Fossiele algen herschrijven de geschiedenis van moderne oceanen

De oceanen kregen hun huidige uiterlijk 40 miljoen jaar eerder dan voorheen werd gedacht: de ontdekking van de oudste kalkhoudende schelpen, geproduceerd door microscopisch kleine eencellige algen (zogenaamde 'coccolithoforen'), die ongeveer 250 miljoen jaar oud zijn, heeft hun geschiedenis herschreven.

Hun sporen werden gevonden in fossiele monsters uit Zuid-China door onderzoekers van de Universiteit van Milaan, in samenwerking met de Universiteit van Peking, de Universiteit van Californië en het Centrum voor Mariene Geowetenschappen (GEOMAR) in Kiel, Duitsland. De studie isgepubliceerd in het Italiaanse tijdschrift voor paleontologie en stratigrafie. Het identificeren van de verschijning van de eerste coccolithoforiden (enkele duizendsten van een millimeter groot en onderdeel van het zogenaamde fytoplankton) is cruciaal voor het dateren van de geboorte van de moderne oceaan. Deze organismen produceren, via een proces genaamd 'coccolithogenese', minuscule calcietplaatjes (coccolieten) die een beschermend omhulsel vormen rond de cel, de zogenaamde 'coccosfeer'.

Wanneer de algen afsterven, vallen coccolieten en coccosferen door de waterkolom en slaan neer als mariene sedimenten op de oceaanbodem (waar ze kalkhoudende nanofossielen worden). Dit mechanisme draagt bij aan de absorptie van koolstofdioxide, zowel via fotosynthese als de productie van calciet, en heeft honderden miljoenen jaren een sleutelrol gespeeld bij het creëren van een omgeving die gunstig is voor het ontstaan van moderne mariene fauna en, bijgevolg, de moderne oceaan.

Tot nu toe dateerden de oudst bekende kalkhoudende nanofossielen, gevonden in sedimenten van de Tethyszee (Oostenrijkse en Lombardische Alpen) en de Panthalassa (Australië, West-Canada, Argentinië, Peru), uit het Laat-Trias (ongeveer 210 miljoen jaar geleden). Nieuw onderzoek wijst echter uit dat de oudste coccolieten kort na de massa-extinctie aan het einde van het Perm verschenen, aan het begin van het Trias. In een extreem oceanisch milieu (zuur en zuurstofarm), veroorzaakt door enorme vulkaanuitbarstingen die het wereldwijde klimaat en de chemische en fysische omstandigheden van de oceanen veranderden, resulteerden de stijging van de temperatuur en de CO2-concentratie in de atmosfeer in versnelde landerosie, waardoor grote hoeveelheden voedingsstoffen in de zeeën terechtkwamen en de vruchtbaarheid van de oceaan toenam. Deze toename van voedingsstoffen bevorderde de evolutie van verkalkt fytoplankton met de opkomst van kleine, primitieve coccolithoforen.