”jordens yta är mycket vackrare och mycket mer invecklad än någon livlös värld. Vår planet är prydd av livet och en kvalitet som skiljer livet från varandra är det är komplexitet.,”
Carl Sagan i ”Kosmos – minnets Envishet”
I juli 1791 av den franska aristokraten, äventyrare och naturforskare Diedonnè-Silvain-Guy-Tancrede de Gvalet de Dolomieu publicerade en kort artikel som beskriver en märklig kalksten han hade observerat under en resa i Alperna. Den vita stenen var mycket lik den vanliga kalkstenen, men mineralkornen som bildar den ovanliga berget visade nästan ingen reaktion med syror, till skillnad från kristaller av kalcit eller aragonit (de viktigaste mineralerna i kalksten), som reagerar våldsamt., Tre år senare introducerade naturalisten Richard Kirman dolomit som ett nytt mineral; namnet därifrån blev van vid att namnge dolostone-klipporna och slutligen gav Dolomiterna – som tidigare helt enkelt kallades ”Pale Mountains” – deras faktiska namn.
på 1800-talet var uppkomsten av Dolomitfjällen en av de stora geologiska mysterierna., Fossil gav ledtrådar om att klipporna som komponerade bergen bildades en gång i havet av levande organismer, men i dessa tidiga dagar av geologi var nästan ingenting känt om havets botten och sedimenteringen som inträffade i oceanerna.
Fig.1. Fossil av koraller – Margarosmilia sp.
11 juni 1770 upptäckte utforskaren James Cook, inte helt frivilligt (”HMS Endeavour” kolliderade med det) , en av de största biokonstruktionerna på planeten jorden – Australiens stora barriärrev., Här bildades tydligen gigantiska berg av kalksten under ytan av havet – men hur exakt och hur kunde dessa berg höja från botten av havet och bilda ett av de mest spännande landskapen i världen?
en av de tidigaste beskrivningarna av korallrev kommer från en viss Mr., Strachan, som år 1704 överlämnade till Royal Society i London en tre sidor papper spekulerar om bildandet av dessa strukturer:
” det finns stora banker av denna korall, det är poröst och så hårt eller ännu så smidigt som upprätt, som växer i små grenar. Om, som vi talar, är fullvuxen, växer andra mellan det, där fortfarande andra kommer att växa, tills hela strukturen är lika hård som en sten.,”
denna idé var förmodligen inte verifierad i fältet, men baserat på de få resekonton som togs tillbaka från fartyg som vågade i Indiska och Stilla havet vid dessa tider.
i 1772 till 1775 fungerade den tyska naturalisten Georg Forster (1729-1798) som naturalist under en av Jakob Cooks expeditioner. De besökte atoller och vulkaniska öar i Stilla havet. Forster observerade att koraller lever i de första metrarna i vattenkolonnen, men att ett rev stiger upp till 300-600 meter över havsbotten. Han utvecklade två hypoteser för att förklara denna observation., Koraller växer långsamt från botten av havet tills den når ytan, där erosion nivåer revet för att bilda den släta ytan av en atoll, eller alternativt våldsamma vulkanutbrott skjuts fläckar av koraller till ytan.
nästan ett halvt sekel senare blev en annan naturalist fascinerad av den mystiska kopplingen mellan koraller och atoller. Under sin resa ombord på” HMS Beagle” (1831-1836) studerade den unge geologen C. Darwin Lyells ”principer för geologi” och kapitlet om rev i Stilla havet stimulerade hans fantasi., I Chile, 20 februari 1835, hade Darwin upplevt en mycket stark jordbävning och strax efteråt noterade bevis på flera meter höjning i regionen. Enligt Lyells uppfattning föreställde sig Darwin att berg kunde stiga och sjunka av många liknande händelser under geologisk tid.
baserat endast på beskrivningen i atollens bok och antar långsamma rörelser på jordens yta, utvecklade Darwin en preliminär hypotes för att förklara bildandet av atoller mitt i havet., Han medger i sin självbiografi 1887:
”inget annat verk av mig påbörjades i så deduktiv en anda som detta; för hela teorin var genomtänkt på västkusten av S. America innan jag hade sett en sann korallrev. Jag hade därför bara att verifiera och utöka mina åsikter genom en noggrann undersökning av levande rev. Men det bör observeras att jag under de två föregående åren oavbrutet deltog i effekterna på S. Amerikas stränder av den intermittenta höjden av landet, tillsammans med denudation och deponering av sediment., Detta ledde mig nödvändigtvis att reflektera mycket på effekterna av sättningar, och det var lätt att ersätta i fantasin den fortsatta avsättningen av sediment genom den uppåtgående tillväxten av koraller. För att göra detta var att bilda min teori om bildandet av barriärrev och atoller.”
Darwin insåg att de djur som bildar koraller behövde solljus, så koraller kunde inte växa på den mörka botten av havet. Darwin föreställde sig därför att topparna av utdöda vulkaner som närmar sig ytan av havet, en vanlig egenskap i de hav han besökte, skulle uppleva en långsam sänkning., Dessa rörelser var långsamma nog för att göra det möjligt för korallerna att kompensera nedrörelsen och fortsätta leva på havsnivå, där det fanns gott om ljus och näringsämnen.
Fig.3. Atollbildning och reef tillväxt (efter DARWIN 1842). Darwin föreslog att vulkaniska öar med fransande rev, öar med barriärrev och atoller (dvs. ringformade rev utan vulkanisk ö) är olika stadier av en process, kontrollerad av tiden, sänkning av vulkanisk kärna och revet tillväxt., Detta kända koncept är baserat på ytundersökning av rev och jämförelse av öar och atoller i olika utvecklingsstadier. Data på sluttningarna och bassängerna var praktiskt taget frånvarande vid den tiden.
Darwins hypotes var mycket spekulativ, baserad endast på ytliga observationer – Det fanns helt enkelt inget sätt att studera formen och basen av korallrev vid den tiden., Ändå Lyell införde Darwins teori i senare upplagor av hans ”principer” och den amerikanska geologen James Dwight Dana (1813-1895), som 1838-1842 besökte Stilla havet, bekräftade de flesta observationer av Darwin.
viktiga ändringar av denna trestegsteori lades till 1868, när den tyska zoologen Carl Semper (1832-1893) beskrev på ön Palau den samtidiga förekomsten av de tre olika revtyperna, vilket motsäger den tidsmässiga sekvensen som föreslagits av Darwin., År 1878 och 1880 publicerade oceanografen John Murray (1841-1914) sin observation gjord under Challenger-expeditionen (1872-1876) på öarna Palau och Fijis. Han postulerade att rev växer på ubåtshöjningar av något slag om de är tillräckligt höga, inte bara vulkaner.
denna nya teori stöddes starkt och modifierades av geologen Alexander Agassiz och andra. Atoller växer upp från grunda ubåtshöjningar av olika ursprung., Koraller i mitten av revet kommer att dö på grund av den reducerade cirkulationen av vatten, då är det kalkhaltiga skelettet av revet byggorganismer upplöst av erosionsmedel. I slutändan bildar en lagun och den karakteristiska formen av en atoll.
dessa observationer av levande rev i de tropiska haven gav nya impulser för att tolka de geologiska relationerna i Dolomiterna. År 1860 besökte den österrikiska geologen Baron Ferdinand F. von Richthofen (1833-1905) och studerade Dolomiternas område., Han upptäckte att sandsten och tuff insättningar, som omger de isolerade toppar dolostone, innehöll stora kalksten stenblock, vissa innehåller fortfarande igenkännliga fossil av koraller. Baserat på teorin om evolutionen av ett rev som föreslagits av Darwin, föreslog Richthofen att de isolerade topparna var de intakta resterna av ett gammalt rev, fortfarande omgiven av klastiska sediment av ett gammalt havsbassäng, där jordskred från revets branta sluttningar deponerade stora stenblock av koraller.
Fig.4. & 5., ”Richthofen-Riff”, en del av ett Triassiskt rev med tungor av tidigare ubåt jordskred (från vänster till höger) i sedimenten av ett handfat (St.Kassian-Fm; Wengen-Fm, främst sandstenar och Marler) av MOJSISOVICS 1879.
Fig.6. Närbild av en kalksten stenblock (tidigare skräp som kommer från revet), så kallade Cipit-Kalkblocke, interbedded i Wengen-Fm.,
de unga geologerna Edmund Mojsisovics von Mojsvar (1833-1905) utvecklade ytterligare denna reefhypotes, som i detalj kartlägger relationerna mellan de enskilda faciesna (en term som beskriver utseendet på en sten och korrelerad deponeringsmiljö), allt från atollens lagun till det öppna havet. Massiva, många tusentals meter tjocka rev dolostone ändras plötsligt till väl sängliggande karbonater, deponeras i en central Grunt lagun., Den tidigare sluttningen av revet bestod av tungor av revet skräp interbedded inom sandstenar, skiffer och basalter deponeras på botten av havet.
Fig.7. Exempel på lutningsbäddar i de yttre delarna av Dolomiternas karbonatplattformar (efter MOJSISOVIC 1879). Schema av sängkläder på flankerna av karbonatplattformar och exempel på flank och bassängavlagringar från Sciliar/Schlern-plattformen. Notera de rikliga kalksten stenblock i bassängen sediment.,
sådana starka sedimentära förändringar var tills dess anses omöjligt. Återuppbyggnaden av Dolomiterna som ett gammalt atolllandskap verkade så radikalt, att Mojsisovics var skyldig att hitta en privat utgivare för sitt revolutionära arbete (MOJSISOVIC 1879).
bibliografi:
AGASSIZ, A. (1903): rapporter om de vetenskapliga resultaten av expeditionen till tropiska Stilla havet, Marshallöarna. Mem. Mus. Comp. Zool. Harvard College 28: 271-329
DARWIN, C., (1837): på vissa områden av höjd och sättningar i Stilla havet och Indiska oceanen, som härletts från studien av korallformationer. Proceedings of the Geological Society of London 2: 552-554
DARWIN, C. (1842): Struktur och Fördelning av Korallrev. D. Appleton & Co., New York: 214
DARWIN, C. (1898): struktur och fördelning av korallrev. 3: e upplagan, D. Appleton & Co. New York: 214
DOBBS, D. (2005) Reef Madness: Charles Darwin, Alexander Agassiz och innebörden av korall., Pantheon Books: New York
MOJSISOVIC, E. v. (1879): Die Dolomit-Reiffe von Südtirol und Venetien: Beiträge zur Bildungsgeschichte der Alpen. Alfred Hölder, Wien: 551
SCHLAGER, W. & KEIM, L. (2009): karbonatplattformar i Dolomiterna i södra Alperna – historiska perspektiv på framsteg inom sedimentologi. Sedimentologi 56: 191-204