Reconstructing Paleo-ecosystems in Mesopotamia: Evidence from fauna in southern Iraqi sediments

Om de geschiedenis van een landschap te begrijpen, kijken geologen vaak naar de lagen aarde onder onze voeten, vergelijkbaar met het lezen van de pagina's van een boek geschreven in steen en zand. Deze lagen, bekend als sedimenten, hopen zich gedurende duizenden jaren op en vangen aanwijzingen op over het klimaat, de waterstanden en het leven dat ooit in een specifieke plek bestond. In de regio van zuidelijk Irak, waar de Tigris en de Eufraat uitmonden in de zee, bevat de grond een complex verslag van hoe de kustlijn heen en weer is verschoven. Dit gebied, onderdeel van een oude bekkens die ooit verbonden was met een enorme oceaan, heeft een dramatische verandering ondergaan van droog land naar moerassige wetlands en weer terug naar de zee. Door de studie van de minuscule schelpen en resten van dieren die bewaard zijn gebleven in deze diepe lagen, kunnen wetenschappers reconstrueren hoe het milieu er op verschillende momenten in het verleden uitzag, wat onthult hoe stijgende en dalende zeespiegels het landschap hebben gevormd dat we vandaag de dag zien.

Een team van onderzoekers van de Universiteit van Basra richtte onlangs hun aandacht op een strategisch stuk water dat bekend staat als Khor Abdullah, gelegen tussen Irak en Koeweit. Dit gebied wordt momenteel ontwikkeld met grote havens, maar onder de moderne constructie ligt een verborgen archief van het verleden. Het team boorde twee diepe gaten, die veertig meter diep in de zeebodem reikten, om lange cilinders sediment te extraheren. Hun doel was om de microscopische dieren die in deze lagen leefden te onderzoeken om zo het verhaal van de oude ecosystemen in elkaar te zetten. Ze zochten niet naar grote dinosaurussen of massieve fossielen, maar naar de microscopische resten van wezens zoals foraminiferen, wat eencellige organismen zijn met kleine schelpjes, en ostracoden, die kleine kreeftachtigen zijn die lijken op miniatuurvensters. Ze zochten ook naar de schelpen van slakken en mosselen, evenals de skeletstructuren van bryozoën, wat kleine, mosachtige dieren zijn die in kolonies leven.

Toen de onderzoekers het sediment uit de twee kernen analyseerden, ontdekten ze een landschap dat in de loop der tijd frequent was veranderd. In de bovenste secties van de kernen, van het oppervlak tot ongeveer elf meter diep, was het sediment rijk aan leven. Ze ontdekten een verscheidenheid aan minuscule schelpen van wezens die gedijen in ondiepe, warme wateren, zoals lagunes en de randen van de zee. Deze bevindingen suggereren dat dit deel van de zeebodem ooit een kalm, ondiep milieu was waar het water niet te diep was en de energie van de golven gematigd was. De aanwezigheid van bepaalde soorten schelpen wees ook op perioden waarin het water erg zout werd, mogelijk door hoge verdamping in een lagunesetting, wat omstandigheden creëerde waarin alleen de meest veerkrachtige wezens konden overleven.

Terwijl de onderzoekers dieper in de kernen doordrongen, tussen twaalf en zeventien meter, veranderde het verhaal drastisch. In deze sectie was het sediment bijna volledig verstoken van dierlijk leven. De lagen hier werden gedomineerd door veen en organisch materiaal, wat wijst op een moeras of een moerassige vlakte waar planten dik groeiden, maar de omstandigheden te zuur of te instabiel waren voor de meeste mariene dieren om te leven. De weinige schelpen die in deze zone verschenen, behoorden tot wezens die zoet of licht brak water konden tolereren, wat suggereert dat het gebied een gesloten wetland was, afgesneden van de open zee. Deze stilte in het fossielenarchief vertelt een duidelijk verhaal van een tijd waarin de zee zich had teruggetrokken, waardoor een uitgestrekte, begroeide moerasgrond achterbleef.

De meest opvallende ontdekking vond plaats nog dieper, tussen achttent en dertig meter. Hier bevatte het sediment plotseling grote, kleurrijke schelpen van mariene mosselen en andere zeewezens die gewoonlijk voorkomen in open, hoogenergetische oceaanomgevingen. Deze laag vertegenwoordigde een tijd waarin de zee naar voren was geschoven, een proces dat bekend staat als een mariene transgressie. Het water was diep genoeg en de stromingen sterk genoeg om een bloeiende gemeenschap van grote mariene dieren te ondersteunen. De onderzoekers merkten op dat de aanwezigheid van deze specifieke grote schelpen, samen met kleurrijk grind gevonden in de andere kern op een vergelijkbare diepte, bevestigde dat dit een periode was waarin de kustlijn aanzienlijk landinwaarts was verschoven, waardoor wat nu een havengebied is, veranderde in een ondiepe continentale plaat.

Onder deze mariene laag, van een diepte van eenendertig meter tot de bodem van de veertig meter diepe kern, verdween het dierenleven opnieuw. Het sediment in dit diepste gedeelte bestond uit slib en zand vermengd met kristallen van gips en zout. De totale afwezigheid van fossielen, gecombineerd met de aanwezigheid van deze evaporietmineralen, wijst erop dat het gebied een droge, barre omgeving was geworden, waarschijnlijk een zoutvlakte of een overstromingsvlakte in een semi-aride klimaat. De omstandigheden hier waren zo extreem dat geen organismen zich konden vestigen of hun resten konden bewaren. Dit suggereert dat de diepste lagen van de kern dateren uit een tijd vóór de huidige zeespiegelstijging, mogelijk tijdens een koudere, drogere periode in het geologische verleden.

Door deze verschillende lagen met elkaar te verbinden, hebben de onderzoekers een duidelijke sequentie van milieubewegingen in kaart gebracht. De grond onder de Grand Faw Port is niet statisch geweest; het heeft geoscilleerd tussen droog land, zoetwatermoerassen, ondiepe lagunes en open mariene omgevingen. De studie bevestigt dat de regio een grote opmars van de zee heeft ervaren, die grote mariene dieren naar het gebied bracht, gevolgd door een terugtrekking die zoutvlaktes en moerassen achterliet. Deze bevindingen bieden een gedetailleerd beeld van hoe het Mesopotamische ecosysteem heeft gereageerd op natuurlijke verschuivingen in de zeespiegel en het klimaat over duizenden jaren, wat een essentieel verslag biedt van hoe deze strategische kustregio is geëvolueerd lang voordat er menselijke havens op gebouwd werden.