Fossiel hout / versteend hout en
fossiele
plantenresten
Houtresten in veen
Als plantaardige resten na het afsterven van de plant, struik of boom snel bedekt raken en van zuurstoftoevoer worden afgesloten, kan een situatie ontstaan waardoor ze niet vergaan en waardoor ze langzaam maar zeker kunnen fossiliseren. Zo’n situatie doet zich bijvoorbeeld voor in veengebieden. Veen treffen we aan in gebieden waar water stagneert, zoals in moerassen, vennen en ondiepe meren. In dergelijke gebieden kunnen in de loop der tijd metersdikke pakketten met afgestorven plantaardig materiaal ontstaan. In dat veen komen ook takken en zelfs boomstammen voor. De meeste veengebieden in Nederland ontstonden in het Holoceen, toen aan het einde van de laatste ijstijd grote ijsmassa’s smolten en de grondwaterspiegel omhoog kwam.
Als plantaardige resten na het afsterven van de plant, struik of boom snel bedekt raken en van zuurstoftoevoer worden afgesloten, kan een situatie ontstaan waardoor ze niet vergaan en waardoor ze langzaam maar zeker kunnen fossiliseren. Zo’n situatie doet zich bijvoorbeeld voor in veengebieden. Veen treffen we aan in gebieden waar water stagneert, zoals in moerassen, vennen en ondiepe meren. In dergelijke gebieden kunnen in de loop der tijd metersdikke pakketten met afgestorven plantaardig materiaal ontstaan. In dat veen komen ook takken en zelfs boomstammen voor. De meeste veengebieden in Nederland ontstonden in het Holoceen, toen aan het einde van de laatste ijstijd grote ijsmassa’s smolten en de grondwaterspiegel omhoog kwam.
 |
| Afbeelding 1. Fossiel hout uit bruinkoolafzettingen. De speld is 3 cm lang. |
Fossiel hout in bruinkool
In een later stadium kan dat veen bedekt raken met dikke lagen zand of klei en daarbij dieper in de bodem terechtkomen. Door toename van vooral de druk kan het veen nu gaan inkolen. Daarbij verandert het in bruinkool. Deze bruinkool is korreliger van structuur dan het oorspronkelijke veen en een groot deel van het plantaardige materiaal waaruit hij ontstaan is, is niet meer als zodanig te herkennen. Dat geldt vooral voor de erin voorkomende bladeren. Hardere houtige delen zoals wortels, stammen en takken van vooral bomen en zelfs houtige vruchten zijn dikwijls wel nog goed herkenbaar (afbeelding 1 + 9).
Fossiel hout in steenkool
Ook bruinkool kan nog een verdere gedaanteverandering ondergaan. Als steeds meer afzettingen op die bruinkool komen, verdwijnt hij steeds verder in de diepte waardoor druk (samenpersen) en temperatuur toenemen en de omzetting tot steenkool mogelijk wordt. Zulke steenkool werd tijdens de vorige eeuw gewonnen in onder andere Zuid-Limburg en het aangrenzende Belgische en Duitse gebied. De planten en bomen waaruit deze steenkool oorspronkelijk bestond, groeiden hier tijdens het Carboon in het Westfalien (318 – 305 miljoen jaar geleden) in uitgestrekte moerassige oerwouden. Van het oorspronkelijke plantaardige materiaal zijn vooral afdrukken van bladeren heel goed als zodanig te herkennen. Ook worden delen van luchtwortels, takken en stammen van bomen teruggevonden (afbeelding 9).
In een later stadium kan dat veen bedekt raken met dikke lagen zand of klei en daarbij dieper in de bodem terechtkomen. Door toename van vooral de druk kan het veen nu gaan inkolen. Daarbij verandert het in bruinkool. Deze bruinkool is korreliger van structuur dan het oorspronkelijke veen en een groot deel van het plantaardige materiaal waaruit hij ontstaan is, is niet meer als zodanig te herkennen. Dat geldt vooral voor de erin voorkomende bladeren. Hardere houtige delen zoals wortels, stammen en takken van vooral bomen en zelfs houtige vruchten zijn dikwijls wel nog goed herkenbaar (afbeelding 1 + 9).
Fossiel hout in steenkool
Ook bruinkool kan nog een verdere gedaanteverandering ondergaan. Als steeds meer afzettingen op die bruinkool komen, verdwijnt hij steeds verder in de diepte waardoor druk (samenpersen) en temperatuur toenemen en de omzetting tot steenkool mogelijk wordt. Zulke steenkool werd tijdens de vorige eeuw gewonnen in onder andere Zuid-Limburg en het aangrenzende Belgische en Duitse gebied. De planten en bomen waaruit deze steenkool oorspronkelijk bestond, groeiden hier tijdens het Carboon in het Westfalien (318 – 305 miljoen jaar geleden) in uitgestrekte moerassige oerwouden. Van het oorspronkelijke plantaardige materiaal zijn vooral afdrukken van bladeren heel goed als zodanig te herkennen. Ook worden delen van luchtwortels, takken en stammen van bomen teruggevonden (afbeelding 9).
 |
| Afbeelding 2. Links: versteend hout uit het Boven-Krijt (Neu Moresnet, België). Midden: hout kan ingebed raken in vulkanisch materiaal (Vesuvius, Italië). Rechts: afdruk van eikenblad in travertijn (Lasauvage, Luxemburg). De speld is 3 cm lang. |
Drijfhout
Plantaardige resten kunnen ook op nog andere manieren behouden blijven. Als dood hout, dat bijvoorbeeld als drijfhout in rivieren, meren of zeeën terechtkomt, snel genoeg met sediment zoals zand of klei bedekt raakt, dan kan er een situatie ontstaan die gunstig is om ervoor te zorgen dat het uiteindelijk versteent (afbeelding 8).
Plantaardige resten kunnen ook op nog andere manieren behouden blijven. Als dood hout, dat bijvoorbeeld als drijfhout in rivieren, meren of zeeën terechtkomt, snel genoeg met sediment zoals zand of klei bedekt raakt, dan kan er een situatie ontstaan die gunstig is om ervoor te zorgen dat het uiteindelijk versteent (afbeelding 8).
 |
| Afbeelding 3. Als bladeren bedekt raken met slib, kunnen ze afgesloten worden van zuurstof waardoor ze niet vergaan. Ze kunnen dan fossiliseren. De bladeren op de foto's links en rechtsboven stammen uit het Tertiair (Frankrijk). Rechtsonder zien we samengespoelde fossiele takdelen en bladeren in een marien sediment uit het Boven-Carboon (Ruhrgebied, Duitsland). De speld is 3 cm lang. |
 |
| Afbeelding 4. Linksboven: sporen van borende tweekleppigen in fossiel hout uit het Boven-Krijt (Neu Moresnet, België). Rechtsboven: idem in hout uit het Tertiair (Noord-Limburg, Nederland). Linksonder: idem in kalksteen (recent, USA). Rechtsonder: idem in hout uit het Tertiair (Groot-Brittannië). De speld is 3 cm lang. |
Verkiezeld hout
Door een vulkaanuitbraak kunnen ook omstandigheden ontstaan die voor verstening van het hout zorgen. In zo’n geval wordt het door vulkanische sedimenten zoals as bedekt (afbeelding 2). In al deze gevallen ontstaat een milieu waarin weinig tot geen zuurstof voorkomt. Door dit gebrek aan zuurstof zullen de houtdelen niet vergaan en in de loop der tijd vervangen worden door mineralen die in de omringende bodem aanwezig zijn. Bij een dergelijk proces kan de complete structuur van het oorspronkelijke hout bewaard blijven. Dit proces kan miljoenen jaren in beslag nemen. Vaak gaat het bij versteend hout om de vervanging van de oorspronkelijke koolstof van het hout door siliciumdioxide ofwel kiezelzuur. We spreken in zo’n geval ook wel van verkiezeld hout.
Wat fossiel hout ons kan
vertellen
Tekst en foto's: Jan Weertz
Door een vulkaanuitbraak kunnen ook omstandigheden ontstaan die voor verstening van het hout zorgen. In zo’n geval wordt het door vulkanische sedimenten zoals as bedekt (afbeelding 2). In al deze gevallen ontstaat een milieu waarin weinig tot geen zuurstof voorkomt. Door dit gebrek aan zuurstof zullen de houtdelen niet vergaan en in de loop der tijd vervangen worden door mineralen die in de omringende bodem aanwezig zijn. Bij een dergelijk proces kan de complete structuur van het oorspronkelijke hout bewaard blijven. Dit proces kan miljoenen jaren in beslag nemen. Vaak gaat het bij versteend hout om de vervanging van de oorspronkelijke koolstof van het hout door siliciumdioxide ofwel kiezelzuur. We spreken in zo’n geval ook wel van verkiezeld hout.
 |
| Afbeelding 5. Waarnemingen aan recente bomen kunnen verschijnselen bij fossiel hout verklaren. Hier zien we dat bij de vorming van reactiehout. Links: stamdoorsnede van fossiele (versteende) boom die links van het hart (rode pijl) dikker is door de vorming van dat reactiehout. Midden: recent omgezaagde boom met eveneens dat dikkere deel rechts van het hart. Rechts: De schuine stand van een boom kan een reden zijn om reactiehout te vormen. |
Fossiel hout uit verschillende
geologische perioden en van verschillende materialen
Bij versteend hout kan de oorspronkelijke koolstof ook vervangen zijn door bijvoorbeeld pyriet of hematiet (verertsing) of door calciet (kalk). Versteend hout kennen we uit grote delen van de wereld. Er zijn zelfs complete versteende wouden bekend zoals in Petrified Forest National Park in Arizona in de USA. Dit versteende hout is afkomstig van bomen uit de Trias (251 – 203 miljoen jaar geleden). Uit eigen omgeving kennen we bijvoorbeeld versteend hout uit het Boven-Krijt (99 – 65 miljoen jaar geleden) van Zuid-Limburg en het aangrenzende Belgische gebied (afbeelding 2 + 8). Ook afdrukken van drijfhout in de Bentheimer zandsteen uit het Onder-Krijt (144 – 99 miljoen jaar geleden) uit de omgeving van Bad Bentheim (Duitsland, afbeelding 8) mogen hier niet vergeten worden.
Bij versteend hout kan de oorspronkelijke koolstof ook vervangen zijn door bijvoorbeeld pyriet of hematiet (verertsing) of door calciet (kalk). Versteend hout kennen we uit grote delen van de wereld. Er zijn zelfs complete versteende wouden bekend zoals in Petrified Forest National Park in Arizona in de USA. Dit versteende hout is afkomstig van bomen uit de Trias (251 – 203 miljoen jaar geleden). Uit eigen omgeving kennen we bijvoorbeeld versteend hout uit het Boven-Krijt (99 – 65 miljoen jaar geleden) van Zuid-Limburg en het aangrenzende Belgische gebied (afbeelding 2 + 8). Ook afdrukken van drijfhout in de Bentheimer zandsteen uit het Onder-Krijt (144 – 99 miljoen jaar geleden) uit de omgeving van Bad Bentheim (Duitsland, afbeelding 8) mogen hier niet vergeten worden.
 |
| Afbeelding 6. Links: jaarringen in versteend hout. De rode cirkels in dit stamdeel (of tak) laten zien dat zich hier op twee plaatsen een hart bevindt. Op deze plek zal de stam/tak zich in het verre geologische verleden in tweeën gesplitst hebben. De foto van de recente boom (midden) geeft dit weer. Rechts: close-up van versteend hout waarin mergstralen te zien zijn. |
Afdrukken in travertijn of kalktuf
Plantaardige resten kunnen verder nog bewaard blijven als mineralen neerslaan op bijvoorbeeld een blad. Dat kan gebeuren in water dat rijk aan kalk en zuurstof is. Het gesteente dat daarbij ontstaat kennen we als travertijn of kalktuf. Het betreffende blad zal in het geval van dit voorbeeld vergaan maar de afdruk ervan blijft bewaard (afbeelding 2). Dergelijke afdrukken hoeven geen grote ouderdom te hebben.
Plantaardige resten kunnen verder nog bewaard blijven als mineralen neerslaan op bijvoorbeeld een blad. Dat kan gebeuren in water dat rijk aan kalk en zuurstof is. Het gesteente dat daarbij ontstaat kennen we als travertijn of kalktuf. Het betreffende blad zal in het geval van dit voorbeeld vergaan maar de afdruk ervan blijft bewaard (afbeelding 2). Dergelijke afdrukken hoeven geen grote ouderdom te hebben.
Wat fossiel hout ons kan
vertellen
Aan ons
kustgebied komen paalwormen en een
aantal soorten boormossels voor. Het zijn weekdieren (Mollusca) die
behoren tot
de klasse van de tweekleppigen (Bivalvia). Tweekleppigen hebben twee
asymmetrische schelphelften die vrijwel elkaars spiegelbeeld zijn.
Volwassen paalwormen
leven borend in een niet al te harde ondergrond van plantaardig
materiaal zoals
veen of dood hout. De ruwe boormossel en witte boormossel, waarvan we
schelpen
langs onze kustlijn aantreffen, boren ook in niet al te harde stenen.
Van paalwormen en boormossels kunnen we ook
sporen aantreffen in fossiel hout (afbeelding
4). Net zoals dat tegenwoordig op aarde
nog
steeds gebeurt, konden in het verre geologische verleden bomen of delen
ervan
in zee, aan de kust of in veen terechtkomen waar borende tweekleppigen
er dan
hun gaten in konden maken. De boorgaten zeggen ons dus iets over het
milieu
waarin de boom of tak na zijn dood terecht is gekomen.
 |
| Afbeelding 7. Links: recent omgezaagde boom met een close-up van het stamdeel op de onderste foto. Het cambium vormt de grens tussen xyleem (lichtgekleurd) en floeem (donkergekleurd). Rechts: Boomvarens, zoals deze versteende exemplaren uit het Perm, hebben geen jaarringen. Wel kunnen we het vaatstelsel goed zien. De speld is 3 cm lang. |
Reactiehout
Als een boom langdurig in een bepaalde richting extra wordt belast dan vormt hij reactiehout (afbeelding 5). Zo'n extra belasting kan worden veroorzaakt doordat de boom scheef staat of doordat een heersende windrichting aan een kant van de boom meer druk uitoefent. Om tegenwicht te bieden vormen loofbomen dan trekhout en naaldbomen duwhout. Trekhout trekt de stam als het ware in de goede richting terug terwijl duwhout ze in de goede richting duwt. Bij doorsneden van fossiele boomstammen en -takken kunnen we ook dergelijk reactiehout aantreffen.
Als een boom langdurig in een bepaalde richting extra wordt belast dan vormt hij reactiehout (afbeelding 5). Zo'n extra belasting kan worden veroorzaakt doordat de boom scheef staat of doordat een heersende windrichting aan een kant van de boom meer druk uitoefent. Om tegenwicht te bieden vormen loofbomen dan trekhout en naaldbomen duwhout. Trekhout trekt de stam als het ware in de goede richting terug terwijl duwhout ze in de goede richting duwt. Bij doorsneden van fossiele boomstammen en -takken kunnen we ook dergelijk reactiehout aantreffen.
 |
| Afbeelding 8. Linksboven en rechtsonder: drijfhout in Bentheimer zandsteen uit het Onder-Krijt. Linksonder: samengespoelde houtdelen in een marien sediment uit het Boven-Krijt (Neu Moresnet, België). Rechtsboven: drijfhout in sediment uit de Trias (Elzas, Frankrijk). De speld is 3 cm lang. |
Jaarringen
en mergstralen
Bij
omgezaagde bomen en bij schijven van stam en
takken ervan zijn jaarringen te zien (afbeelding
6). Deze worden ook wel groeiringen
genoemd.
We treffen ze vooral aan bij bomen uit een gematigd klimaat. De groei
van de
boom vindt aan de buitenkant ervan plaats in een zeer dunne weefselring
die we
als het cambium kennen (afbeelding
7). Dit cambium vormt aan de binnenkant hout
(xyleem) en
aan de buitenkant bast (floeem). Zowel in het xyleem als in het floeem
komen
vaatcellen voor. De vaten in de boom dienen voor het transport van
sappen. In
het floeem worden zo suikers vanuit de bladeren getransporteerd en in
het
xyleem water en voedingszouten vanuit de wortels.
Tijdens de lente is de groei het grootste en worden er wijde vaten met een dunne wand gevormd. Met het vorderen van de zomer worden de vaten nauwer en wordt de wand ervan dikker. In de winter valt het proces stil. De vaten van de volgende lente volgen dan weer direct op de laatst gevormde vaten van het vorige jaar. Doordat deze 'lentevaten' er anders uitzien dan de laatst gevormde van het jaar ervoor, is een duidelijke 'jaargrens' zichtbaar. Zo herkennen we de afzonderlijke jaarringen of groeiringen die bestaan uit lichter gekleurd voorjaarshout en donkerder zomerhout. Met deze ringen kan de leeftijd van de boom bepaald worden. Aan de hand van de dikte van de individuele jaarringen is ook af te lezen hoe de levensomstandigheden van de boom in dat specifieke jaar waren. Was het een droog jaar met ongunstige levensomstandigheden? Of viel er voldoende regen in de zomer en was de temperatuur goed? De jaarringen van een boom geven allerlei informatie over zijn leven prijs. Ook voor fossiele/versteende bomen gaat dit verhaal op want als ze goed geconserveerd zijn, kunnen we de jaarringen goed bekijken.
Tijdens de lente is de groei het grootste en worden er wijde vaten met een dunne wand gevormd. Met het vorderen van de zomer worden de vaten nauwer en wordt de wand ervan dikker. In de winter valt het proces stil. De vaten van de volgende lente volgen dan weer direct op de laatst gevormde vaten van het vorige jaar. Doordat deze 'lentevaten' er anders uitzien dan de laatst gevormde van het jaar ervoor, is een duidelijke 'jaargrens' zichtbaar. Zo herkennen we de afzonderlijke jaarringen of groeiringen die bestaan uit lichter gekleurd voorjaarshout en donkerder zomerhout. Met deze ringen kan de leeftijd van de boom bepaald worden. Aan de hand van de dikte van de individuele jaarringen is ook af te lezen hoe de levensomstandigheden van de boom in dat specifieke jaar waren. Was het een droog jaar met ongunstige levensomstandigheden? Of viel er voldoende regen in de zomer en was de temperatuur goed? De jaarringen van een boom geven allerlei informatie over zijn leven prijs. Ook voor fossiele/versteende bomen gaat dit verhaal op want als ze goed geconserveerd zijn, kunnen we de jaarringen goed bekijken.
Soms
zijn de mergstralen duidelijk te zien (afbeelding
6). Deze
zorgen voor het radiale (horizontale) transport van water en
voedingszouten.
Tijdens de winter wordt er eveneens zetmeel in opgeslagen.
 |
| Afbeelding 9. Linksboven en linksonder: fossiel hout uit het Boven-Carboon (Duitsland). Rechtsboven: fossiel hout uit Eocene (Tertiair) bruinkool (Zwickau, Duitsland). Rechtsonder: afgerond stuk versteend hout uit een rivierafzetting (Noord-Frankrijk). De speld is 3 cm lang. |
 |
| Afbeelding 10. Linksboven: Restanten van aangespoelde en naar beneden gevallen bomen bij een afkalvende klifkust in Denemarken. In de loop der tijd raken zulke restanten helemaal afgerond (rechtsboven). Als de zee niet verder oprukt, zouden ze daar met sediment bedekt kunnen raken en fossiliseren. De afgeronde stukjes fossiel hout (inzet) die gevonden zijn in Maasgrind, zijn waarschijnlijk zo ontstaan. Onder: als dood hout te lang aan de buitenlucht wordt blootgesteld, fossiliseert het niet. Schimmels, bacteriën, mossen en zelfs dieren zoals spechten zorgen ervoor dat er uiteindelijk niets herkenbaars van overblijft. De speld is 3 cm lang. |
 |
| Poster met doorsneden van recente boomstammen Net zoals tegenwoordig bestonden in het verre geologische verleden verschillende soorten bomen. Deze poster met voorbeelden van recente doorsneden geeft een indruk van de diversiteit die ook bij versteend hout mogelijk is. Druk je eigen poster af. Klik op de afbeelding om de poster te openen |
Tekst en foto's: Jan Weertz