Eoceen Tijdperk
Het Eoceen Tijdperk, dat duurt van 56 tot 33,9 miljoen jaar geleden, is een belangrijke deling van de geologische tijdschaal en het tweede tijdperk van het Paleogeen Tijdperk in het Cenozoïcum. Het Eoceen bestrijkt de tijd van het einde van het Paleoceen Tijdperk tot het begin van het Oligoceen Tijdperk. Het begin van het Eoceen wordt gekenmerkt door een korte periode waarin de concentratie van de koolstofisotoop 13C in de atmosfeer uitzonderlijk laag was in vergelijking met de meer gangbare isotoop 12C. Het einde wordt gemarkeerd door een grote uitsterving die de Grande Coupure (de “Grote breuk” in continuïteit) of de Eoceen-Oligoceen uitsterving wordt genoemd en die in verband kan worden gebracht met de inslag van een of meer grote boliden in Siberië en in wat nu Chesapeake Bay is. Net als bij andere geologische perioden zijn de lagen die het begin en het einde van het tijdperk bepalen goed geïdentificeerd, hoewel de exacte data enigszins onzeker zijn.
De naam Eoceen komt van het Griekse ἠώς (eos, dageraad) en καινός (kainos, nieuw) en verwijst naar de “dageraad” van de moderne (“nieuwe”) fauna die tijdens het tijdperk verscheen.
Onderverdelingen
Het Eoceen tijdperk wordt gewoonlijk onderverdeeld in Vroege en Late, of – wat gebruikelijker is – Vroegste, Middelste, en Late onderverdelingen. De bijbehorende gesteenten worden aangeduid als Onder-, Midden-, en Boven-Eoceen. Van de hierboven getoonde stadia vormen het Ypresiaan en soms het Lutetiaan het Vroeg-Eoceen, het Priaboniaan en soms het Bartonien het Laat-Eoceen; als alternatief worden het Lutetiaan en het Bartonien samengevoegd als het Midden-Eoceen.
Klimaat
Het Eoceen Tijdperk bevatte een grote verscheidenheid aan verschillende klimaatcondities, waaronder het warmste klimaat in het Cenozoïcum en eindigend in een ijsklimaat. De evolutie van het Eoceen klimaat begon met opwarming na het einde van het Paleoceen-Eoceen Thermisch Maximum (PETM) op 56 miljoen jaar geleden tot een maximum tijdens het Eoceen Optimum op ongeveer 49 miljoen jaar geleden. Tijdens deze periode was er weinig tot geen ijs op aarde en was het temperatuurverschil tussen de evenaar en de polen kleiner. Na het maximum volgde een daling naar een ijstijdklimaat van het Eoceen Optimum tot de Eoceen-Oligoceen overgang 34 miljoen jaar geleden. Tijdens deze afname begon er weer ijs te verschijnen aan de polen, en de Eoceen-Oligoceen overgang is de periode waarin de Antarctische ijskap zich snel begon uit te breiden.
Evolutie van broeikasgassen in de atmosfeer
Groeikasgassen, met name kooldioxide en methaan, speelden tijdens het Eoceen een belangrijke rol bij het regelen van de oppervlaktetemperatuur. Het einde van het PETM werd ingeluid met een zeer grote vastlegging van kooldioxide in de vorm van methaanclathraat, steenkool en ruwe olie op de bodem van de Noordelijke IJszee, waardoor de atmosferische kooldioxide daalde. Deze gebeurtenis was in omvang vergelijkbaar met de massale uitstoot van broeikasgassen aan het begin van het PETM, en er wordt verondersteld dat de sekwestratie voornamelijk het gevolg was van begraving van organische koolstof en verwering van silicaten. Voor het vroege Eoceen is er veel discussie over de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer. Dit is te wijten aan de talrijke proxies die verschillende atmosferische koolstofdioxidegehaltes vertegenwoordigen. Zo geven diverse geochemische en paleontologische proxies aan dat op het hoogtepunt van de mondiale warmte de atmosferische kooldioxidewaarden 700 – 900 ppm bedroegen, terwijl andere proxies, zoals pedogeen (bodemopbouw) carbonaat en mariene boorisotopen, wijzen op grote veranderingen van kooldioxide van meer dan 2.000 ppm over perioden van minder dan 1 miljoen jaar. Bronnen voor deze grote toevloed van kooldioxide zouden kunnen worden toegeschreven aan vulkanische uitgassing als gevolg van Noord-Atlantische rifting of oxidatie van methaan dat is opgeslagen in grote reservoirs die na de PETM-periode zijn afgezet in de zeebodem of in wetland-omgevingen. Daarentegen bedraagt het kooldioxideniveau vandaag 400 ppm of .04%.
Tijdens het vroege Eoceen was methaan een ander broeikasgas dat een drastisch effect had op het klimaat. In vergelijking met kooldioxide heeft methaan veel grotere gevolgen voor de temperatuur, aangezien methaan per molecule ~23 keer meer effect heeft dan kooldioxide op een schaal van 100 jaar (het heeft een groter aardopwarmingsvermogen). Het grootste deel van het methaan dat in deze periode in de atmosfeer terechtkwam, zou afkomstig zijn van wetlands, moerassen en bossen. De methaanconcentratie in de atmosfeer bedraagt vandaag 0,000179% of 1,79 ppmv. Als gevolg van het warmere klimaat en de stijging van de zeespiegel in verband met het vroege Eoceen zouden meer wetlands, meer bossen en meer steenkoollagen beschikbaar zijn voor het vrijkomen van methaan. Als we de methaanproductie in het vroege Eoceen vergelijken met het huidige niveau van methaan in de atmosfeer, dan zou het vroege Eoceen drie keer zoveel methaan kunnen produceren als nu. De warme temperaturen tijdens het vroege Eoceen zouden de methaanproductie hebben kunnen verhogen, en methaan dat in de atmosfeer vrijkomt zou op zijn beurt de troposfeer opwarmen, de stratosfeer afkoelen, en door oxidatie waterdamp en kooldioxide produceren. Bij de biogene productie van methaan worden samen met het methaan kooldioxide en waterdamp geproduceerd, alsmede infrarode straling. Bij de afbraak van methaan in een zuurstofatmosfeer ontstaan koolmonoxide, waterdamp en infrarode straling. Het koolmonoxide is niet stabiel, zodat het uiteindelijk kooldioxide wordt, waarbij nog meer infrarode straling vrijkomt. Waterdamp houdt meer infrarood vast dan kooldioxide.
Het midden tot het late Eoceen markeert niet alleen de overgang van opwarming naar afkoeling, maar ook de verandering in kooldioxide van toenemend naar afnemend. Aan het einde van het Eoceen Optimum begon de kooldioxide af te nemen als gevolg van een verhoogde kiezelplanktonproductiviteit en mariene koolstofbegraving. Aan het begin van het midden-Eoceen was de Azolla-epidemie, ongeveer 49 miljoen jaar geleden, een gebeurtenis die mogelijk de aanzet heeft gegeven tot of heeft geholpen bij de afname van kooldioxide. Door het gelijkmatige klimaat tijdens het vroege Eoceen maakten warme temperaturen in het noordpoolgebied de groei mogelijk van azolla, een drijvende watervaren, op de Noordelijke IJszee. Vergeleken met de huidige kooldioxideniveaus groeiden deze azolla’s snel in de verhoogde kooldioxideniveaus die in het vroege Eoceen werden aangetroffen. Toen deze azolla’s in de Noordelijke IJszee zonken, werden ze begraven en legden ze hun koolstof vast in de zeebodem. Deze gebeurtenis kan hebben geleid tot een afname van het kooldioxidegehalte in de atmosfeer tot 470 ppm. Ervan uitgaande dat de kooldioxideconcentraties vóór de Azolla-gebeurtenis 900 ppmv bedroegen, zouden zij na de Azolla-gebeurtenis zijn gedaald tot 430 ppmv, of 40 ppmv meer dan nu. Een andere gebeurtenis tijdens het Midden-Eoceen die een plotselinge en tijdelijke ommekeer van de afkoelende omstandigheden was, was het Midden-Eoceen Klimaat Optimum. Rond 41,5 miljoen jaar geleden wezen stabiele isotopenanalyses van monsters van boorlocaties in de Zuidelijke Oceaan op een opwarming gedurende 600 duizend jaar. Er werd een sterke stijging van het kooldioxide in de atmosfeer waargenomen met een maximum van 4000 ppm: de hoogste hoeveelheid atmosferisch kooldioxide die tijdens het Eoceen werd waargenomen. De belangrijkste hypothese voor een dergelijke radicale overgang was de continentale drift en de botsing van het Indiase continent met het Aziatische continent en de daaruit voortvloeiende vorming van de Himalaya. Een andere hypothese behelst uitgebreide zeebodemverschuivingen en metamorfe decarbonatiereacties waarbij aanzienlijke hoeveelheden kooldioxide in de atmosfeer vrijkwamen.
Aan het eind van het Midden Eoceen Klimaat Optimum gingen de afkoeling en de kooldioxide-afname door tot in het Laat Eoceen en in de Eoceen-Oligoceen overgang rond 34 miljoen jaar geleden. Meerdere proxies, zoals zuurstofisotopen en alkenonen, geven aan dat bij de Eoceen-Oligoceen overgang de atmosferische kooldioxideconcentratie was gedaald tot ongeveer 750-800 ppm, ongeveer het dubbele van het huidige niveau.
Vroeg Eoceen en het probleem van het gelijkmatige klimaat
Eén van de unieke kenmerken van het klimaat van het Eoceen, zoals eerder vermeld, was het gelijkmatige en homogene klimaat dat in de eerste delen van het Eoceen bestond. Een veelheid van proxies ondersteunt de aanwezigheid van een warmer, gelijkmatig klimaat gedurende deze periode. Enkele van deze proxies zijn de aanwezigheid van fossielen uit warme klimaten, zoals krokodillen, op de hogere breedtegraden, de aanwezigheid op de hoge breedtegraden van vorst-intolerante flora zoals palmbomen die niet kunnen overleven als het langdurig vriest, en fossielen van slangen die in de tropen worden gevonden en die veel hogere gemiddelde temperaturen nodig hebben om in leven te blijven. Het gebruik van isotopische proxies om de oceaantemperaturen te bepalen, wijst op temperaturen aan het zeeoppervlak in de tropen die tot 35 °C kunnen oplopen en op bodemwatertemperaturen die 10 °C hoger liggen dan de huidige waarden. Met deze bodemwatertemperaturen kunnen de temperaturen in gebieden waar zich diep water vormt nabij de polen niet veel koeler zijn dan de bodemwatertemperaturen.
Een probleem doet zich echter voor wanneer men probeert het Eoceen te modelleren en de resultaten te reproduceren die met de proxy-gegevens worden gevonden. Gebruik makend van alle verschillende reeksen broeikasgassen die tijdens het vroege Eoceen voorkwamen, waren de modellen niet in staat om de opwarming te produceren die aan de polen werd gevonden en de verminderde seizoensgebondenheid die optreedt met winters die aan de polen aanzienlijk warmer zijn. Hoewel de modellen de tropen accuraat voorspellen, hebben zij de neiging aanzienlijk koelere temperaturen te produceren die tot 20 °C (36 °F) onder de feitelijk vastgestelde temperatuur aan de polen liggen. Deze fout is geclassificeerd als het “gelijkmatige klimaatprobleem”. Om dit probleem op te lossen zou een proces moeten worden gevonden om de polen op te warmen zonder de tropen op te warmen. Hieronder volgen enkele hypothesen en proeven die dit proces proberen te vinden.
Grote meren
Door de aard van water in tegenstelling tot land, zou er minder temperatuurvariabiliteit zijn als er ook een groot waterlichaam aanwezig is. In een poging om de afkoelende pooltemperaturen te temperen, werden grote meren voorgesteld om de seizoensgebonden klimaatveranderingen te temperen. Om dit geval na te bootsen, werd een meer in Noord-Amerika ingebracht en werd een klimaatmodel met variërende kooldioxideniveaus uitgevoerd. De conclusie van de modelruns was dat, hoewel het meer de seizoensgebondenheid van de regio sterker verminderde dan een toename van de kooldioxide, de toevoeging van een groot meer niet in staat was de seizoensgebondenheid te verminderen tot het niveau dat de florale en faunale gegevens lieten zien.
Warmtetransport door de oceanen
Het transport van warmte van de tropen naar de polen, ongeveer zoals het warmtetransport door de oceanen in de moderne tijd functioneert, werd beschouwd als een mogelijkheid voor de toegenomen temperatuur en de verminderde seizoensgebondenheid voor de polen. Met de verhoogde temperatuur van het zeeoppervlak en de verhoogde temperatuur van het diepe oceaanwater tijdens het vroege Eoceen, was een algemene hypothese dat door deze stijgingen er een groter warmtetransport van de tropen naar de polen zou zijn. Door deze verschillen te simuleren, produceerden de modellen een lager warmtetransport als gevolg van de lagere temperatuurgradiënten en slaagden zij er niet in een gelijkmatig klimaat te produceren op basis van alleen warmtetransport door de oceanen.
Orbitale parameters
Hoewel de orbitale parameters gewoonlijk worden gezien als een controle op ijsgroei en seizoensgebondenheid, werden zij getheoretiseerd als een mogelijke controle op continentale temperaturen en seizoensgebondenheid. Bij de simulatie van het Eoceen met een ijsvrije planeet werden de excentriciteit, de obliquiteit en de precessie in verschillende modelruns gewijzigd om alle mogelijke verschillende scenario’s te bepalen die zich zouden kunnen voordoen en hun effecten op de temperatuur. Eén specifiek geval leidde tot warmere winters en koelere zomers tot 30% op het Noord-Amerikaanse continent, en het verminderde de seizoensgebonden variatie van de temperatuur tot 75%. Hoewel baanparameters de opwarming aan de polen niet veroorzaakten, vertoonden ze wel een groot effect op de seizoensinvloeden en moesten ze in overweging worden genomen.
Polaire stratosferische wolken
Een andere methode die in overweging werd genomen om de warme polaire temperaturen te veroorzaken, waren polaire stratosferische wolken. Polaire stratosferische wolken zijn wolken die in de lagere stratosfeer bij zeer lage temperaturen voorkomen. Polaire stratosferische wolken hebben een grote invloed op de stralingsforcering. Door hun minimale albedo eigenschappen en hun optische dikte gedragen polaire stratosferische wolken zich als een broeikasgas en houden ze uitgaande langgolvige straling vast. In de atmosfeer komen verschillende soorten polaire stratosferische wolken voor: polaire stratosferische wolken die ontstaan door interacties met salpeterzuur of zwavelzuur en water (Type I) of polaire stratosferische wolken die ontstaan met alleen waterijs (Type II).
Methaan is een belangrijke factor in het ontstaan van de primaire Type II polaire stratosferische wolken die in het vroege Eoceen ontstonden. Aangezien waterdamp de enige ondersteunende stof is in Type II polaire stratosferische wolken, is de aanwezigheid van waterdamp in de lagere stratosfeer noodzakelijk waar in de meeste situaties de aanwezigheid van waterdamp in de lagere stratosfeer zeldzaam is. Wanneer methaan wordt geoxideerd, komt een aanzienlijke hoeveelheid waterdamp vrij. Een andere vereiste voor polaire stratosferische wolken zijn koude temperaturen om condensatie en wolkenproductie te verzekeren. De productie van wolken in de polaire stratosfeer is, omdat daarvoor koude temperaturen nodig zijn, gewoonlijk beperkt tot de nacht en de winter. Met deze combinatie van nattere en koudere omstandigheden in de lagere stratosfeer, kunnen polaire stratosferische wolken zich over grote gebieden in de poolgebieden hebben gevormd.
Om de effecten van polaire stratosferische wolken op het Eoceen klimaat te testen, werden modellen uitgevoerd waarbij de effecten van polaire stratosferische wolken op de polen werden vergeleken met een toename van atmosferische kooldioxide.De polaire stratosferische wolken hadden een opwarmend effect op de polen, waardoor de temperaturen in de wintermaanden met wel 20 °C stegen. De aanwezigheid van stratosferische wolken leidde ook tot een groot aantal terugkoppelingen in de modellen. Elke ijsgroei werd enorm vertraagd en zou leiden tot het smelten van het aanwezige ijs. Alleen de polen werden beïnvloed door de verandering in temperatuur en de tropen bleven onaangetast, wat met een toename van de atmosferische kooldioxide ook de tropen in temperatuur zou doen toenemen. Door de opwarming van de troposfeer als gevolg van het versterkte broeikaseffect van de polaire stratosferische wolken, zou de stratosfeer afkoelen en zou de hoeveelheid polaire stratosferische wolken mogelijk toenemen.
Hoewel de polaire stratosferische wolken de vermindering van de temperatuurgradiënt tussen evenaar en pool en de verhoogde temperaturen aan de polen tijdens het vroege Eoceen zouden kunnen verklaren, zijn er een paar nadelen verbonden aan het handhaven van polaire stratosferische wolken gedurende een langere periode van tijd. Afzonderlijke modelruns werden gebruikt om de duurzaamheid van de polaire stratosferische wolken te bepalen. Methaan zou voortdurend moeten worden vrijgemaakt en op peil gehouden om de waterdamp in de onderste stratosfeer in stand te houden. Er zouden steeds grotere hoeveelheden ijs en condensatiekernen nodig zijn om de polaire stratosferische wolk in stand te houden en uiteindelijk uit te breiden.
Hyperthermalen tijdens het Vroeg-Eoceen
Tijdens de opwarming in het Vroeg-Eoceen tussen 52 en 55 miljoen jaar geleden, was er een reeks kortdurende veranderingen in de samenstelling van koolstofisotopen in de oceaan. Deze isotoopveranderingen traden op als gevolg van het vrijkomen van koolstof uit de oceaan in de atmosfeer dat leidde tot een temperatuurstijging van 4-8 °C (7,2-14,4 °F) aan het oppervlak van de oceaan. Deze hyperthermalen leidden tot verhoogde verstoringen in planktonische en benthische foraminifera, met een hogere sedimentatiesnelheid als gevolg van de warmere temperaturen. Recente analyses van en onderzoek naar deze hyperthermalen in het vroege Eoceen hebben geleid tot hypotheses dat de hyperthermalen gebaseerd zijn op baanparameters, met name excentriciteit en obliquiteit. De hyperthermalen in het vroege Eoceen, met name het Paleoceen-Eoceen Thermisch Maximum (PETM), het Eoceen Thermisch Maximum 2 (ETM2), en het Eoceen Thermisch Maximum 3 (ETM3), werden geanalyseerd en er werd vastgesteld dat orbitale controle een rol kan hebben gespeeld bij het op gang brengen van het ETM2 en ETM3.
Van broeikas- naar ijsklimaat
Het Eoceen staat er niet alleen om bekend dat het de warmste periode van het Cenozoïcum bevatte, maar het markeerde ook de overgang naar een ijsklimaat en de snelle uitbreiding van de Antarctische ijskap. De overgang van een opwarmend klimaat naar een afkoelend klimaat begon ongeveer 49 miljoen jaar geleden. Isotopen van koolstof en zuurstof wijzen op een verschuiving naar een wereldwijd afkoelend klimaat. De oorzaak van de afkoeling wordt toegeschreven aan een significante daling van >2000 ppm in de atmosferische kooldioxideconcentraties. Een van de voorgestelde oorzaken van de daling van de kooldioxideconcentratie tijdens de overgang van opwarming naar afkoeling was het Azolla-gebeuren. De toegenomen warmte aan de polen, het geïsoleerde Arctische bekken tijdens het vroege Eoceen, en de aanzienlijk hoge hoeveelheden kooldioxide leidden mogelijk tot azollabloei in de Noordelijke IJszee. De isolatie van de Noordelijke IJszee leidde tot stilstaand water en toen de azolla’s naar de zeebodem zonken, gingen ze deel uitmaken van de sedimenten en legden ze de koolstof effectief vast. Het vermogen van de azolla om koolstof vast te leggen is uitzonderlijk, en de verhoogde begraving van azolla kan een belangrijk effect hebben gehad op het koolstofgehalte in de atmosfeer en kan het begin zijn geweest van de overgang naar een ijs-huis klimaat. De afkoeling na deze gebeurtenis ging door als gevolg van een voortdurende afname van het koolstofdioxidegehalte in de atmosfeer door organische productiviteit en verwering door de opbouw van gebergten.
De wereldwijde afkoeling ging door tot er een grote ommekeer van afkoeling naar opwarming plaatsvond, die in de Zuidelijke Oceaan werd aangegeven rond 42-41 miljoen jaar geleden. Zuurstofisotopenanalyse toonde een grote negatieve verandering in de verhouding tussen zwaardere zuurstofisotopen en lichtere zuurstofisotopen, wat wijst op een stijging van de temperatuur op aarde. Deze opwarming staat bekend als het Midden-Eoceen Klimaat Optimum. De oorzaak van de opwarming wordt in de eerste plaats gezocht in de toename van kooldioxide, aangezien de koolstofisotopen-handtekeningen het vrijkomen van methaan tijdens deze kortstondige opwarming uitsluiten. De toename van kooldioxide in de atmosfeer wordt toegeschreven aan de toegenomen verspreiding van de zeebodem tussen Australië en Antarctica en de toename van het vulkanisme in de regio. Een andere mogelijke toename van het kooldioxide in de atmosfeer zou het gevolg kunnen zijn van een plotselinge toename met metamorfische vrijzetting tijdens de Himalaya-orogenese, maar de gegevens over het exacte tijdstip waarop metamorfische vrijzetting van atmosferisch kooldioxide plaatsvindt, zijn niet goed in de gegevens vastgelegd. Recente studies hebben echter vermeld dat de verwijdering van de oceaan tussen Azië en India aanzienlijke hoeveelheden kooldioxide zou kunnen vrijmaken.Deze opwarming is van korte duur, want benthische zuurstofisotopengegevens wijzen op een terugkeer naar afkoeling bij ~40 miljoen jaar geleden.
De afkoeling ging door gedurende de rest van het Laat Eoceen tot aan de overgang Eoceen-Oligoceen. Tijdens de afkoelingsperiode tonen benthische zuurstofisotopen de mogelijkheid aan van ijsvorming en ijsgroei tijdens deze latere afkoeling. Het einde van het Eoceen en het begin van het Oligoceen wordt gemarkeerd door de enorme uitbreiding van het oppervlak van de Antarctische ijskap, die een belangrijke stap betekende in de richting van het ijstijdklimaat. Samen met de daling van het kooldioxidegehalte in de atmosfeer, waardoor de temperatuur op aarde daalde, kunnen orbitale factoren bij het ontstaan van ijs worden waargenomen aan de hand van 100.000 en 400.000 jaar durende schommelingen in bentische zuurstofisotopengegevens. Een andere belangrijke bijdrage aan de uitbreiding van de ijskap was het ontstaan van de Antarctische circumpolaire stroming. Het ontstaan van de Antarctische circumpolaire stroming zou het koude water rond Antarctica isoleren, waardoor het warmtetransport naar Antarctica zou afnemen en oceaangyres zouden ontstaan die resulteren in de opwelling van kouder bodemwater. Het probleem met deze hypothese is dat het tijdstip van het ontstaan van de circulatie niet zeker is. Voor de Drake Passage wijzen sedimenten erop dat de opening ~41 miljoen jaar geleden plaatsvond, terwijl tektoniek erop wijst dat dit ~32 miljoen jaar geleden gebeurde.
Palaeogeografie
Tijdens het Eoceen bleven de continenten afdrijven naar hun huidige posities.
Aan het begin van de periode bleven Australië en Antarctica met elkaar verbonden, en warme equatoriale stromingen vermengden zich met koudere Antarctische wateren, waardoor de warmte over de planeet werd verdeeld en de temperatuur op aarde hoog bleef, maar toen Australië zich rond 45 Ma afsplitste van het zuidelijke continent, werden de warme equatoriale stromingen weggeleid van Antarctica. Er ontstond een geïsoleerd koudwaterkanaal tussen de twee continenten. Het Antarctische gebied koelde af, en de oceaan rond Antarctica begon te bevriezen, waardoor koud water en ijsvlokken naar het noorden werden gezonden, wat de afkoeling versterkte.
Het noordelijke supercontinent Laurasia begon uiteen te vallen, terwijl Europa, Groenland en Noord-Amerika uit elkaar dreven.
In het westen van Noord-Amerika begon de bergbouw in het Eoceen, en vormden zich enorme meren in de hoge vlakke bekkens tussen de ophogingen, wat resulteerde in de afzetting van de Green River Formation lagerstätte.
Op ongeveer 35 Ma vormde een asteroïde inslag op de oostkust van Noord-Amerika de Chesapeake Bay inslagkrater.
In Europa verdween de Tethys Zee uiteindelijk, terwijl de opheffing van de Alpen het laatste overblijfsel ervan, de Middellandse Zee, isoleerde en een andere ondiepe zee creëerde met eilandarchipels in het noorden. Hoewel de Noord-Atlantische Oceaan openging, lijkt er een landverbinding te zijn gebleven tussen Noord-Amerika en Europa, aangezien de fauna’s van de twee regio’s sterk op elkaar lijken.
India vervolgde zijn reis weg van Afrika en begon aan zijn botsing met Azië, waardoor de Himalaya’s ontstonden.
Het wordt verondersteld dat de Eocene broeikaswereld werd veroorzaakt door een op hol geslagen opwarming van de aarde als gevolg van vrijkomende methaanclathraten diep in de oceanen. De clathraten werden begraven onder modder die werd verstoord toen de oceanen opwarmden. Methaan (CH4) heeft tien tot twintig maal het broeikasgaseffect van kooldioxide (CO2).
Flora
Aan het begin van het Eoceen zorgden de hoge temperaturen en warme oceanen voor een vochtige, zwoele omgeving, met bossen die zich van pool tot pool over de hele aarde verspreidden. Afgezien van de droogste woestijnen moet de Aarde geheel bedekt zijn geweest met bossen.
Poolwouden waren vrij uitgebreid. Fossielen en zelfs bewaard gebleven resten van bomen zoals moerascipressen en metasequoia’s uit het Eoceen zijn gevonden op Ellesmere Island in het noordpoolgebied. Zelfs in die tijd lag Ellesmere Island slechts een paar graden zuidelijker dan vandaag. Fossielen van subtropische en zelfs tropische bomen en planten uit het Eoceen zijn ook gevonden in Groenland en Alaska. Tropische regenwouden groeiden tot in het noorden van Noord-Amerika en Europa.
Palmbomen groeiden tijdens het vroege Eoceen tot in het noorden van Alaska en Noord-Europa, hoewel ze minder talrijk werden naarmate het klimaat afkoelde. De ooibossen waren ook veel talrijker.
De afkoeling begon halverwege de periode, en tegen het einde van het Eoceen begonnen de continentale binnenlanden uit te drogen, waarbij de bossen in sommige gebieden aanzienlijk uitdunden. De nieuw ontwikkelde grassen waren nog steeds beperkt tot rivieroevers en oevers van meren, en hadden zich nog niet uitgebreid tot vlaktes en savannes.
De afkoeling bracht ook seizoensgebonden veranderingen met zich mee. Bladverliezende bomen, die beter bestand waren tegen grote temperatuursveranderingen, begonnen de altijdgroene tropische soorten in te halen. Tegen het einde van de periode bedekten loofbossen grote delen van de noordelijke continenten, waaronder Noord-Amerika, Eurazië en het noordpoolgebied, en hielden regenwouden alleen stand in equatoriaal Zuid-Amerika, Afrika, India en Australië.
Antarctica, dat het Eoceen begon omzoomd met een warm gematigd tot subtropisch regenwoud, werd veel kouder naarmate de periode vorderde; de warmteminnende tropische flora werd weggevaagd, en aan het begin van het Oligoceen herbergde het continent loofbossen en uitgestrekte toendra’s.
Fauna
De oudst bekende fossielen van de meeste moderne zoogdierorden verschijnen binnen een korte periode in het vroege Eoceen. Aan het begin van het Eoceen arriveerden verschillende nieuwe zoogdiergroepen in Noord-Amerika. Deze moderne zoogdieren, zoals artiodactylen, perissodactylen en primaten, hadden kenmerken zoals lange, dunne poten, voeten en handen die in staat waren zich vast te grijpen, alsmede gedifferentieerde tanden die aangepast waren om te kauwen. Dwergvormen heersten. Alle leden van de nieuwe zoogdierorden waren klein, minder dan 10 kg; op basis van vergelijkingen van de tandgrootte waren de Eocene zoogdieren slechts 60% van de grootte van de primitieve Paleocene zoogdieren die hen voorafgingen. Zij waren ook kleiner dan de zoogdieren die na hen kwamen. Aangenomen wordt dat de hete temperaturen in het Eoceen de voorkeur gaven aan kleinere dieren die beter in staat waren de hitte te beheersen.
Twee groepen moderne hoefdieren (hoefdieren) kwamen voor als gevolg van een grote radiatie tussen Europa en Noord-Amerika, samen met vleesetende hoefdieren zoals Mesonyx. Vroege vormen van vele andere moderne zoogdierorden verschenen, waaronder vleermuizen, proboscidians (olifanten), primaten, knaagdieren en buideldieren. Oudere primitieve vormen van zoogdieren namen af in verscheidenheid en belangrijkheid. Belangrijke fossiele resten van de Eocene landfauna zijn gevonden in West-Noord-Amerika, Europa, Patagonië, Egypte en Zuidoost-Azië. De mariene fauna is het best bekend uit Zuid-Azië en het zuidoosten van de Verenigde Staten.
Fossielen van reptielen uit deze tijd, zoals fossielen van pythons en schildpadden, zijn overvloedig aanwezig. De overblijfselen van de Titanoboa, een slang zo lang als een schoolbus, werden ontdekt in Zuid-Amerika samen met andere grote reptielachtige megafauna. Tijdens het Eoceen werden planten en zeefauna’s vrij modern. Veel moderne vogelorden verschenen voor het eerst in het Eoceen.
Verschillende rijke fossiele insectenfauna’s zijn bekend uit het Eoceen, met name de Baltische barnsteen die vooral langs de zuidkust van de Oostzee is gevonden, barnsteen uit het Parijse Bekken, Frankrijk, de Fur Formatie, Denemarken en de Bembridge Marls van het Isle of Wight, Engeland. Insecten die in Eocene afzettingen worden gevonden, kunnen meestal worden ingedeeld bij moderne geslachten, hoewel deze geslachten vaak niet in het huidige gebied voorkomen. Zo komt het bibionide geslacht Plecia veel voor in fossiele faunas uit thans gematigde streken, maar komt tegenwoordig alleen nog voor in de tropen en subtropen.
Oceanen
De Eocene oceanen waren warm en wemelden van vis en ander zeeleven. De eerste carcharinide haaien ontwikkelden zich, evenals de vroege zeezoogdieren, waaronder Basilosaurus, een vroege walvissoort waarvan men denkt dat hij afstamt van landdieren die eerder in het Eoceen bestonden, de roofdieren met hoeven die mesonychiden worden genoemd, waarvan Mesonyx deel uitmaakte. De eerste sirenen, verwanten van de olifanten, evolueerden ook in deze tijd.
Eoceen-Oligoceen uitsterving
Het einde van het Eoceen werd gemarkeerd door het Eoceen-Oligoceen uitstervingsevenement, ook bekend als de Grande Coupure.
Het bovenstaande verhaal is gebaseerd op materiaal verstrekt door Wikipedia