Der Siegelbaum – Fossiler Zeuge vergangener Zeiten
An diesem Ort steht ein außergewöhnliches Fossil – der versteinerte Stamm eines Siegelbaums (Sigillaria).
💡 Du brauchst für diese Aufgabe ein Maßband, oder eine Schnur und einen Zollstock/Lineal.
Was ist ein Siegelbaum?
Die Sigillariaceae sind eine Familie vorwiegend baumförmig wachsender, ausgestorbener Bärlapppflanzen, die im Karbon Teil der Steinkohle-Sümpfe waren. Die Sigillariaceae hatten ihre Blütezeit im späten Pennsylvanium. Sie wuchsen in sumpfnahen Gebieten, die etwas trockener waren als die Standorte der anderen baumförmigen Bärlapppflanzen. Sie traten im Karbon bis Perm auf, also vor 359 bis 251 Mio. Jahren. Sie waren keine Bäume im heutigen Sinne, sondern riesige, baumartige Schachtelhalmgewächse. Siegelbäume konnten bis zu 30 Meter hoch werden und hatten einen relativ dünnen Stamm im Vergleich zur Höhe. Ihre fossilen Überreste, wie hier zu sehen, erzählen uns viel über die frühe Entwicklung von Landpflanzen und das damalige feuchtwarme Klima.
Geologie und Entstehung
Im Karbon herrschte ein sehr feuchtes, warmes Klima, ideal für ausgedehnte Sümpfe. Nach dem Absterben der Pflanzen sanken sie in den Sumpf ein, wurden mit Sedimenten bedeckt und schließlich unter Luftabschluss über Millionen von Jahren zu Fossilien – darunter auch versteinerte Siegelbäume.
Verantwortlich für die Entstehung von sogenannten "versteinerten" Bäumen oder auch "Dendrolithen" ist der Prozess der Fossilisation.
Das passiert, wenn sich verrottendes, abgestorbenes Holz z.B. in Gewässern ablagert und danach zügig mit Sedimenten, wie Ton und Sand bedeckt wird, oder auch, wenn totes oder lebendes Material in vulkanischen Aschen eingebettet wird. Die Sauerstoffzufuhr wird dabei unterbrochen und so das Holz vor Mikroorganismen geschützt, die anderenfalls das Pflanzenreste abbauen und zersetzen würden. Es müssen also mehrere ungewöhnliche Dinge zusammenkommen.
Inkohlung und Verkieselung sind zwei unterschiedliche Prozesse der Fossilisation. Inkohlung ist die Verwandlung von organischem Material, insbesondere Holz, in Kohle oder Holzkohle durch Entzug von Wasser und Kohlenstoffdioxid bei relativ niedrigen Temperaturen. Verkieselung hingegen ist die Imprägnierung oder Umwandlung von Material durch Siliziumdioxid (SiO2).
Kommen mineralhaltige Flüssigkeiten ins Spiel, fehlt nur noch Druck und/oder Temperatur, um mit der Zeit die organischen Bestandteile des Holzes durch Kristallisierung ersetzen. Die ursprüngliche Struktur bleibt dabei zuerst erhalten, je weiter der Prozess fortschreitet, desto mehr geht sie aber verloren. Dabei ist entscheidend, wie schwer die überlagernden Sedimente sind: Je mehr Druck, desto höher die Temperatur und auch die Geschwindigkeit des Umwandlungsprozesses - und damit der Zerstörung der ursprünglichen Struktur.
Unterschiedliche Lösungen führen zu unterschiedlichen Prozessen, die dann ablaufen können:
Vererzung, in der sich Minerale wie Hämatit, Galenit oder Pyrit bilden
Verkieselung, wenn Pflanzenteile durch Kieselsäure ersetzt werden
Calzitisierung, zum Beispiel durch kalkhaltiges Wasser
Phosphorisierung, verursacht durch phosphorhaltige Lösungen.
Durch die in der Lösung vorhandenen unterschiedlichen Elemente können auch unterschiedliche Färbungen entstehen:
Mangan färbt pink
Eisenoxid macht das Ergebnis brau, rot oder gelb
Chrom, Kobalt und Kuper rufen gründliche oder bläuliche Färbung hervor
Manganoxid oder Kohlenstoff färben das entstehende Gestein schwarz.
Deine Aufgaben:
Die Headerkoordinate liegt etwas neben dem Stamm, um den Multi nicht zu überlagern. Begib Dich zunächst zum Wegpunkt "Siegelbaum".
- Infoschild: In welchem Jahr fand man genau diesen Siegelbaum? In welcher Tiefe? Aus welcher Zeitepoche stammt der Siegelbaum?
- Eigene Beobachtung: Beschreibe die Oberflächenstruktur des Siegelbaums. Welche Besonderheit weist dieser auf? Wenn Du die Oberfläche untersuchst: Welche geometrische Form haben die Muster auf der Rinde? Wie groß sind sie ungefähr? Kannst Du Dir denken, woher der Name dieses Gewächses stammt?
- Listing und Schlussfolgerungen: Mit den Informationen im Listing, kannst Du eine Einschätzung über den Druck der übergelagerten Schichten abgeben? Passt diese Beobachtung zu Antwort 1? Handelt es sich hier um eine langsame oder eine schnelle Umwandlung?
- Ist der Siegelbaum seinem Klang nach hohl oder komplett versteinert?
- Welchen Umfang hat der Stamm etwa in Höhe des Schildes?
- Bitte füge Deinem Log ein Foto von Dir oder einem persönlichen Gegenstand (z.B. GPS-Gerät, Hand) in der Nähe des Siegelbaums hinzu. Hinweis: Dein Gesicht muss nicht sichtbar sein, Dein Foto soll nur nachweisen, dass Du selbst hier warst. Achte darauf, die Antworten nicht im Bild zu verraten.
Viel Spaß beim Forschen und Entdecken! 🌍🔍
„Die Steine sind die Bücher der Erde – wir müssen nur lernen, sie zu lesen.“
Sources: Fotos: Bush-Rescue, Text: Bush-Rescue, Schema: Screenshots aus https://youtu.be/e-9ZFIrt9Ao, Comic: DallE3
Further Information: Infotafel vor Ort. Museum für Naturkunde, https://de.m.wikipedia.org/wiki/Sigillariaceae, https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/FossilData?lang=de&fossil=Siegelbaum