College van de maand: de geologie van Schotland
Auteur: Rosa Verheij
Schotland, het land wat bekendstaat om whisky, kilts, clans, lochen en prachtige ruige natuur. Deze zomer zal ik afreizen naar Schotland voor vakantie, ik kijk hier enorm naar uit. Voordat ik ga, zou ik graag wat meer willen weten over hoe dit prachtige landschap is gevormd. Van het eiland Skye tot de Schotse Hooglanden, maak je klaar voor een spoedcursus geologie van Schotland!
Schotland bestaat uit grofweg drie geografische gebieden. Het eerste gebied betreft de Highlands en de Islands (hooglanden en eilanden), een diverse regio ten noorden en westen van de Highland Boundary Fault (de hoogland grens breuk, figuur 1). De tweede regio omvat de centrale laaglanden, die een riftvallei betreft bestaande uit voornamelijk paleozoische formaties (figuur 2). Tot slot zijn er de Southern Uplands (het hoogland in het zuiden), die in het zuiden van de Southern Uplands breuk ligt en bestaat voornamelijk uit silurische deposities (figuur 2).
Het gesteente in Schotland bestaat voornamelijk uit zeer oude Archeïsche gneis (het oudste gesteente van de aarde, van 4,03 miljard jaar geleden), metamorfe lagen afgewisseld met granieten intrusies die zijn ontstaan tijdens de Caledonische orogenese (gebertevorming gedurende het Paleozoïcum; figuur 2), steenkool-, olie-, ijzer- en koolstof houdende afzettingen en overblijfselen van tertiaire vulkanen (figuur 2).
Highlands en Islands
De Highlands en Islands liggen ten noorden en ten westen van de Highland Boundary Fault, die loopt van Arran tot Stonehaven (figuur 1 en figuur 3). Dit deel van Schotland bestaat grotendeels uit oude gesteenten uit het Cambrium en het Precambrium (figuur 2), die tijdens de latere Caledonische orogenese omhoog zijn geduwd tot een bergketen. De basis van deze bergketen is voorzien van vele recentere, vulkanische insluitsels. De overblijfselen hiervan hebben bergmassieven gevormd zoals de Cairngorms (Grampian Mountains) en de Cuillins Hills op Skye (figuur 3). Een belangrijke uitzondering op het bovenstaande zijn de fossielhoudende lagen van de Oude Rode Zandstenen (Old Red Sandstones), die voornamelijk langs de kust van de Moray Firth en op de Orkney-eilanden te vinden zijn (figuur 3). Dit gesteente is ongeveer 400 miljoen jaar oud en is afgezet in het Devoon tijdperk (figuur 2).
De Highlands zijn over het algemeen bergachtig en worden doorkruist door de Great Glen Fault. De hoogste pieken van de Britse eilanden zijn hier te vinden, waaronder Ben Nevis, met de hoogste piek op 1.344 meter hoogte (figuur 3). Schotland heeft meer dan 790 eilanden, verdeeld in vier hoofdgroepen: Shetland, Orkney, en de Hebriden, verder onderverdeeld in de Binnen-Hebriden en de Buiten-Hebriden (Outer en Inner Hebrides; figuur 3).
Midland Valley
De Midland Valley, vaak aangeduid als de Centrale Laaglanden, is een riftvallei die voornamelijk bestaat uit Paleozoïsche formaties (figuur 1 en figuur 2). Deze formaties bestaan weer voornamelijk uit steenkoollagen en ijzerhoudende gesteenten. De delfstoffen steenkool en ijzererts hebben de industriële revolutie in Schotland bevordert. Dit gebied heeft ook intense vulkanische activiteit gekend, waarbij Arthur’s Seat in Edinburgh (figuur 3) het overblijfsel is van een veel grotere vulkaan die actief is geweest in het Carboon, zo’n 300 miljoen jaar geleden. Dit gebied is relatief laaggelegen, hoewel zelfs hier heuvels zoals de Ochils (tussen Perth en Stirling) en Campsie Fells (ten noorden van Glasgow) zelden uit het zicht verdwijnen (figuur 3).
Southern Uplands
De Southern Uplands zijn een reeks heuvels van bijna 200 kilometer lang en wordt doorkruist door brede valleien (figuur 1). Ze liggen ten zuiden van een tweede breuklijn die van Ballantrae (ten noorden van Stranraer) naar Dunbar (ten oosten van Edinburgh) loopt (figuur 3). De geologische basis bestaat voornamelijk uit Silurische afzettingen die zo’n 400-500 miljoen jaar geleden zijn afgezet (figuur 2).
Postglaciale gebeurtenissen
Tijdens de Pleistocene ijstijden is het hele gebied van Schotland bedekt geweest met ijskappen en is het landschap sterk beïnvloed door glaciale processen en in mindere mate door de daaropvolgende veranderingen in het zeeniveau (figuur 2). In het postglaciale tijdperk strekte land zich uit tussen Groot-Brittannië en de Europese kust, waaronder Nederland. Dit gebied is ook wel bekend als Doggerland.[1] Doggerland is uiteindelijk verzwolgen door de zee, circa 6100 v. Chr., door vermoedelijk een tsunami van 5 meter hoog veroorzaakt door de Storegga-aardverschuivingen, een immense onderzeese aardverschuiving voor de kust van Noorwegen. Aardbevingen komen zelden voor en zijn meestal licht. De Great Glen is het meest seismisch actieve gebied van Groot-Brittannië, maar de laatste tektonische activiteit van enige omvang heeft plaats gevonden in 1901.
Lijkt je het interessant om meer over Doggerland te weten te komen, lees dan het College van de maand over Doggerland van april 2023.
Nu we de meeste informatie weten over de verschillende gebieden in Schotland zou ik ook graag meer willen weten over wat highlights van Schotland, zoals Loch Ness, Siccar point en of het gesteente ook invloed heeft op de whisky die veelvuldig wordt gestookt in Schotland en nog veelvuldiger wordt genuttigd.
Loch Ness
The Great Glen is een enorme vallei in de Schotse Hooglanden (Highlands; figuur 1 en figuur 3), gevormd door erosie van een gletsjer, meer dan 10.000 jaar geleden. Deze gletsjer heeft de vallei tot onder het huidige zeeniveau ingesneden, waardoor een serie van meerdere diepe meren is ontstaan. Het grootste en meest bekende meer is Loch Ness. The Great Glen breuk is de meest prominente in Groot-Brittannië en snijd diagonaal door de hooglanden van Schotland, van Fort William tot Inverness (figuur 3). De breuk beweegt zijdelings, ook wel een strike-slip of wrench breuk. Deze breuk is bekend geworden door het werk van de geoloog William Kennedy uit 1946.
Loch Ness is natuurlijk al helemaal bekend geworden na de ‘ontdekking’ van het Monster van Loch Ness, waarover voor het eerst is geschreven in 565. Volgens de biografie van Sint-Columba kwam, geschreven door Sint-Adamnan, deze tijdens zijn reis door het Schotse hoogland op een dag aan bij de rivier Ness. Bij deze rivier stuiten hij op een groep heidenen die net bezig zijn met het begraven van een van hun vrienden. Volgens de heidenen is de noodlottige man aangevallen door een gigantisch watermonster, toen hij de rivier probeerde over te steken. Columba is niet erg onder de indruk van dit verhaal en spoort een meereizende monnik aan om een boot die aan de andere oever aangemeerd ligt, te gaan halen. De monnik springt het water in, waarop het watermonster ontwaakt en deze bovenwater komt. Het monster ziet de monnik en snelt direct op hem af. De heidenen aan de kant raken in paniek en schreeuwen om de monnik te waarschuwen, maar het beest krijgt de hulpeloze man bijna te pakken. Op dat moment komt Sint-Columba in actie. Hij slaat een kruis, en schreeuwt vanaf de waterkant naar het beest: ‘Verder kom je niet, raak hem niet aan, vertrek wel nu!’ Het beest, doodsbang voor de priester, stopt abrupt bij het horen van deze woorden en duikt angstig weer het water in. De heidenen zijn diep onder de indruk en bekeren zich tot het christendom. Sterker nog, ze laten zich direct dopen in het water van Loch Ness. De zoektocht naar het monster gaat zelf in deze tijd nog door, de legende is dus nog levende.
Whisky beïnvloedt door gesteenten
Zelf ben ik een enorme fan van whisky en dan met name de whisky uit Schotland. Als je de whisky ruikt en proeft word je direct herinnert aan de woeste zoute zeeën en de ruige hooglanden. Ik vraag mij daarom af of het klopt dat de herkomst van de whisky is te ruiken en toe proeven. Nu blijkt dit voor een deel het geval te zijn, de geur en de smaak van de Schotse whisky wordt namelijk beïnvloed doordat de ingrediënten om de whisky te maken beïnvloed worden door de omgeving. Meerdere bronnen vermelden dat de primaire bron van water, gebruikt voor de whisky, regenwater is. Het water komt in aanraking met het gesteente, waardoor het chemisch beïnvloed wordt. De mate van beïnvloeding is afhankelijk van het soort gesteente waar het water langs of doorheen stroomt. Wanneer water in een waterval langs een kale rotswand in hoge snelheid stroomafwaarts stroomt is de interactie tussen het water en het gesteente gering en zal de chemie van het water nauwelijks beïnvloed worden. Dit water heeft vaak een gering gehalte aan mineralen en zal daarom zuur en zacht zijn. Aan de andere kant, als de gesteentelagen beter doorlatend zijn, of veel breuken bevatten, zal de regen in en door het gesteente sijpelen, waardoor het oplost en het mineraalgehalte van het water toeneemt. Kalksteen en zandsteen leveren bijvoorbeeld water op dat rijk is aan carbonaten of sulfaten. Dit water zal neutraal of licht alkalisch en hard zijn.
‘Zacht water, door turf, over graniet‘ is de traditionele en nog steeds vaak geciteerde opvatting over het beste water om te destilleren. Opmerkelijk genoeg gebruiken minder dan twintig van de ongeveer 100 single malt whisky’s water die aan deze beschrijving voldoet.
Schotse whisky wordt vaak aangeprezen met dat het water gebruikt wordt voor de whisky zo zacht is door de interactie met graniet gesteente. In werkelijkheid gebruiken echter maar weinig distilleerderijen water dat in contact is geweest met graniet. Fettercairn, Aberlour, Arran en Glenfiddich zijn uitzonderingen. Sommigen, zoals Oban, gebruiken leidingwater omdat dit meer consistentie biedt. Hoe dan ook, de meerderheid van de distilleerderijen in Schotland gebruikt water uit rivieren en meren, en dit oppervlaktewater heeft weinig kans gehad om in contact te komen met de ondergrond.
Meer dan de helft van de Schotse distilleerderijen produceert “Speyside” whisky’s (een gebied in Moray; figuur 3), en hun water is inderdaad meestal zacht, maar voornamelijk door contact met Dalradiane schisten en kwartsieten, eerder dan graniet (figuur 1). Echter, de claim dat deze zachtheid de sleutel is tot het karakter van Speyside whisky’s wordt tegengesproken door distilleerderijen die vrij hard water gebruiken.
Er zijn enkele algemene correlaties tussen de mineraal samenstelling van het water dat wordt gebruikt bij het distilleren en de regionale geologie, maar onderzoek heeft geen verbanden gevonden met de zintuigelijke eigenschappen van whisky (Wilson, PhD Tesis 2008). Dus voor de doorsnee whiskydrinker lijkt elk effect van de geologie op de smaak van whisky te worden overschaduwd door andere factoren, zoals de aard en kwaliteit van het startgraan, de mate van turfgebruik, de architectuur van de ketels en de distillatiemethodologie en de aard en duur van het rijpen op het vat.
Er zijn echter andere, subtielere invloeden van de geologie op de Schotse whisky-industrie. Het is geen toeval dat Islay, de thuisbasis van de meest zwaar geturfde whisky’s, uitzonderlijk dikke veenafzettingen heeft. Deze veenlagen zijn opgebouwd in de uitgestrekte, laaggelegen gebieden en ontwikkeld op ongewoon zachte Dalradiane schisten naast de regionaal belangrijke Loch Gruinart breukzone (een zee loch aan de noordkust van het eiland Islay; figuur 3). Ook hebben sommige al lang bestaande distilleerderijen zich ontwikkeld vanuit hun illegale voorgangers. Deze illegale distilleerderijen waren gelegen op plaatsen waar de geologie verborgen locaties en slimme ontsnappingsroutes bood, om de whisky hier weg te kunnen smokkelen richting de gebruikers.
Siccar point
Lees hier meer over in het College van de maand: “Siccar point, een pointer in de geologie” door Iris van der Werf. Zie hieronder bij de bronnen.
Tot zover de spoedcursus over de geologie van Schotland (en een minicursus “Shisky”), nu zelf op ontdekking!
Bronnen
- aardrijkskunde-oefenen.nl/aardrijkskunde-groep-8/de-aarde/geologische-tijdschaal/de-geologische-tijdperken
- http://alcademics.com/2013/04/the-geology-of-scotland-and-the-book-scotch-on-the-rocks.html
- datasets.opentestset.com/datasets/enwiki_2011/basic/g/eo/Geology_of_Scotland.html
- http://geolsoc.org.uk/Policy-and-Media/Outreach/Plate-Tectonic-Stories/Great-Glen-Fault#:~:text=Visible%20from%20space%2C%20the%20Great,of%20which%20is%20Loch%20Ness.
- geolsoc.org.uk/Geoscientist/Archive/July-2019/Feature-1
- https://isgeschiedenis.nl/nieuws/hoe-is-de-legende-van-het-monster-van-loch-ness-ontstaan
- Searle, M.P. Tectonic evolution of the Caledonian orogeny in Scotland: a review based on the timing of magmatism, metamorphism and deformation. Geological Magazine, Volume 159, Issue 1, January 2022, pp. 124 – 152. doi:10.1017/S0016756821000947. static.cambridge.org/binary/version/id/urn:cambridge.org:id:binary:20211203130809162-0871:S0016756821000947:S0016756821000947_fig1.png?pub-status=live
- worldatlas.com/maps/united-kingdom/scotland
- Siccar Point, link naar College van de maand, April 2023