerrossammalia, kuten Lepidodendron.
Ympäristö ja ilmasto
Pennsylvanian-kaudella ilmasto oli laajalti lämmin ja kostea päiväntasaajan läheisyydessä, mikä mahdollisti laajojen trooppisten suometsien muodostumisen. Samanaikaisesti Gondwanan alueella esiintyi toistuvia jääkausijaksoja, joiden seurauksena merenpinta vaihteli voimakkaasti. Nämä nousut ja laskut synnyttivät toistuvia sedimenttikertymäjaksoja eli sykloteemeja, joissa rannikko-, delta- ja suoympäristöt vuorottelivat.
Kivihiilen muodostuminen
Hiilikerrostumat syntyivät, kun trooppisten kosteikkojen tiheä kasvipeite keräytyi ja muodostui pehmeäksi turpeeksi. Matala, hitaasti lahoava ympäristö, hapeton pohja ja sedimentin peittävyys estivät turpeen täydellisen hajotuksen. Ajan myötä hautautuminen ja painuminen muokkasivat turpeen kerroksista kivihiiltä. Näitä kerrostumia on laajoilla alueilla, ja ne ovat merkittäviä nykyaikaisen teollisuuden polttoaine- ja metallien valmistuksen raaka-aineita.
Elämä ja ekosysteemit
Pennsylvanianin kosteikot olivat biologisesti rikkaat ja monimuotoiset. Kasvillisuus oli pääosin suurikokoista: lycopodiinit (kuten Lepidodendron), sphenopsidit (esim. Calamites), saniaiset ja alkeelliset siemenkasvit (siemenfooripit). Nämä muodostivat usein kerroksellisia metsiköitä, joissa puut saattoivat kasvaa useita metrejä korkeiksi.
- Kasvit: kerrossammalet, saniaiset, siemenfoorit ja puumaiset kärsämäiset kasvit.
- Selkärankaiset: monet sammakkoeläinten ryhmät menestyivät kosteikoissa; Pennsylvanian oli myös tärkeä vaihe matelijoiden (amniottien) alkupoluille, joiden synty merkitsi siirtymistä täysin maalla elämiseen.
- Artropodit ja hyönteiset: korkea happipitoisuus ilmakehässä tuki suurikokoisia hyönteisiä ja hämähäkkieläimiä. Tunnettuja esimerkkejä ovat jättimäiset sudenkorennot (esim. Meganeura -tyyppiset sukuja), sekä lukuisat niveljalkaiset.
Geologinen ja evolutiivinen merkitys
Pennsylvanian on tärkeä ajanjakso tutkittaessa kasvien ja selkärankaisten sopeutumista märkä-maaympäristöihin ja maalla olemisen varhaisia vaiheita. Erityisesti siemenkasvien ja varhaisten amniottien (matelijoiden kantamuodot) kehitys sai vauhtia, mikä loi pohjan myöhemmälle maalla elävien eläinryhmien monimuotoisuudelle.
Taloudellinen merkitys
Laajat kivihiilikerrostumat, joita syntyi Pennsylvanian-ajan kosteikoissa, ovat nykyaikana merkittävä energianlähde ja teollisuuden raaka-aine. Appalakkien altaan (Pohjois-Amerikassa), Euroopan ja Aasian Pennsylvanian-alueiden kivihiilit ovat olleet tärkeitä teollistumisen aikana.
Miksi Pennsylvanian on kiinnostava tutkijoille?
Tutkijoita kiinnostavat muun muassa:
- suometsien rakenne ja hiilen sitoutuminen menneisyydessä,
- ilmastojaksojen ja merenpinnan vaihteluiden vaikutus sedimentaation rakenteisiin (sykloteemit),
- elämän sopeutuminen märkiin ja kuiviin ympäristöihin sekä amniottien varhainen evoluutio.
Yhteenvetona Pennsylvanian on ajanjakso, joka yhdistää geologian, ilmaston ja biologian näkökulmat: sen aikaan syntyneet kivihiilikerrostumat kertovat laajoista trooppisista kosteikoista ja ovat edelleen näkyvä jälki maapallon menneestä ympäristöstä.
Ilmaston muutos
Sademetsäjärjestelmä romahti noin Pennsylvanian-kauden puolivälissä, ja sen tilalle tuli viileämpi ja kuivempi ilmasto. Kosteikkometsät loppuivat, kun maanpinnan tasoa nosti Gondwanan mantereen paine Laurussia vastaan, jolloin kosketusvyöhyke kohosi. Hiilikauden päättyminen merkitsee hiilikauden päättymistä. Kiina oli liian kaukana, jotta se olisi voinut vaikuttaa siihen, ja siellä kosteikkometsät jatkuivat vielä 50 miljoonaa vuotta, permikauden alkuun. p30
Ilmaston muuttuessa kuivemmaksi munivat amniootit (synapsidit ja sauropsidit) yleistyivät sammakkoeläimiä enemmän. Nämä linjat johtivat matelijoihin ja nisäkkäisiin. Nämä munivat maaselkärankaiset jakautuivat todennäköisesti varhaisista amnioteista mississippikaudella.
Kysymyksiä ja vastauksia
Q: Mikä on pennsylvanialainen?
V: Pennsylvanian on Pohjois-Amerikan kerrostumien ylempi hiilikauden aikakausi.
K: Mikä aikakausi tulee Mississippin jälkeen ja ennen Permiä?
V: Pennsylvaniakausi tulee Mississippin jälkeen (sen yläpuolelle) ja ennen Permiä.
K: Milloin pennsylvanialainen alkoi ja päättyi?
V: Pennsylvanian kausi alkoi noin 323 miljoonaa vuotta sitten (mya) ja päättyi noin 299 mya.
Kysymys: Mitä ovat kivihiilimassat?
V: Hiilimassat ovat tiheiden trooppisten kosteikkometsien muodostaman turpeen jäänteitä.
K: Milloin hiilimassat muodostuivat?
V: Kivihiilikerrostumat muodostuivat Pennsylvanian-kaudella, noin 315-300 miljoonaa vuotta sitten.
Kysymys: Missä kosteikot sijaitsivat pennsylvanialaisen kauden aikana?
V: Kosteikot sijaitsivat päiväntasaajalla ja ulottuivat Pohjois-Amerikasta lännessä nykyisen Euroopan kautta Kiinaan idässä, koska nämä mantereet olivat tuolloin kaikki yhdessä (Laurussia).
K: Mitkä olivat hiilikauden tyypillisiä selkärankaisia eläimiä ja kasveja?
V: Kivihiilimassoille tyypillisiä selkärankaisia olivat sammakkoeläimet, ja kasvit olivat enimmäkseen jättiläismäisiä keräsammalia, kuten Lepidodendron.
Etsiä