Graham Land, een grillig, vergletsjerd deel van Antarctica
Tijdens een Antarctica-cruise kunt u het bovenste puntje van het Antarctisch Schiereiland verkennen. Hier vindt u Graham Land, een grillig, vergletsjerd deel van Antarctica met een landschap dat wordt gedomineerd door vulkanen. Ondanks het feit dat de vulkanen meer dan 200 miljoen jaar oud zijn, zijn ze nog lang niet uitgestorven. Graham Land is verbonden met Palmer Land op het punt waar het Antarctisch Schiereiland zich verbreedt van ongeveer 75 km tot ongeveer 200 km ten zuiden van Marguerite Bay.
Subductie in Graham Land
Vulkanen in Graham Land worden gevormd boven een subductiezone waar tektonische platen samenkomen en de ene plaat onder de andere subduceert. In Graham Island subduceerde de Phoenix tektonische plaat, die vanaf het Krijt een groot deel van de oostelijke Stille Oceaan heeft bedekt, naar het oosten onder Graham Land.
Gesmolten magma steeg in pijpen naar de oppervlakte en barstte uit in een keten van vulkanen. De subductie stierf geleidelijk uit in het grootste deel van Graham Land, maar gaat nog steeds langzaam door onder de South Shetland Islands. Toch zijn er nog resten van vulkanische activiteit te zien, want in de diepe onderzeese trog ten noordwesten van de eilanden is de Phoenix-plaat nog steeds aan het subduceren.
Rotsen van het supercontinent Gondwanaland
De vroegste gesteenten die op Graham Island zijn gevonden dateren uit de tijd dat Antarctica deel uitmaakte van het supercontinent Gondwanaland, dat bestond uit Zuid-Amerika, Afrika, India, Australië en Nieuw-Zeeland. Dit continent bestond meer dan 500 miljoen jaar geleden tot het 180 miljoen jaar geleden in de Jura uiteenviel.
Langs de oostkust van Graham Land zijn enkele rotsen blootgelegd die dateren uit deze periode. De oudste van de blootgelegde rotsen stammen uit het Ordovicium, 486 miljoen jaar geleden, evenals rotsen uit het Devoon, 416 miljoen jaar geleden. De rotsen zijn taai, hard en bestand tegen erosie omdat het allemaal granieten en gneizen zijn die gevormd zijn aan de rand van Gondwana en die vandaag de dag de ruige, grillige bergkammen vormen in de Scar Inlet en Joerg Peninsula langs oostelijk Graham Land.
Een vaker voorkomend type gesteente in Graham Land is een groep sedimentgesteenten uit het Carboon tot Trias die de Trinity Peninsula Group wordt genoemd. Deze groep gesteenten werd afgezet in de zeeën rond de rand van de Stille Oceaan van Gondwanaland. De sedimentaire gesteenten werden vervolgens geplooid door tektonische gebeurtenissen op de continentale rand en vormen nu ''donkergekleurde, ruige heuvels en kliffen die een groot deel van het noordoostelijke deel van Graham Land bedekken''.
Vulkanische oorsprong gesteenten Graham Land
De meeste gesteenten langs Graham Land zijn afkomstig van een lineaire gordel van uitgedoofde vulkanen die langs het huidige kustgebergte liepen. Deze vulkanen maakten deel uit van de 'ring van vuur', een ring van vulkanen die tegenwoordig de randen van de Stille Oceaan omringt. Vulkanische activiteit begon in Graham Land zo'n 183 miljoen jaar geleden in het Jura tijdperk met grote hoeveelheden lava en vulkanische as die kilometers dikke vulkanische afzettingen vormden. Dit was op hetzelfde moment dat het supercontinent uit elkaar begon te vallen en Antarctica zich losmaakte van de andere continenten.
Jura gesteenten
De vulkanen uit het Jura tijdperk bevinden zich voornamelijk aan de oostkant van Graham Land waar ze uitbarstten als silica-rijke vulkanische asafzettingen die oudere vulkanen bedekten. Daarna verplaatste de vulkanische activiteit zich westwaarts, waarbij de meeste vulkanische gesteenten langs het westelijke deel van Graham Land dateren van ongeveer 146 miljoen jaar geleden tot nu. Sommige vulkanische gesteenten zijn hard en bestand tegen verwering en vormen bijna verticale kliffen, terwijl andere zacht zijn en verweren tot met steenslag bedekte hellingen. Magma van de vulkanische gebeurtenissen langs het westelijke deel van Graham Land heeft harde, kristallijne granieten gevormd die vandaag de dag vaak te zien zijn langs de kust als lichtgrijze rotsen. Tussen de granieten liggen dijken die gesmolten magma naar de oppervlakte hebben geleid.
Graham Land een uitbreiding van het Andesgebergte
Als je naar de kaart van Graham Land kijkt, lijkt het alsof het een voortzetting is van het Andesgebergte en geologen hebben bewijs gevonden dat dit inderdaad het geval is. Onderzoek heeft aangetoond dat Graham Land aan Patagonië vastzat totdat de twee uiteenvielen toen 30 miljoen jaar geleden de Drake Passage zeeweg opende. Wetenschappers hebben ontdekt dat vulkanische asafzettingen uit de Jura aan de oostkant van Graham Land ook voorkomen aan de oostkant van de Andes in Patagonië.
Vulkanische activiteit in Graham Land vandaag de dag
Er is nog steeds vulkanische activiteit in Graham Land, maar deze is beperkt tot een vulkanische kloof in de Straat van Bransfield. Deze zeestraat ontstond toen de South Shetland Islands zich ongeveer 4 miljoen jaar geleden afscheidden van het westelijke deel van Graham Land en naar het noordwesten dreven. Op een zeebodemkaart van Bransfield Strait is een actieve vulkaanbreuk te zien langs de zeebodem. Er zijn drie slapende vulkanen langs de zeebodem - The Axe, Three Sisters en Orca - die ongeveer 600 m boven de zeebodem liggen. Zowel de Axe als de Orca hebben een topkrater van ongeveer 2 km doorsnee. Deception Island is de meest zuidelijke vulkaan die langs de kloof ligt.
Deception Island één grote vulkaan
Deception Island is de meest recente actieve vulkaan op het Antarctisch Schiereiland. Het eiland ligt ten zuiden van de South Shetland Islands en bevat een 8 km brede vulkaankrater die overstroomd is door de zee en nu een centrale lagune vormt: Port Foster. De lagune is bereikbaar via een klein kanaal dat door walvisvaarders Neptunes Bellows wordt genoemd vanwege de sterke windstoten die door het kanaal kunnen 'blazen'.
De vulkaan barstte voor het laatst uit in 1967, 1968 en 1970 en veroorzaakte krachtige explosies, dichte aswolken van zwarte basaltsintels en as. Er ontstonden ook modderstromen door de vermenging van as en gesmolten gletsjerijs. Wetenschappers hebben ontdekt dat er warmwaterbronnen zijn die worden gevoed door water dat in de vulkaan wordt verhit. Dit bewijst dat Deception Island nog steeds wordt bedekt door heet, gesmolten gesteente. Uit gegevens blijkt dat de vulkaan een paar keer per eeuw uitbarst en dat de volgende waarschijnlijk in de nabije toekomst zal plaatsvinden.
Gefossiliseerd leven in Antarctica
Toen de vulkanen van Graham Land actief waren, bedekten as en sedimenten het oppervlak en bleef het planten- en dierenleven bewaard. Dit leverde een rijk fossielenbestand op, waardoor onderzoekers zich een beeld konden vormen van het klimaat en het milieu in het verleden. Gedurende het late Jura tot het vroege Krijt (160-100 miljoen jaar geleden) bevatten de sedimenten van de Fossil Bluff Group op Alexander Island enkele van de meest overvloedige en diverse fossielen op het Antarctisch Schiereiland.
De meeste fossielen zijn tweekleppigen, ammonieten en zee-egels samen met enkele zeesterren. Op de South Shetland Islands zijn de belangrijkste fossielen tweekleppige schelpdieren. Sedimenten die achter de vulkaanboog zijn afgezet, zijn vandaag de dag blootgelegd en laten fossiele planten zien. Fossielen van planten bestaan uit fossiel hout, stuifmeel, sporen en bladafdrukken. Wetenschappers hebben een verscheidenheid aan fossiele planten in de sedimenten geïdentificeerd, waaronder dennen, cycaden en gingkobomen, maar ook varens en mossen.
Een warm Antarctica
Uit de sedimentafzettingen blijkt dat uitgestrekte bossen, vergelijkbaar met die in Nieuw-Zeeland en het zuiden van Zuid-Amerika vandaag de dag, konden groeien op Graham Land waar het ijs nu het landschap bedekt. Dit was te danken aan het feit dat het klimaat er veel warmer was dan tegenwoordig, ondanks het feit dat het op een vergelijkbare breedtegraad ligt.
Tijdens het Jura en Krijt waren de temperaturen zelfs warm genoeg voor planten- en vleesetende dinosaurussen om in Antarctica te leven. Er werden dinosaurussoorten gevonden in sedimenten op James Ross, Seymour en Vega eilanden. Er werden zelfs gewervelde fossielen gevonden met buideldieren en verschillende soorten uitgestorven pinguïns.
Het klimaat koelde echter meer dan 41 miljoen jaar geleden af en tegen 34 miljoen jaar geleden begonnen er grote ijskappen te verschijnen op Antarctica. Dit leidde tot vergletsjering langs Graham Land met als resultaat de fjorden en grillige bergketens die we vandaag de dag zien.
