אתר המאובנים בצ'נגג'יאנג

תיאור כללי

אתר המורשת העולמית שוכן על גבעת מָאוטְייֵנְשָׁאן (帽天山, בפין-יין: Màotiānshān) במזרחה של נפת צֶ'נְגְגְ'יָאנְג, הנציבות העירונית יושי במחוז יונאן בדרום-מערב סין. הוא שוכן כ-5 קילומטרים מזרחית לעיירה צֶ'נְגְגְ'יָאנְג, מושב הנפה, וכ-65 קילומטרים דרומית לקונמינג בירת המחוז. מרכזו של האתר הוא ב-24°40′08″N 102°58′38″E, והוא משתרע על שטח של 5.12 קמ"ר וסביבו הוגדר שטח חיץ על שטח של 2.2 קמ"ר שבו חלות הגבלות בנייה. סך כל שטח האתר הוא כ-7.32 קמ"ר.
האתר שוכן במזרח רמת יונאן כשהמבנה הגאולוגי הוא של קער החסום בגושים מועתקים (fault-blocked syncline). פני השטח של אזור האתר הם של גבעות והרים נמוכים וביניהם פזורים עמקים, אגמים ומישורים פוריים. דרומית לאתר שוכן אגם פושיין, אגם מים מתוקים בגובה 1,721 מטרים מעל פני הים המשתרע על שטח של 212 קמ"ר ושעומקו 155 מטרים, אחד מהאגמים העמוקים בסין. גובה פני השטח של האתר נעים בין 1,858 ל-2,063 מטרים מעל פני הים. במרכז הקער שוכנת גבעת מָאוטְייֵנְשָׁאן שגובהה 2,024 מטרים. ערוצונים וחרצים שמקורם בסחיפה התחתרו בפני השטח וחשפו את השכבות מתחילת הקמבריון ואת השכבות מהפרקמבריון שמתחתיהן. הערוצים הם חלק מאגן הניקוז של נהר הפנינה. המים הזורמים בערוצים נשפכים לנהר לוּשִׂישָׁאו שחוצה את האתר ממזרח למערב ובסופו של דבר לאגם פושיין שהוא בסיס הסחיפה המקומי. הקרקע באתר היא קרקע אדומה.
הצמחייה המקורית באתר שכללה עצים ירוקי עד רחבי-עלים מהמינים: קסטנופסיס אורתאקנתה וקסטנופסיס דלאוויי כמעט ונעלמה כליל, וכיום מכסה יער ירוק עד 28% מפני השטח. מרבית העצים הם אורנים מהמינים אורן יונאן ואורן ארמן, אקליפטוס וכן המינים קטליריה איווליניאנה, אלנוס נפאלי ו-Dodonaea viscose. וכמו כן ניטעו באתר שיחים ויערות פתוחים.
הפאונה הנוכחית כוללת חרקים, זוחלים כגון תת-מין של גומצן שטיינגר (Trimeresurus stejnegeri yunnanensis), נחש ארסי מתת-משפחת צפעוני גומה, ומין הזעמן Dinodon septentrionalis, עופות דוגמת חסידה שחורה, כפן מצוי, מנדרין סיני, אווז הודי, עגור אפור, נץ מצוי ואפודי סהרוני, ויונקים דוגמת פנגולין סיני.

אקלים

האקלים באתר הוא סובטרופי מונסוני. יש באתר שתי עונות מובחנות. העונה היבשה בין נובמבר לאפריל והעונה הגשומה, בין מאי לאוקטובר, שבה יורדים כ-80% מהמשקעים השנתיים. ממוצע המשקעים השנתי הוא 964 מילימטרים. הטמפרטורה השנתית הממוצעת היא 15°C, כשהטמפרטורה היומית הגבוהה ביותר היא 31°C והנמוכה ביותר 5°C-. הלחות היחסית היא 74%, והרוחות במקום הן בדרך כלל דרומיות, דרומיות מערביות במהירות 1-2 מטרים לשנייה.

היסטוריה גאולוגית

לפני 800 מיליון שנים התחוללה אורוגנזת גִ'ינִּינְג (Jinning Orogeny), אירוע בניית הרים שייצר את התשתית (מסד של סלעי הקרום היבשתי באזור היציב מבחינה טקטונית) של דרום סין. עיוות נוסף נגרם על ידי אורוגנזת צֶ'נְגְגְ'יָאנְג. לפני כ-700 מיליון שנים עבר האזור עידן קרח (קרחונים כיסו אז את מרבית כדור הארץ, תופעה המכונה "כדור השלג ארץ"). בתקופה שבין לפני 700 ל-540 מיליון שנים עברו על אזור צֶ'נְגְגְ'יָאנְג תהליכים חוזרים ונשנים של התקמטות וסחיפה, שבסופם הוצף האזור על ידי ים רדוד שבו הושקעו בהדרגה סלעים קרבונטיים שנוצרו על ידי השקעה של בעלי חיים בעלי קונכיות.
לפני 530 מיליון שנים היה האזור מפרץ רדוד בקו הרוחב 11° דרום. התנאים הסביבתיים: שפע אור שמש, וחמצן גרמו לשגשוג של אצות שהיו תחילת שרשרת המזון לבעלי חיים אחרים. המאובנים של הפאונה של צֶ'נְגְגְ'יָאנְג נוצרו בתקופה זו בפרט יוּ'’אָנְשָׁאן בלמינות (שכבות דקות) בעובי שבין 3 ל-5 סנטימטרים כאשר מקור החלק התחתון בכל למינה הוא טיני והעליון בוצי. מה שמעיד על השקעה עקב זרם עכירות קטן. בעלי החיים נקברו במהירות במשקעים מבלי שעברו ריקבון והשכבות שבהן נקברו לא עברו טלטלות. הרקמות הרכות נשתמרו על ידי החלפה לפיריט.
מהקמבריון ועד הפרם העליון (בין לפני 540 ל-250 מיליון שנים) נוצרו באזור כ-1,500 מטרים של סלעי משקע בכמה אירועי השקעה. פעילות בניית הרים בסוף עידן הפלאוזואיקון גרמה להעלמות ים טתיס הקדום, ובכך בא הקץ לפרק הימי בתולדות אזור צֶ'נְגְגְ'יָאנְג. האזור הושפע מפעילות געשית בסוף תור הפרם וכמו כן החל לפעול העתק אזורי ארוך הקרוי העתק שְׂיָאוגְ'יָאנְג, והחל להיווצר הקער של מָאוטְייֵנְשָׁאן.
בין לפני 250 ל-4 מיליון שנים (מטריאס תחתון עד שלהי הנאוגן), חווה האזור מדי פעם תהליכי התרוממות, כאשר הסלעים מעידן הפלאוזואיקון נחשפים ונסחפים. קרקע החלה להיווצר וכיסתה את הסלעים. בין לפני 4 ל-3 מיליון שנים הייתה התרוממות נוספת, בשולי האירוע שיצר את הרי ההימלאיה, והאזור הפך לרמה. פעילות טקטונית נמרצת גרמה ליצירת העתקים ואגן מרכזי שהצטברו בו מים ונוצר אגם פושיין.
לפני כ-12,000 שנים (תחילת הולוקן) הגיע אגם פושיין לשיא גודלו. פני האגם היו גבוהים ב-30 עד 40 מטרים מגובהם בהווה, והוא השתרע על שטח של כ-350 קמ"ר, ובקצהו הצפוני הגיע עד המורדות הדרומיים של גבעת מָאוטְייֵנְשָׁאן. לפני כ-5,000 התחזקה התנועה בהעתק שְׂיָאוגְ'יָאנְג וגרמה להעמקת אגם פושיין.
לפני כ-3,000 שנים התיישבו בני אדם על הגדה הצפונית של אגם פושיין, וחיו על הדיג, הציד, וגידול חיות משק. הם ביראו את היערות ירוקי העד הבראשיתיים העבותים וחשפו בכך את השכבות מהקמבריון התחתון.

היסטוריה אנושית

אזור יונאן כולל שרידים ארכאולוגיים לכמה מהעדויות הקדומות ביותר להתיישבות אנושית בסין. אתר המאובנים נמצא במרחק של כ-300 קילומטרים בלבד מהאתר שבו נתגלו מאובנים של אדם יואנמואו, תת-מין של הומו ארקטוס, המאובן האנושי הקדום ביותר ביונאן. בכמה נפות סמוכות נתגלו עדויות לפעילות אנושית מהתקופה הפלאוליתית בתקופה שבין לפני 100,000 עד 30,000 שנים.
בנפת צֶ'נְגְגְ'יָאנְג עצמה נתגלו כמה אתרים נאוליתיים. ההתיישבות המסיבית באזור החלה לפני 1,200 שנים. האזור החל לפעול תחת שלטון מרכזי בתקופת המדינות הלוחמות, כשהמצביא גְ'וָאנְג צְ'יָאו (庄跤) שנשלח מטעם מדינת צ'ו השתלט על האזור (כולל צֶ'נְגְגְ'יָאנְג) והכריז על עצמו שליט ממלכת דְייֵן. בשנת 106, בתקופת שושלת האן המערבית, הוקמה הנפה רשמית תחת השם נפת יוּיְוֵּאן. רק ב-1913 קיבלה הנפה את שמה הנוכחי.
בנפה מתגוררים בני כמה קבוצות אתניות: האן, חווי, יִי ומְיָאו. היִי, היו התושבים המקורים, בני ההאן (הקבוצה האתנית הגדולה בסין) היגרו לאזור החל מתקופת שושלת צ'ין (מ-300 לפני הספירה), החְווֵי הם קבוצה מוסלמית שהגיעו לאזור ב-1250 בתקופת שושלת יואן והמְיָאו הגיעו לאזור במאה ה-17, בתקופת שושלת צ'ינג.
האזור לא התפתח כלכלית. הכלכלה המקומית התבססה על דיג, ציד, חיות משק וחקלאות. האזור נהנה משפע שמש ואדמה פורייה והתושבים מגדלים אורז, שעועית מצויה, תפוחי אדמה, תירס, חיטה וטבק. תעשייה לא התפתחה למעט מטוויות ידניות. מ-1910 החלו לכרות באזור פחם, ומ-1938 פוספטים שהפכו למקור הכנסה עיקרי בנפה. ב-2003 הגיעו שני שלישים מההכנסות של הנפה מכריית הפוספטים. מרבצי הפוספטים שוכנים מעל ומתחת לשכבת המאובנים וכרייתם איימה לפגוע בהם, ולכן הוחלט על הפסקת הכרייה עד 2005, דבר שזרז את הכרייה בתקופת הביניים. ההכרזה על אתר המורשת העולמית קידמה ענף כלכלי חדש, תיירות.

היסטוריה של גילוי ופיתוח האתר

כבר מתחילת המאה ה-20 ידעו הפלאנטולוגים שתצורת צְ'יוֹנְגְג'וּסְה, המשתרעת על אזור נרחב במזרח מחוז יונאן עשירה במאובנים מתחילת הקמבריון, בייחוד בקטע שבין קונמינג לצֶ'נְגְגְ'יָאנְג. חלוצים במחקר בנושא היו הצרפתים. הגאולוגים אונורה לנטנואה (Honoré Félix Jean Baptiste Charles Lantenois‏; 1940-1863), וז'אק דפרה (Jacques Deprat ‏; 1935-1880) והארכאולוג אנרי מנסווי (Henri Mansuy‏; 1937-1957) פעלו מבסיסם בווייטנאם, אז בשליטת צרפת, וערכו סקרים ביונאן הסמוכה בין השנים 1907 ל-1912. הם פרסמו מאמרים על גילוי מאובני טרילוביטים ופרוקי-רגליים אחרים. מחקרים נוספים נערכו על ידי מדענים סינים בשנות ה-30 וה-40. בהם בלט מחקרו של הפרופסור יָאנְג דְזְוֵי-יִי (Yang Zui-yi), שבתחילת שנות ה-30 נאלץ להימלט יחד בשל מלחמות האזרחים שסין הייתה שקועה בהן עם כל מחלקת הגאולוגיה באוניברסיטת ג'ונְגְשָׁאן שבגואנגג'ואו לכפר דונְגְלונְגְטָאן, השוכן כקילומטר וחצי מגבעת מָאוטְייֵנְשָׁאן. יָאנְג דְזְוֵי-יִי זיהה בסלעים שבסביבה שפע מאובנים מהסדרה Bradoriida שנכחדה.
את האתר במָאוטְייֵנְשָׁאן גילה הפלאנטולוג חוֹאוּ שְׂייֵנְגוָאנְג (侯先光 בפין-יין: Hóu xiānguāng) ב-1984. ביוני 1984 הגיע חוֹאוּ שְׂייֵנְגוָאנְג, אז חבר במכון לגאולוגיה ופלאונטולוגיה של נאנג'ינג השייך לאקדמיה הסינית למדעים, לקונמינג על מנת להמשיך במחקרו על פרוקי-רגליים מהסדרה Bradoriida. בעקבות המאמר של יָאנְג דְזְוֵי-יִי הגיע חוֹאוּ לגבעת מָאוטְייֵנְשָׁאן ב-1 ביולי 1984. הוא שכר עובדים מקומיים ונעזר בעובדים של הלשכה לגאולוגיה של מחוז יונאן שהתגוררו בכפר הסמוך דָאפּוֹטוֹאוּ וחיפשו פוספטים. החפירות שביצעו בצלע הגבעה העלו כמויות גדולות של מאובנים בתוך גושי אבן הבוץ שהשתמרו בצורה יוצאת דופן. חוֹאוּ, דיווח על התגליות באתר זה ובאתרים נוספים ביונאן למנהלים ולעמיתיו במכון לגאולוגיה ופלאונטולוגיה של נאנג'ינג, וארגן כמה משלחות מחקר בשנים הבאות לאתר שהניבו מספר רב של מאובנים בעל גוף רך. בסיום תקופת החפירות השלישית נסע חוֹאוּ לשוודיה, ויחד עם עמיתיו מהמוזיאון להיסטוריה של הטבע בסטוקהולם, פרסם סדרת מאמרים על המאובנים מצֶ'נְגְגְ'יָאנְג, שעוררו התעניינות עולמית באתר. האתר מוזכר בספרים רבים והוא נושא למאות מאמרים מדעיים.
עם השנים, כשהתבררה חשיבותו של האתר, החל הממשל הסיני לנקוט בשורה של צעדים לשמירת האתר מחד ולפרסמו בעולם מאידך. ב-1987 הכריזה מועצת הנפה על תקנות להגנת האתר. שנה אחר-כך הוקם במקום מוזיאון קטן שבו הוצגו חלק מהממצאים. ב-1997 הכריזה מועצת המחוז על הקמת "שמורת הטבע המחוזית של הפאונה של צ'נגג'יאנג", וב-2001 אישר משרד המשאבים של ממשלת סין את הקמת "הפארק הגאולוגי של הפאונה של צ'נגג'יאנג". ב-2012 הכיר ארגון אונסק"ו במקום כאתר מורשת עולמית.

הגורמים להשתמרות

כאמור, נשתמרו במאובנים של הפאונה של צֶ'נְגְגְ'יָאנְג גם הרקמות הרכות, תופעה נדירה, אבל קיימת גם במקומות נוספים בעולם (כמו למשל פצלי ברג'ס), ושכבות המכילות מאובנים ברמת פירוט זו קיבלו כינוי מיוחד שמקורו בגרמנית: לאגרשטטה. הגורמים להשתמרות יוצאת הדופן של המאובנים בלאגרשטטה של צֶ'נְגְגְ'יָאנְג היו קו הרוחב של האתר בתור הקמבריון (בקרבה לקו המשווה), הטמפרטורה, עומק מי הים הרדוד שבמזרח יונאן בתקופת הקמבריון ומליחותם. גורם משמעותי נוסף הייתה הסביבה המחזרת דלת החמצן. משערים שבעלי החיים רבים מתו באירועים של שיטפונות עזים, בהם נשפכו כמויות מים מתוקים רבים לים או כתוצאה מתנודות בכמות החמצן המומס באזורים שבהם הייתה כמותו מינימלית. בכל מקרה הגופות נותרו שלמות ונקברו במהירות תחת משקעים לפני שהתחיל תהליך ריקבון. הרקמות הרכות נשמרו עד החלפתן בפיריט שאחר כך עבר בליה לתחמוצות ברזל. כמה מהרקמות נשמרו כסרטי פחמן.

תיארוך

תיארוך רדיומטרי של השכבות המכילות את הפאונה של צֶ'נְגְגְ'יָאנְג באמצעות איזוטופים של ארגון (Ar³⁹-Ar⁴⁰) נתן תוצאה של 530 למ"ש (לפני מיליון שנים) והערכה היא כי פאונה זו מכסה תקופה של כשני מיליון שנים. השוואה למיני מאובנים זהים באזורים אחרים בעולם מקבילה לתחילת התקופה חסרת השם הרשמי המכונה "התקופה השלישית של הקמבריון" (Cambrian Stage 3), שגאולוגים רבים מכנים האטדבדיאן (Atdabadian Stage), בעקבות הפאונה שנתגלתה מתקופה זו במזרח סיביר. תקופה זו מתוארכת בין 521 למ"ש ל-514 למ"ש.