De Wereld vóór de schepping van den mensch

Vierde hoofdstuk

De steenkoolperiode

Ontwikkeling van het plantenrijk.—Eilanden en vastland.—Zeeklimaat.—Afwezigheid van jaargetijden.—De zonnenevelvlek.—De dampkring, de warmte en de vochtigheid.—De planten en boomen.—Oude bosschen en dieren, daarin levend.

Geene enkele ster is in rust in het onmetelijke heelal; geen enkel atoom zelfs van het hardste gesteente, staat stil; geene enkele molecule in het lichaam van plant of dier is onbewegelijk; geen enkel bloedlichaampje in onze aderen, dat niet voortdurend stroomt; overal en in alles is de onzichtbare en onvermoeide kracht werkzaam; werelden veranderen van gedaante; zonnen worden ontstoken en uitgedoofd; de aarde verandert van eeuw tot eeuw; de wezens, die haar bevolken, wijzigen zich naar de levensvoorwaarden, en de geschiedenis der aarde is het tafereel harer voortdurende wijziging.

Wij zagen, hoe de eilanden, uit de wereldzee opgerezen, de levensvoorwaarden van planten en dieren hebben gewijzigd, en hoe zeeplanten in zoetwaterplanten veranderd zijn, om zich later te gewennen aan den vochtigen dampkring boven ondiepten. Langs de kusten beginnen zij het eerst haar nieuw bestaan. Zij verkrijgen bladeren, die haar in staat zullen stellen, lucht te ademen, in plaats van ondergedompeld of drijvend te blijven. Hare broeders, de zee- of waterdieren beginnen ook op geringe diepte onder het water, of zelfs buiten het water te leven. Reeds fladderen insecten aan de oppervlakte van het water; kakkerlakken, sprinkhanen, krekels, witte mieren, kruipen, springen of glijden voort onder de eerste bladeren. De dampkring is zwoel, bijna nog water. De hitte is verstikkend. Het regent voortdurend.

Uitstekende levensvoorwaarden voor het plantenrijk! Aan den oorsprong van het leven waren er planten noch dieren: er was alleen protoplasma, drijvend in het water, amoeben en protisten, de voorouders der dieren en der planten. Daarna heeft zich het leven vertakt in twee staken, die langen tijd verbonden waren, alsof zij de scheiding betreurden, maar die eindelijk uitliepen in takken, die thans ver van elkander verwijderd zijn, want een groote afstand scheidt thans schijnbaar het rund van het gras, dat het eet: toch hebben zij oorspronkelijk denzelfden stamvader gehad, en voor hem, die de natuur ontleedt, zijn zij lang niet zoo verscheiden als voor den herder, die de kudde weidt. In het begin der steenkoolperiode heeft het plantenrijk reuzenschreden gemaakt ten gevolge van de bijzonder gunstige omstandigheden, waardoor zich deze belangrijke phase van de geschiedenis der aarde kenmerkt.

De inwendige warmte der aarde drong nog door de aardschors heen en onderhield eene hooge temperatuur in den dampkring. Wel schijnt het voor hem, die eenen vulkaan bestijgt, alsof eene geringe laag slakken en asch voldoende is, om de warmte te onderscheppen, en iedereen weet, dat men, door een weinigje asch in de holte der hand te nemen, eene gloeiende kool kan vasthouden zonder zich te branden; maar men vergete niet, dat de temperatuur der lava nooit hooger is dan 1000°, terwijl die van den oorspronkelijken aardbol minstens negen- of tienmaal hooger was; de mechanische warmteleer leert, dat alleen reeds de verdichting van alle moleculen der aarde van haren neveltoestand tot hare tegenwoordige dichtheid eene hitte moet hebben veroorzaakt van 89880°, de warmte, ontstaan door de scheikundige verbindingen niet medegerekend. Door de spleten, door uitbarstingen, en zelfs door de dunne aardschors heen, die nog nauwelijks vast en die met water doortrokken was, kwam die inwendige warmte in den dampkring, die toen nog de warmtestralen niet doorliet. Het opslorpend vermogen van waterdamp is 16000 maal grooter dan dat van droge lucht. Wij zagen zooeven, dat de dampkring verzadigd was van waterdamp, en dat de regen bijna voortdurend neerviel. Voegen wij nog hierbij, dat er geen vastland was, maar alleen eilanden en dus de geheele aarde onder den invloed van een zeeklimaat stond, en het is duidelijk, dat de temperatuur van de oppervlakte der aarde uitnemend geschikt was voor de ontwikkeling van den plantengroei, en dat wel niet alleen in de tropen, maar over de geheele aarde, daar er nog geene jaargetijden bestonden.

Onze lezers weten uit „de Wonderen des Hemels”¹⁴, dat de aarde zich om de zon beweegt, en dat hare as helt ten opzichte van het vlak der ecliptica. Gedurende de helft van het jaar is de ééne pool naar de zon toegekeerd, en de zes overige maanden de andere pool. Vandaar de lange winternachten en de lange zomerdagen, de lage temperatuur aan de polen en de groote afwisseling in jaargetijden. Gedurende het primaire tijdperk verschilde de helling der as niet veel van de tegenwoordige helling. Had dus de zon toen evenals thans eenen overwegenden invloed op de warmte der aarde, dan zouden reeds toen klimaten bestaan hebben: de zonnestralen, loodrecht vallende op de keerkringslanden, zouden daar eene veel hoogere temperatuur hebben doen ontstaan dan aan de poolstreken, waar zij veel schuiner vallen. Doch de plantengroei der steenkoolperiode wijst juist op het tegendeel. Dezelfde plantensoorten, die aan de tropen voorkwamen, werden ook in de poolstreken gevonden. Tot aan Spitzbergen en zelfs tot op de hoogste breedte, door menschen bereikt (noordpoolexpeditie in 1878, tot op eene breedte van 82° 40′) heeft men dezelfde kolenkalk gevonden, en tot op 76° breedte dezelfde steenkoollagen als in Frankrijk en de Vereenigde Staten, in China, Zambeze (Afrika) en Zuid-Amerika. Bovendien bestaat de geheele flora uit boomen met blijvende bladeren. De stammen van de fossiele boomen uit dit tijdvak hebben nog niet de concentrische jaarringen, ieder voorjaar gevormd, waaruit men den ouderdom der boomen kan leeren kennen. Men kan hieruit met zekerheid afleiden, dat er toen nog geene jaargetijden waren. De zon voegde slechts weinig warmte toe aan die der aarde, want de temperatuur, waarbij de boomvarens, de wolfsklauwen, de cycadeën groeien, ligt tusschen 20 en 25 graden, en was niet hooger in Afrika dan in Spitzbergen.

De zon was toen reusachtig groot, maar nog nevelachtig, er straalde slechts een zwak licht uit. De zon heeft zich eertijds uitgestrekt tot voorbij Neptunus en is langzamerhand kleiner geworden, zoodat zij thans slechts eene middellijn heeft van 1380000 kilometers, terwijl die van de loopbaan van Mercurius 112 millioen, van Venus 208 millioen, van de aarde 296 millioen kilometers bedraagt. Toen de zon zich nog uitstrekte tot aan de baan van Venus, was de middellijn der zonneschijf, van de aarde gezien, 90° groot, of 169 maal zoo groot als thans. Toch waren de warmte en het licht, dat de aarde toen van de zon verkreeg, uiterst gering in vergelijking met de warmte, die de aarde zelf bezat.

Toen de zon zich niet verder uitstrekte dan de loopbaan van Mercurius, was hare schijnbare middellijn, van de aarde gezien, nog 45°. Van toen af aan begon eerst de helling van de as der aarde invloed uit te oefenen op de afwisseling der jaargetijden, indien ten minste de warmte der aarde de warmte, van de zon ontvangen, niet overtrof.

Een bosch uit de steenkool-periode.

Voor acht of tien millioen jaren, in het midden der primaire periode, waren de voorwaarden voor de duurzaamheid van het wereldstelsel niet dezelfde als thans.

De zon was grooter, haar zwaartepunt (en ook dat van het zonnestelsel) nam eene andere plaats in dan thans, en misschien was ook het zonnestelsel door zijne beweging in de ruimte onderworpen aan den invloed van vaste sterren, aan welke het thans niet meer gehoorzaamt. Het is niet uitgemaakt, dat de helling der ecliptica dezelfde was als thans, of dat de polen der aarde in al dien tijd zich niet over de oppervlakte der aarde verplaatst hebben, of dat de verandering van de excentriciteit der aardbaan de berekende grenzen niet overschrijdt en dus grooteren invloed uitoefent op de jaargetijden, dan men gewoonlijk meent. Het is zelfs waarschijnlijk, dat de aarde in die vervlogen tijden onder geheel andere omstandigheden bestond dan thans het geval is.

Zoowel de sterrenkunde, als de aardkunde en de paleontologie leeren ons, dat de jaargetijden eerst zeer laat in de ontwikkelingsperiode der aarde ontstaan zijn, en dat in vroeger tijd het klimaat aan de polen hetzelfde was als aan den evenaar, en niet alleen leeren ons die wetenschappen, dàt dit zoo geweest is, maar ook leeren zij ons, waarom dit het geval is geweest.

Een zware, zwoele, regenachtige dampkring; eene gelijkmatige, hooge temperatuur; ontzaglijke getijden; uitbarstingen van het inwendige vuur; talrijke onweders; ijzingwekkende stormen; ziedaar het beeld der aarde in dien tijd. De getuigen van dien toestand moeten grove, sterke wezens geweest zijn, in wier schoot de veredeling van latere tijden ontworpen zal worden.

De planten, weinig samengesteld, zonder geur, zonder bloemen, verkrijgen in dien voedzamen dampkring reusachtige afmetingen. De zon heeft nog geen glans; de vogels zingen nog niet; eene doodelijke stilte omringt de aarde; alleen de insecten gonzen en vermenigvuldigen zich in de schaduw der onmetelijke bosschen, die de planeet voor het eerst bekleeden met een niet te ontwarren groen tapijt, van den evenaar tot aan de polen. Niemand kan nog gissen, dat er in de toekomst ijswoestijnen of eeuwigdurende sneeuw zullen ontstaan, die op de bergen en aan de poolstreken in de toekomst het leven zullen tegenhouden. Indien men zich in de verbeelding in die uitgestrekte eenzaamheid verplaatst, dan wordt men tegenover die eentonigheid van vormen vreemd gestemd. De geheele afwezigheid van bloemen en hoogere dieren wierp op de schepping eenen sluier van algemeene droefheid, geen enkele vogel vervroolijkte de bosschen, waarin ook nog geene zoogdieren ronddwaalden. De zoele lucht was vervuld met verstikkende dampen, die uit den grond opstegen, en de stilte der natuur werd alleen verbroken door het geraas van den regen, en het suizen van den wind tusschen de boomen.

De Zweedsche natuuronderzoekers Nordenskjöld en Malmgren hebben in den zomer van 1868 op Beren-Eiland (74° 30′ N. B.) in de steenkool en de gesteenten aan de oppervlakte, achttien soorten van planten gevonden, waarvan vijftien overeenkomen met die der diepste lagen der steenkoolformatie. Die flora heeft groote overeenkomst met die der Vogezen en het Schwartzwald. Overvloedig komen de Lepidodendrons (schubboomen) voor. In de schaduw dier boomen leefden de varens met groote bladeren. Ook de flora der Parryeilanden heeft hetzelfde karakter; men heeft daar talrijke steenkoollagen gevonden, en onder de planten, die men daarin ontdekt heeft, vindt men er, die ook in de steenkool van Silezië voorkomen.

De zeedierenwereld in de poolstreken heeft hetzelfde karakter. Men vindt talrijke weekdieren, uit de zee afkomstig, in de steenkoolformatie der poolstreken, welke in dezelfde formatie in Europa gevonden worden, sommige zelfs komen in de tropen voor. Behalve die weekdieren vindt men in Spitzbergen in de kalksteen ook koraaldieren.

Alles wijst er op, dat toen de warmte, die op de aarde de overhand had, niet van de zon afkomstig was. De poolstreken hadden eene veel hoogere temperatuur dan thans; zooals wij zagen, mogen wij uit het voorkomen derzelfde soorten van 40 tot 76 graden N. B. afleiden, dat er over de geheele aarde eene groote gelijkmatigheid in temperatuur bestond. Bovendien wijst het karakter der steenkoolflora op eenen moerassigen bodem en eenen dampkring, met waterdamp bezwangerd; tegenwoordig vindt men alleen in de vochtige streken der tropen plantenvormen, daarmede overeenkomend.

In onzen tijd groeien de varens en de wolfsklauwen meestal onder de dichte schaduw der bosschen, en hebben zij veel minder dan de zaadplanten behoefte aan de rechtstreeksche werking van de zonnestralen. Dit was ook het geval met hunne oorspronkelijke voorouders, en daar zij de groote meerderheid uitmaken van de planten der steenkoolformatie, zoo begrijpen wij, dat zij hebben kunnen leven en bloeien onder eenen steeds bedekten hemel. Hetzelfde is het geval met de insecten dier periode, want voor het meerendeel zijn het nachtdieren, zooals de witte mieren en de kakkerlakken.

Ook het feit, dat men in de poolstreken koraaldieren gevonden heeft, bewijst, dat in die tijden de poolzee eene koralenzee was en dus nooit kouder kon geweest zijn dan 20°.

Duizenden heldere beken, gevoed door onophoudelijke regens, stroomden van de naburige hellingen en de hooger gelegen vlakten. Aan de oevers groeiden de boomvarens, de lepidodendrons, de sigillaria’s telkens in andere verhoudingen. De calamiten steil en recht, de varens onuitwarbaar dooreengevlochten, zouden de verwondering van den aanschouwer hebben opgewekt; de bevalligheid der boomvarens met hare reusachtige bladerenkroon, de regelmatige schoonheid der lepidodendrons, de lenigheid der asterophylliten, de spelingen van het licht, dat even doorgelaten wordt door het dichte lommer, moeten eene verrassende uitwerking gehad hebben. Maar onder al die steile boomen, volgens bijna wiskundige wetten ingedeeld, was nog geene enkele bloem zichtbaar. De voortplantingsorganen bestonden slechts uit de onmisbare gedeelten; van glans ontbloot, waren zij onder geene bedekking verborgen of waren zij omgeven door onbeduidende schubben. Eerst later, toen de natuur rijker aan vormen werd, bloosde zij over hare naaktheid; eerst toen weefde zij zich bruidskleederen; daartoe heeft zij de bladeren, die bij de voortplantingsorganen lagen, buigzaam gemaakt en in bloembladeren veranderd, en hunnen vorm en kleur gewijzigd. En zoo heeft zij de bloem geschapen, zooals de beschaving de weelde heeft voortgebracht, door haar buiten de grenzen van het volstrekt noodzakelijke te doen treden.

Fig. 146. Fossiele boomen in de steenkolenmijnen van Saint-Etienne.

De dampkring was in de steenkoolperiode rijk aan koolzuur; die groote hoeveelheid koolzuur werd op het eerste voor goed uit de zee verrezene vaste land aan die rijke plantenwereld afgestaan onder begunstiging van eene tropische temperatuur en een overvloedig, hoewel verspreid licht. In gewone omstandigheden, zouden die planten bij hare ontleding aan den dampkring het koolzuur teruggegeven hebben, dat zij daaraan ontnomen hadden. Maar de plantenoverblijfselen werden naar gelang van hunnen val onder het water en de modder bedolven, en hunne langzame verandering, afgesloten van de lucht, liet in de koolaarde de koolstof bijna geheel bestaan. Tegelijkertijd zetten zich ontzettende massa’s kalksteen af, die eveneens eene groote hoeveelheid koolzuur bonden. Zoo werd in die periode langzamerhand de dampkring gezuiverd.

Al zijn de natuurkundige voorwaarden der steenkoolperiode over de geheele aarde dezelfde geweest, daaruit volgt nog niet, dat men op alle breedten steenkolen verwachten kan. Op die plaatsen toch, waar toen de zee stroomde, konden alleen kalksteenen, zooals koolzure kalk en andere gevormd worden. Hieruit volgt, dat in de steenkoolperiode boven 76° N. B. zich eene onmetelijke zee uitstrekte. Eerst ten zuiden dier parallel, op de eilanden Melville, Bathurst en Patrick vindt men steenkoolformaties. Zoo ook ontbreken zij in de tropen van het noordelijk halfrond, die toen onder water lagen. Op het noordelijk halfrond vindt men dus de steenkoolformatie overal tusschen 40° en 76°. Op het zuidelijk halfrond vindt men haar alleen op 16° breedte (Zambeze) en in Australië, tusschen 25° en 35°. Het is dus waarschijnlijk, dat toen, evenals thans, de zuidelijke landen zich minder ver uitstrekten en dichter bij den evenaar gelegen waren dan de noordelijke.

De steenkoolformatie is in sommige streken twaalfduizend meters dik; daarin overheerschen met de steenkool, zandsteen en zwarte leisteen, waarin als afdruksels de overblijfselen der plantenwereld voorkomen; in de kolenkalk vindt men alleen zeedieren.

Men vindt dikwijls een honderdtal lagen steenkool regelmatig op elkander gestapeld; de steenkoolformatie vertegenwoordigt dus een langdurig tijdperk, waarin de plantenwereld aanzienlijke veranderingen heeft ondergaan. Wij moeten ons dus tot de planten dier formatie wenden, om onderverdeelingen in die periode te kunnen vaststellen. De Europeesche kolenbeddingen leeren ons, dat de steenkoolperiode in drie deelen kan verdeeld worden, ieder met hare eigenaardige flora:

I. In de eerste periode hebben de wolfsklauwen (lepidodendrons) en de varens met gevinde bladeren de overhand.

II. In de tweede periode de sigillaria’s en de calamiten te zamen met de groote boomvarens.

III. In de derde periode vindt men voor het grootste gedeelte varens, cordaïten en ringvormige moerasplanten (Annularia). In die laatste periode komt de Walchia te voorschijn, die in de bosschen der Permische periode de overhand heeft.

Doch laat ons thans meer nauwkeurig de steenkolenmijnen onderzoeken. De steenkolen zijn het product van eene opeenhooping van ontlede plantaardige stoffen. Men vindt daarin de overblijfselen, de takken, de bladeren, de indrukken van de boomen dier oude bosschen. Scheikundig ontleed, blijken zij te bestaan uit koolstof, waterstof en zuurstof, d. i. uit de samenstellende bestanddeelen der plantenweefsels. Gemiddeld bevatten de steenkolen 83% koolstof, 6% waterstof, 5½% zuurstof en sporen van stikstof en zwavel. Sommige stukken anthraciet bevatten 95% koolstof.

Men kan letterlijk zeggen, dat de warmte, die de locomotieven verhit en die afkomstig is van de koolstof, in de bosschen der primaire periode vastgelegd, niets anders is dan de oorspronkelijke warmte der aarde en de zonnewarmte. Die oude warmte was opgehoopt in de steenkolen, wij maken die thans weer vrij, terwijl wij haar arbeidsvermogen in eenen anderen vorm gebruiken, en wij geven aan de natuur de reserve terug, die zij had achtergehouden.

Fig. 147. Fossiele boom, op 217 meters diepte gevonden.

Zijn die bosschen der steenkoolperiode begraven op de plaats, waar zij oorspronkelijk aanwezig waren? Zou de steenkool oorspronkelijk turf geweest zijn, die gedrukt onder later ontstane bezinksels, versteend is? of bestaat de steenkool uit plantaardige overblijfselen, door het water medegesleept en op den bodem der bekkens afgezet? De tweede theorie is het eerst door de geologen verkondigd, zij is daarna door de eerste verdrongen, toen men bijna versteende, rechtopstaande boomen ontdekt had, doch in de laatste jaren weder in eere hersteld, omdat zij het geheel der waargenomen feiten beter verklaart. Stroomen beladen met grint, modder en plantaardige overblijfselen monden uit in het diepe en stille water van een meer, waar de stoffen naar hare dichtheid gescheiden worden: de keisteenen en het grint vallen in zeer schuine lagen bij de monding, terwijl de modder verder doorstroomt, zich onder eene veel kleinere helling laagsgewijze afzet en de plantenstoffen bijna horizontaal aan het uiteinde bezinken. Zoo wordt voortdurend het plantenslib onder nieuwe sedimentlagen bedolven, en indien de toevoer van plantenoverblijfselen voortgaat, zal de steenkoollaag zich meer of minder regelmatig op den bodem verlengen, hoewel de verschillende deelen niet gelijktijdig ontstaan zijn. Zoo kan men in de steenkoollaag alle overgangen vinden van de ruwere steenkool (d. i. de plantenstof zonder minerale bijmengselen) tot aan eene modderlaag, vermengd met enkele overblijfselen van planten.

Hoevele jaren en eeuwen vertegenwoordigen die bezinkingen? Het is moeilijk te ramen. Volgens de berekeningen van Elie de Beaumont zoude al de steenkool, die door onze tegenwoordige bosschen kan geleverd worden, over de uitgestrektheid der thans ontgonnen mijnen slechts eene laag vormen van 16 centimeters in 100 jaren. Wij hebben hier dus te doen met de vrucht van honderdduizenden jaren, die millioenen jaren achter ons liggen. Men denkt hier onwillekeurig aan de voorstelling der Buddhisten. Om een denkbeeld te geven van den ouderdom der aarde en van haren duur, vergelijken zij onze planeet met eenen diamantberg, die iedere eeuw eens met een katoenen lapje wordt afgestoft. Wanneer zal die berg versleten zijn?

De spoorwegen hebben in de laatste vijftig jaren een ongekend licht laten vallen op de ontwikkelingsgeschiedenis der aarde, door de tunnels, die door de verschillende lagen van de oppervlakte der aarde geboord zijn. Maar van alle formaties is toch de steenkoolformatie het ijverigst bestudeerd, om hare groote innerlijke waarde en hare beteekenis voor de industrie. (Wij behoeven hier niet te spreken van de diamant- en metaalmijnen, omdat zij tot de vulcanische formaties behooren, tot eenen tijd, die aan het leven is voorafgegaan). Men kent niet alleen de steenkoolmijnen, die de oppervlakte van den bodem aanraken, maar met de grootst mogelijke inspanning heeft men ook die lagen onderzocht, die iets dieper liggen, maar toch nog de ontginning waard zijn. Die ontginning heeft immers hare grenzen: indien de diepte der steenkolenlaag zoó groot is, dat de exploitatiekosten den verkoopsprijs overtreffen, dan houdt de ontginning op. Zóó b.v. blijkt reeds uit de figuren op blz. 179 en 184, dat men, zoo men doorgraaft tot aan de primaire formatie, die onder Parijs gelegen is, wel steenkool kan vinden, maar dat de exploitatiekosten eene ontginning onmogelijk maken.

De groote waarde van de steenkool, die kostbaarder is, naarmate zij minder onuitputtelijk is (de vraag wordt thans ernstig behandeld, voor hoevele eeuwen er nog steenkool beschikbaar is), heeft er toe geleid, om ook de steenkoollagen te leeren kennen, die niet tot de oppervlakte der aarde naderen, en door formaties van later dagteekening bedekt zijn. Zeer rijk aan steenkolenmijnen zijn België, Engeland, Westphalen, de Vereenigde Staten, Rusland en China¹⁵. Het steenkolengebied strekt zich uit over meer dan een derde deel van Europeesch Rusland. De geologische samenstelling (kolenkalk) toont aan, dat op het einde der steenkoolperiode zich eene zee over Rusland uitstrekte toen westelijk Europa, reeds voor het grootste gedeelte boven water, met meren en zoetwatermoerassen bedekt was, die den voet der reuzenplanten besproeiden.

Wanneer de steenkoollagen aan de oppervlakte van den bodem grenzen, dan strekken zij zich daarom nog niet over eene groote oppervlakte uit, maar dalen zij wel tot op zekere diepte naar beneden. Door vertikale putten en hellende mijngangen delven de mijnwerkers de kostbare brandstof ten koste van een leven van zelfverloochening. Hoogst zelden is een kloeke en zorgenvrije ouderdom de belooning van een werkzaam leven vol opofferingen. Indien de mijnwerker ongedeerd is gebleven na alle rampen, die hem in zijn leven onder de aardoppervlakte bedreigen, zooals mijngas, instortingen, overstroomingen enz., dan zijn toch zijne longen doortrokken met steenkolenstof, en werken zij niet meer normaal; zijn bloed wordt slecht vernieuwd, en het daglicht, waarvan hij nog enkele jaren hoopte te genieten, verlicht een zwak lichaam, dat bijna zijn tweede vaderland betreurt. Indien wij ons toevertrouwen aan het stoomros, dat de landen doorklieft en de afstanden vernietigt, indien wij des avonds de schitterende verlichting bewonderen, die met het daglicht wedijvert, dan denken wij slechts hoogst zelden aan den dapperen mijnwerker, die op zijn vreedzaam arbeidsveld de grondstof graaft ten koste van wat den mensch het liefste is.

De diepte der kolenmijnen bedraagt somtijds 500, 600 of 800 meters, en de mijngangen, met het kompas gegraven, strekken zich dikwijls tot 5 of 6 kilometers uit.

Die steenkolenbekkens hebben in het algemeen den vorm van grootere of kleinere, dikkere of dunnere, diepere of minder diepe kommen, maar de talrijke ontwrichtingen der lagen en de verscheidenheid der oorspronkelijke omstandigheden, waaronder zich de steenkool gevormd heeft, maken het moeilijk, eenen regel daarvoor vast te stellen. Verscheidene geologen onderscheiden de kolenkalk van de daarboven gelegen steenkool, die daarvan door eene laag zandsteen gescheiden is. Men kan echter moeilijk gissen, hoeveel achtereenvolgende bezinkingen van zout- en zoetwater door de talrijke steenkolenbladen vertegenwoordigd worden. In de laag, die zich uitstrekt van Valencienes tot Luik, heeft men op eene dikte van 300 meters 156 op elkander liggende bladen geteld. Enkele bladen zijn slechts eenige decimeters dik, andere, zooals te Commentry, hebben eene dikte van 25 meters. In België hebben enkele lagen den vorm van eene Z, zoodat eene zelfde vertikale put, dikwijls driemaal door een zelfde blad gaat. Dikwijls moet de mijnwerker zich in de lastigste bochten wringen, om den steenkolenader te volgen.

De steenkool komt niet alleen voor in de formaties der primaire periode, waarvan wij thans de geschiedenis bestudeeren. De fossiele brandstof komt in alle formaties voor, maar zij is hoe langer hoe minder zuiver en vast, of neemt eene kleinere ruimte in, naarmate men de geologische ladder opklimt of afdaalt, van de eigenlijke steenkolenformatie afgerekend. Alleen in die formatie zelf waren de botanische en climatologische voorwaarden van dien aard, dat zij eene zoo groote opeenhooping van planten toelieten, als de vorming der steenkool noodzakelijk maakte. Wij moeten echter wel degelijk de oude en de jongere steenkool onderscheiden.

Fig. 148. Doorsnede van de steenkoollaag van Montceau-les-Mines.

Doch keeren wij thans terug tot de planten uit de periode, waaraan wij de steenkool te danken hebben. Te midden van de prachtige varens met hare fijn uitgesneden bladeren vindt men ook de kleinste sporeplanten, die zich onder het water verbergen of die door hare geringe afmetingen onzichtbaar zijn. Onder de sporeplanten vindt men de grootste en de kleinste planten. Men vindt er zóó kleine onder, dat men meer dan honderd millioen bijeen moet brengen, om het gewicht van één gram te bereiken! En daarnaast de Macrocystis, die eene lengte van 500 meters bereiken kan, en wier stam toch dun en buigzaam is.

Men vindt de sporeplanten overal: in het water, op de oppervlakte der aarde, in den grond, in de lucht, in de levende lichamen, in de lijken. Hare rol is uiterst belangrijk.

Bosch uit de steenkoolperiode.

De wateren zijn vol wieren; de stroomen, de rivieren, de vijvers, de poelen voeden onmetelijke hoeveelheden dier planten; de bodem der zeeën is er mee bedekt; zij geven het aanzijn aan bosschen, die in verscheidenheid van vormen en schoonheid van kleur niet onderdoen voor de bosschen op het land. Als het bloote oog in die wateren niets nieuws meer waarneemt, dan ontdekt men met een vergrootglas weer nieuwe landschappen; spoedig is ook het vergrootglas niet meer voldoende, en indien men dan den mikroskoop te hulp neemt, dan bemerkt men, dat men tevergeefs zijnen gezichtseinder uitbreidt door telkens sterker vergrootingen, want steeds ontdekt men nieuwe plantensoorten, en krijgt men de overtuiging, dat de natuur ons het oneindige te peilen geeft.

Al die sporeplanten, groot en klein, leven, en dat leven is veel meer dan het onze de bron van het leven op aarde. Als men die planten aan den arbeid ziet, dan begrijpt men, welke belangrijke rol zij spelen onder de verschijnselen, die op onze planeet plaats vinden: terwijl zij, om te leven, het koolzuur onttrekken aan de wateren, die verzadigd zijn van dubbel koolzure kalk, bereiden zij de onoplosbare koolzure kalk, die zich afscheidt, en vervaardigen zij lagen van steen, waarin zij hare overblijfselen achterlaten als getuigen van het deel, dat zij aan den arbeid genomen hebben. Andere planten werken op het kiezelzuur; zij houden dat vast, bedienen zich er van, om beschermende omhulsels te vervaardigen, en zich met duizelingwekkende snelheid vermenigvuldigend, vormen zij de gesteenten, die zich snel verheffen; de opvolgende geslachten legeren zich op de lijken van die, welke vóór hen geleefd hebben, en die daar blijven liggen, omgeven door kiezelrijke schelpen, die hun tot lijkwade dienen.

Somtijds doen die kleine sporeplanten, medegevoerd door de stroomen, hare dooden in zóó grooten getale stranden, dat zij de mondingen van die stroomen verstoppen. Aan de monden van den Oder en vele andere rivieren, bestaat de modder voor een derde of de helft uit ontelbare soorten van planten. In de haven van Pillau wordt iedere eeuw eene massa van één millioen cubieke meters van die oneindige kleine wezens afgezet.

Nauwelijks komen die gesteenten boven water, of andere sporeplanten maken zich er van meester: gewoonlijk zijn het korstmossen. Aan de rotsen vastgehecht, ontleden zij zelfs de hardste gesteenten. Die merkwaardige planten, die men overal vindt, waar een terrein geschikt gemaakt kan worden voor de vestiging van hooger ontwikkelde planten, hetzij wieren, hetzij paddestoelen, zijn voor verschillende soorten van arbeid geschikt; men vindt ze dan ook op het kwarts, op zandsteen, leisteen, het bazalt en het porphyr van uitgedoofde vulkanen, en zelfs op de nauwelijks afgekoelde lava van nog steeds vuurspuwende bergen. Wij moeten echter opmerken, dat de sporeplanten oorspronkelijk waterplanten waren en nog altijd min of meer het water zoeken; nauwelijks wagen zich de hoogst ontwikkelde op droge plaatsen; de korstmossen sterven wel niet in de brandende woestenijen, maar leven daar slechts, als zij eenig vocht vinden. Men gevoelt bij alle sporeplanten eene geheime verwantschap met de wieren, waaruit zij ongetwijfeld zijn voortgekomen; bijna alle moeten zij òf in het water leven òf hebben zij behoefte aan meer of minder vochtige lucht.

Dringen wij iets dieper in den grond door, dan blijkt het dat de verschijnselen, die wij daar waarnemen, het vervolg zijn van die, welke plaats gegrepen hebben in de tijdperken, die aan het onze zijn voorafgegaan. Dezelfde arbeid werd verricht, en wel op dezelfde wijze, het evenwicht werd tot stand gebracht door de vereenigde werking van voortbrengende en verterende elementen; maar te oordeelen naar de getuigenissen dier eeuwen, waren het alleen de sporeplanten, die dien arbeid verrichtten, terwijl de zaadplanten eerst veel later verschenen, om eerst met de sporeplanten samen te werken, ze later aan te vullen, en eindelijk te trachten ze te vervangen in haren arbeid.

Tijdens den langen duur der steenkoolperiode werd de levenskracht der planeet in de wateren hoofdzakelijk vertegenwoordigd door de visschen, op het land door de planten. Nog bestaan wel niet de hoogere ontwikkelde soorten in het dieren- en plantenrijk, maar reeds openbaart zich het streven der natuur door de opklimming van het delfstoffenrijk tot aan de visschen en insecten aan de ééne zijde, en de varens en sigillaria’s aan de andere zijde. Dat streven zal blijven voortduren, totdat de natuur het aanzijn zal geschonken hebben aan de gevoelige en de vleeschetende planten, het kruidje-roer-mij-niet en de drosera, en aan de vogels, de zoogdieren en den mensch.