De massa-uitsterving aan het einde van het Trias, 201 miljoen jaar geleden, houdt verband met vulkanische activiteit die het gevolg was van het uiteenvallen van Pangea en waardoor enorme hoeveelheden_CO₂in de atmosfeer terechtkwamen, wat leidde tot een extreme opwarming van de aarde met 5 tot 10 graden Celsius. Als gevolg daarvan stortte de door bomen gedomineerde vegetatie in, en werden de sterk verstoorde landschappen gekoloniseerd door varens die savannes vormden over grote delen van wat nu Noordwest-Europa is. Nieuw onderzoek door een internationaal team onder leiding van aardwetenschappers van de Universiteit Utrecht, dat op 21 juli 2026 in *Nature Geoscience* is gepubliceerd, heeft aangetoond dat deze varensavannes gevoelig waren voor grootschalige branden, waarbij de varens zelf als brandstof dienden die de vlammen aanwakkerde.

Hoe je bosbranden in de lange termijn kunt volgen

Het onderzoeksteam beschikte over uitzonderlijk sedimentair materiaal uit vier boorkernen, waaronder een recent geboorde kern van 640 meter lang uit het Verenigd Koninkrijk. Het team stelde paleobrandregistraties op aan de hand van de hoeveelheid fossiele houtskool en organische moleculen die ontstaan in de rook van bosbranden, de zogenaamde polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s). 

Kernfragment uit de Prees-2-kern die in 2021 in het Verenigd Koninkrijk is geboord. Foto: Teuntje Hollaar.

In combinatie met pollen- en sporenregistraties wijzen deze proxy-registraties op een periode van intense bosbrandactiviteit tijdens de belangrijkste uitstervingsfase, die samenviel met de verspreiding van varens. Houtskoolregistraties kunnen echter verkeerd worden geïnterpreteerd wanneer grotere stukken houtskool in het monster in kleinere fragmenten uiteenvallen. Evenzo komen de PAK’s die tijdens bosbranden vrijkomen niet noodzakelijkerwijs in de buurt van de brandhaarden terecht, en is het mogelijk dat de moleculen helemaal niet bewaard blijven. Het team bedacht daarom een nieuwe manier om bosbrandactiviteit in het verre verleden te traceren.

“Het vernieuwende aan dit onderzoek was de analyse van kleurveranderingen bij organische microfossielen,” legtdr. Bas van de Schootbruggevan de Universiteit Utrecht, een van de hoofdauteurs van het artikel, uit. “We hebben gebruikgemaakt van een eenvoudige en zeer goedkope techniek waarmee de ‘donkerheid’ van fossiel stuifmeel en sporen kan worden gekwantificeerd, de zogenaamde Palynomorph Darkness Index.”

“We waren nogal verbaasd over dit verschijnsel.”

Dr. Bas van de Schootbrugge

Kleurpatronen

Normaal gesproken kan de kleur van organische microfossielen veranderen wanneer ze in sedimenten worden begraven, als gevolg van veranderingen in druk en temperatuur. Naarmate sedimenten in de loop van de tijd dieper worden begraven, stijgt de temperatuur met de diepte, waardoor het ingesloten organische materiaal steeds meer wordt verhit. Hoe dieper, hoe donkerder.

“Maar hier troffen we een heel ander patroon aan,” zegt Van de Schootbrugge. In de oudste, diepste monsters in de boorkernen zijn het stuifmeel en de sporen licht van kleur, maar het stuifmeel en de sporen uit het uitstervingsinterval zelf worden geleidelijk aan extreem donkerbruin. Na de uitsterving worden de kleuren weer lichtgeel. „We waren nogal verbaasd over dit verschijnsel, aangezien het in alle vier de boorkernen op precies hetzelfde moment optreedt. Het kan dus geen verband hebben gehouden met de afzetting van de sedimenten, aangezien de vier bekkens een heel verschillende geologische geschiedenis hebben doorgemaakt“, legt Van de Schootbrugge uit.

Voorbeelden van fossiele varensporen van vóór en na de massale uitstervingsperiode aan het einde van het Trias (links) en fossiele varensporen uit de ‘fern spike-periode’, die donker zijn geworden door verkoling tijdens bosbranden. Foto’s: Bas van de Schootbrugge.

De ‘Dark Zone’

De Palynomorph Darkness Index maakt gebruik van het RGB-kleurenspectrum, gemeten met een camera die aan een lichtmicroscoop is bevestigd, en zet dit om in een gemiddelde grijswaardeschaal die kan worden vergeleken tussen monsters binnen boorkernen, maar ook tussen boorkernen van verschillende locaties. Het team heeft 15.000 metingen verricht op zowel stuifmeel als sporen van planten die vóór, tijdens en na de uitsterving voorkwamen. Door boomstuifmeel en varensporen met elkaar te vergelijken, was het mogelijk om eventuele biologische effecten die specifiek zijn voor bepaalde plantengroepen uit te sluiten.

“Alle plantengroepen vertonen hetzelfde effect, wat een sterke aanwijzing is dat dit het gevolg was van een externe kracht.” Door de kleurveranderingen in de microfossielen te vergelijken met de andere brandindicatoren, realiseerde het team zich dat deze ‘Donkere Zone’ wijst op langdurige en intense bosbranden tijdens de periode waarin de varenpiek plaatsvond. “De verdonkering valt precies samen met de varenpiek, de belangrijkste uitstervingsperiode, en de verhoogde aanwezigheid van houtskool en PAK’s.”

“Varens zijn werkelijk opmerkelijke planten.”

Dr. Bas van der Schootbrugge

Triassisch inferno

De explosieve groei van varens tijdens de belangrijkste uitstervingsperiode was het gevolg van een combinatie van factoren, waaronder ontbossing, bodemerosie, sterke opwarming door het broeikaseffect en bosbranden. Van de Schootbrugge: „Varens zijn werkelijk opmerkelijke planten die in de loop van de aardgeschiedenis vele crises hebben doorstaan, en sommige soorten kunnen zich aanpassen aan de meest extreme omgevingen. Ze kunnen worden beschouwd als echte rampensoorten.”

Sommige varens kunnen zich snel verspreiden over verstoorde landschappen, en bosbranden kunnen ervoor zorgen dat de varens zich nog verder en sneller verspreiden. Hoewel varens zelf zouden verbranden, kunnen ze snel teruggroeien vanuit hun ondergrondse wortelsystemen, waarbij ze andere planten verdringen. Dit effect heeft waarschijnlijk een belangrijke rol gespeeld in de duur van de periode waarin varens een piek bereikten; deze periode heeft naar schatting 40.000 tot misschien wel 300.000 jaar geduurd. 

Varens koloniseren het verstoorde landschap nadat een grote bosbrand in 2022 het nationaal park Boheems Zwitserland (Tsjechië) had verwoest. Foto: Bas van de Schootbrugge.

Brandladders

“Wanneer de varens uitdrogen, fungeren de dikke matten als de ideale brandstof om enorme bosbranden te ontketenen,” legt Van de Schootbrugge uit. Onkruid en pioniersvarens vormden uitgestrekte varensavannes, waarbij sommige soorten als ‘vuurladders’ fungeerden en tegelijkertijd andere vegetatie verstikten. “Varens reageerden hierop en leverden de brandstof die de vlammen aanwakkerde, waardoor herhaaldelijk enorme bosbranden ontstonden. Een werkelijk helse wereld.”

“De les die we hieruit kunnen trekken, is dat de combinatie van klimaatverandering, ontbossing en de verspreiding van opportunistische soorten alle ingrediënten kan leveren voor een perfecte storm,” concludeert Van de Schootbrugge. 

Oorspronkelijke bron: Triassic Inferno: Tijdens een eerdere periode van opwarming van de aarde woedden er duizenden jaren lang branden in heel Europa – Nieuws – Universiteit Utrecht