Tijdens het late Krijt-tijdperk, aan het einde van het tijdperk van de dinosauriërs, zo’n 70 miljoen jaar geleden, draaide de aarde sneller dan nu. Een dag duurde slechts 23 en een half uur, en een jaar duurde 372 dagen. Dit hebben wetenschappers van de VUB-onderzoeksgroep Analytical, Environmental and Geo- Chemistry (AMGC) in samenwerking met collega’s van UGent aan de hand van een studie van fossiele schelpen uit het late Krijt vastgesteld. De studie werd gepubliceerd in het internationale vakblad Paleoceanography and Paleoclimatology van de American Geophysical Union.

De studie analyseerde een schelp van de mollusken soort Torreites sanchezi, die meer dan negen jaar in een ondiepe zeebodem in de tropen leefde, een locatie die vandaag droog land is in de bergen van Oman. De oude weekdieren hadden twee schelpen, of kleppen, die samenkwamen in een scharnier, zoals asymmetrische mosselen, en groeiden in dichte riffen, zoals moderne oesters. Ze gedijden in water dat wereldwijd enkele graden warmer is dan de moderne oceanen. In het late Krijt domineerden ze de rifbouw in tropische wateren over de hele wereld en vervulden de rol die koralen vandaag spelen. Ze verdwenen net als de dinosauriërs, 66 miljoen jaren geleden.

De fossiele schelpen groeiden snel en maakten dagelijks groeiringen aan. De nieuwe studie gebruikte lasers om minieme plakjes schelp te bemonsteren en konden de groeiringen nauwkeuriger tellen dan voordien ooit met microscopen mogelijk was. Met de nieuwe methode werd er een laser op kleine stukjes schelp gericht, waardoor gaten met een diameter van 5 micrometer werden gemaakt, of ongeveer zo breed als een rode bloedcel. Sporenelementen in deze kleine monsters onthullen informatie over de temperatuur en de chemie van het water op het moment dat de schelp werd gevormd. De analyse leverde nauwkeurige metingen op van de breedte en het aantal dagelijkse groeiringen en de seizoensgebonden patronen. De onderzoekers gebruikten seizoensgebonden variaties in de gefossiliseerde schelp om jaren te identificeren. De hoge resolutie die in de nieuwe studie werd verkregen, in combinatie met de snelle groei van de schelpen, onthulde de leefomstandigheden van het dier tot een fractie van een dag.

“We hebben ongeveer vier tot vijf datapunten per dag, en dit is iets wat je bijna nooit in de geologische geschiedenis krijgt. We kunnen in principe kijken naar een dag 70 miljoen jaar geleden,” zegt Niels de Winter, hoofdauteur van de studie. “Dat is een resolutie waar je als geoloog natuurlijk alleen kunt van dromen. Dit type schelpen, “rudisten” genaamd, dat in het late Krijt leefde, heeft toch enkele speciale eigenschappen en ze kennen hun gelijke niet vandaag. De fijnmazige resolutie van de dagelijkse lagen laat zien dat de schelp overdag veel sneller groeide dan ’s nachts.”

Door de dagelijkse groei van de schelp konden de onderzoekers bepalen dat er in die tijd 372 dagen in een jaar zaten. De omlooptijd van de aarde rond de zon was namelijk niet anders dan vandaag, wat betekent dat een jaar even lang duurde als nu, maar dat er dus meer en kortere dagen in een jaar zaten.

“Dat heeft te maken met de wederzijdse aantrekkingskracht van aarde en maan”, zegt de Winter. “Die gravitatie zorgde voor een geleidelijke afremming van de aardrotatie rond haar eigen as, in combinatie met een trage verwijdering van de maan ten opzichte van de aarde.”

De chemische analyses gaven verder aan dat het tijdens het late Krijt overdag tijdens de zomer zo’n 40 graden celcius was en ’s winters rond de 30, volgens de Winter ongeveer de leefbare limiet voor schelpdieren. De Winter en zijn collega’s hopen nu hetzelfde onderzoek te kunnen herhalen voor schelpdieren die op andere tijdstippen in onze verre geologische geschiedenis leefden. Klimaatreconstructies uit het verre verleden beschrijven meestal langetermijnveranderingen die zich voordoen op de schaal van tienduizenden jaren. Wat nieuw is aan dit soort studies is dat ze ons iets kunnen vertellen op een tijdschaal van levende wezens. Ze hebben daardoor het potentieel om de kloof tussen klimaat- en weermodellen te overbruggen.