Die Joggins Fossil Cliffs (in etwa ‚Joggins-Fossilkliff‘Anmerkung: ‚Fossil Cliffs‘ bzw. ‚Fossilkliff‘ bezeichnet hier das aktive Kliff einer rezenten Abrasionsküste, das aus fossilreichen Gesteinen besteht, und nicht das fossile Kliff einer prähistorischen Abrasionsküste, wie beispielsweise das der Klifflinie der Schwäbischen Alb oder das fossile Kliff am Steigerberg in der Pfalz.) sind eine der bedeutendsten Fundstellen für fossile Pflanzen und Tiere oberkarbonischer terrestrischer Ökosysteme. Sie bilden einen Teil der Kliffküste der oberen Bay of Fundy in Nova Scotia („Neuschottland“), Kanada. Seit 2008 stehen sie auf der Liste des UNESCO-Weltnaturerbes.
Das Studium der Gesteine dieses Küstenstreifens beeinflusste namhafte Wissenschaftler des 19. Jahrhunderts, u. a. den berühmten Charles Lyell, und deren Ansichten zu grundlegenden geologischen Prinzipien, insbesondere hinsichtlich der Hypothesen zur Entstehung von Kohlelagerstätten. Somit spielt das Fossilkliff eine ähnliche Rolle für die frühe moderne Geologie, wie es die von Charles Darwin bereisten Galápagos-Inseln für die frühe moderne Biologie und die Entwicklung der Evolutionstheorie taten. Daher tragen die Joggins Fossil Cliffs auch den Beinamen Coal Age Galápagos („Galápagos-Inseln des Kohle-Zeitalters“).Calder (2006): Coal age Galapagos. (siehe Literaturliste „Paper 1“)
Geographie Lage und Ausdehnung Satellitenaufnahme des oberen Teils der Chignecto Bay mit der Shepody Bay (oben links), der Maringouin-Halbinsel (oben Mitte) und dem Cumberland Basin (oben rechts). Die Lage der Ortschaft Joggins ist rot markiert. zentriert|rahmenlos|hochkant=1.5 Physische Karte des westlichen Teils von Cumberland County und angrenzender Gebiete in New Brunswick mit Verzeichnung der Lage des Joggins Fossil Cliffs (violette Linie).
Die Bay of Fundy an der kanadischen Atlantikküste trennt das Festland im Westen von der Halbinsel Nova Scotia („Neuschottland“) im Osten. An ihrem landwärtigen (oberen, nordöstlichen) Ende gabelt sie sich in einen östlichen Ast, das Minas Basin, und einen nordöstlichen Ast, die Chignecto Bay. Letztere wiederum teilt sich an ihrem landwärtigen Ende in einen nördlichen Ast, die Shepody Bay, und einen nordöstlichen Ast, die Cumberland Bay (auch Cumberland Basin oder frz. Beaubassin genannt). Zwischen Shepody und Cumberland Bay befindet sich die Maringouin-Halbinsel. Das 14,7 Kilometer lange und meist etwa 30 Meter hohe Weltnaturerbe-Kliff erstreckt sich an der Südostküste der Chignecto und Cumberland Bay, zwischen den Landspitzen Downing Head im Nordosten ()Anmerkung: Die Koordinaten markieren den westlichen Ausgang der Downing Cove. Der Name „Downing Head“ steht aber auch für die etwas weiter westlich, nördlich von Boss Cove () gelegene Landspitze, an der die Küstenlinie, von Süden, aus Richtung Boss Point bzw. Boss Cove kommend, nach Osten, in Richtung Downing Cove, abbiegt. und Ragged Reef Point ()Anmerkung: Die im UNEP/WCMC/IUCN Information Sheet (siehe Literatur) angegebene Koordinate 45° 40′ 24″ N, 64° 23′ 09″ W stimmt nicht. Sie markiert einen Punkt am River Hebert, ca. 10 km östlich von Ragged Reef Point. im Südwesten, auf dem Territorium von Cumberland County im Nordwesten Nova Scotias. Das geographische Zentrum des Gebietes wird offiziell mit angegeben.
Die Breite der Kernzone des als Naturerbe eingetragenen Areals beträgt 500 m. Dieser Streifen umfasst die Gezeitenzone sowie den Strand bis hin zur oberen Kliffkante. Die Fläche dieser Kernzone beträgt insgesamt 689 ha. Daran schließt sich landeinwärts ein 20 m breiter Streifen als Pufferzone an. Eine zweite, 30,5 m breite Pufferzone erstreckt sich von der mittleren Hochwassermarke landeinwärts, jedoch nicht über die vollen 14,7 km Länge, sondern nur den wissenschaftlich bedeutenderen, 8,5 km langen mittleren Abschnitt des Kliffs. Die Pufferzonen umfassen somit insgesamt eine zusätzliche Fläche von 55,3 ha. Die Höhe des Geländes reicht von der mittleren Niedrigwassermarke bis maximal 90 m (300 ft) darüber.
Besitzverhältnisse Etwa 95 % des Naturerbe-Geländes befinden sich in Besitz der Provinz Nova Scotia. Dies entspricht 100 % der Kernzone. Die Pufferzonen befinden sich hingegen überwiegend in privater Hand, mit Ausnahme dreier großer Parzellen, die ebenfalls der Provinz gehören, und einer etwas größeren Parzelle, die Eigentum des Cumberland County ist. Das Fossil Centre ist ebenfalls auf County-Besitz errichtet worden.
Kliff und Gezeiten In der Bay of Fundy wird mit fast 17 Metern der höchste Tidenhub der Welt verzeichnet. Die Wellen nagen im Wechsel der Gezeiten am Kliff und sorgen dafür, dass nach und nach neue Versteinerungen zum Vorschein kommen. Stellenweise erreicht die rückschreitende Erosion eine Rate bis zu 25 cm/Jahr. Charles Lyell beschrieb diesen Prozess seinerzeit mit den Worten:
Da die Gesteinsschichten im Kliff quer zur Küstenlinie streichen und überdies relativ stark verkippt sind, bilden sich dort, wo erosionsresistentere Sand- und Kalksteine ausbeißen, kaum breite Abrasionsplattformen aus, sondern meist relativ schmale (abhängig von der Mächtigkeit des Sand- bzw. Kalksteinintervalls) Schichtrippen, die als „Reefs“ („Riffe“) bezeichnet werden. Kliffabschnitte, in denen der Anteil erosionresistenten Gesteins besonders hoch ist, bilden Vorsprünge (z. B. Boss Point, Coal Mine Point oder Ragged Reef Point). Dort sind auch die Riffe besonders breit oder treten in besonders enger Folge auf. Kliffabschnitte, in denen der Anteil erosionsresistenten Gesteins eher niedrig ist, bilden Buchten. Dort gibt es nur wenige und schmale Riffe.
Namensherkunft Der Name Joggins geht sehr wahrscheinlich auf Wörter aus der Sprache der Mikmaq-Indianer zurück: choggin oder chegoggin. Choggin ist ein Ausdruck, der unter anderem für Bachläufe benutzt wird, chegoggin heißt so viel wie ,Fischwehr‘ oder ‚Stelle zum Fangen von Fisch‘.
In schriftlichen Erwähnungen der Region an der oberen Chignecto Bay in der ersten Hälfte des 18. Jahrhunderts bezieht sich der Name, in den Schreibweisen Gran’choggin, Grandnajagan, Grand Nyjagon, oder Grand Jogin, noch ausschließlich auf die Gegend um die heutige Downing Cove, ca. 7 km nordnordöstlich der heutigen Ortschaft Joggins. In der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts ist The Joggen eine allgemeine Bezeichnung für die obere Chignecto Bay. Im späten 18. und im 19. Jahrhundert unterscheidet man die South Joggins, die Südostküste am Übergang der Chignecto Bay in die Cumberland Bay, von der gegenüberliegenden North Joggins, der Küste der Maringouin-Halbinsel. Im 20. Jahrhundert wird diese Unterscheidung zunehmend nicht mehr getroffen und der Name Joggins bezieht sich nur noch auf die Südostküste.
Unwahrscheinlich ist, dass die Bezeichnung Joggins beschreibend vom Vorspringen und Zurückweichen des Kliffs in Form von Landspitzen und Buchten hergeleitet ist, wie es der berühmte schottische Geologe Charles Lyell nach seinem ersten Besuch im Jahre 1842 überlieferte. Ein europäischstämmiger Einheimischer hatte auf Lyells Frage nach der Bedeutung des Namens auf das Kliff gezeigt und geantwortet: “You see that they jog in and jog out.”
Geologie mini|Schichtfläche eines Sandsteins der Little-River-Formation mit Zungenrippeln. Die Paläoströmung verlief in etwa von rechts nach links. mini|Ausbiss des Fundy-Flözes (Flöz Nr. 29A nach Logan, 1845) im Kliff, ca. 900 m nördlich von Coal Mine Point. Das Flöz ist die etwa 70 cm mächtige, schwarze Doppelbank, die besonders gut in der rechten Bildmitte zu sehen ist. Links im Bild sind die Grubenhölzer eines alten Kohlestollens zu erkennen. mini|Kliff-Abschnitt unmittelbar nördlich von Coal Mine Point. Eine mächtige Schicht pleistozänen Geschiebemergels überlagert die angestellten Sandsteine der Joggins-Formation.
Verstelltes Karbon Allgemeines Das Karbon am Nordostende der Bay of Fundy wurde in einem von Verwerfungen begrenzten Teilbecken des Martimes-Beckens, dem sogenannten karbonischen Cumberland-BeckenAnmerkung: Das karbonische Cumberland-Becken ist nicht zu verwechseln mit dem Cumberland Basin, das die Cumberland Bay, die Nebenbucht am Nordostende der Chignecto Bay bildet. Dieses ist geologisch jünger und auch wesentlich kleiner., abgelagert. Die Subsidenz des karbonischen Cumberland-Beckens begann im Devon und war vermutlich zunächst durch Störungstektonik gesteuert. Im Oberkarbon, zur Ablagerungszeit der Cumberland-Gruppe (siehe unten), spielte wahrscheinlich auch die Randsenkenbildung im Zuge des Aufstieges von Salzstöcken aus unterkarbonischen Evaporitlagern eine Rolle bei der Schaffung von Ablagerungsräumen.
Salztektonik dürfte auch bei der Ausbildung der heutigen geologischen Verhältnisse ausschlaggebend gewesen sein: Das Joggins-Kliff befindet sich im Westen des karbonischen Cumberland-Beckens und bietet einen faktisch lückenlosen Anschnitt der Füllung dieses fossilen Sedimentbeckens. Dieser Teil des karbonischen Cumberland-Beckens ist strukturell gegliedert in das wahrscheinlich von einer Salzstruktur aufgewölbte Minudie-Antiklinorium im Norden und das als Randsenke interpretierte Athol-Synklinorium im Süden. Die Achsen beider Strukturen streichen annähernd Ost-West (die des Athol-Synklinoriums biegt weiter östlich nach Nordost ab). Im Kern des Minudie-Antiklinoriums treten Gesteine des mittleren Unterkarbons (Windsor-Gruppe, Viséum) zutage, an die sich nach Süden sukzessive jünger werdende Einheiten anschließen, darunter auch die an den Joggins Fossil Cliffs aufgeschlossenen Serien. Daher fallen die Schichten des Kliffs moderat (ca. 20°) nach annähernd Süden ein. Das Athol-Synklinorium wird nach Süden von einer Störung gegen das prä-karbonische kristalline Grundgebirge der Cobequid Highlands begrenzt.
Die Schichten des Joggins Fossil Cliffs repräsentieren etwa 15 Millionen Jahre der Erdgeschichte, bei einer Mächtigkeit von 4.442 m. Es handelt sich damit um die weltweit mächtigste aufgeschlossene Abfolge eines karbonischen Kohlebeckens. Die Abfolge umfasst die Shepody- und Claremont-Formation der spät-unterkarbonischen (oberes Viséum, unteres Namurium) Mabou-Gruppe sowie die Boss-Point-, Little-River-, Joggins-, Springhill-Mines- und Ragged-Reef-Formation der oberkarbonischen Cumberland-Gruppe. Zwischen Mabou- und Cumberland-Gruppe ist eine Schichtlücke eingeschaltet, die etwa 7 Millionen Jahre, das komplette höhere Namurium, umfasst. Mabou- und Cumberland-Gruppe bestehen fast ausschließlich aus kontinentalen Sedimenten, d. h., sie sind überwiegend auf dem Festland abgelagert worden. Kohleführende Schichtenfolgen (engl. coal measures) beschränken sich jedoch auf die Joggins- und Springhill-Mines-Formation, wobei die seltenen Fossilien, für die das Kliff letztlich Berühmtheit erlangte, bislang ausschließlich aus der Joggins-Formation bekannt sind. Auf diese letztgenannten Schichten konzentrierte sich das wissenschaftliche Interesse seit den ersten Funden im Jahre 1852 (siehe Forschungsgeschichte), weshalb dieser Teil des Kliffs auch als die Classic Section („klassischer Aufschluss“ oder „klassisches Schichtprofil“) bezeichnet wird.
Die Joggins-Formation Definition und Alter mini|Aufschluss des höchsten Teils der Joggins-Formation (links) und der basalen Schichten der konkordant auflagernden Springhill-Mines-Formation (rechts), ca. 750 bis 1000 m südlich von Coal Mine Point.