Mindenki tudja, hogy egy aszteroida sztrájk törölte a dinoszauruszokat, igaz? Sok bizonyíték azt mutatja, hogy a Chicxulub ütközési eseményének szörnyű következményei voltak a dinoszauruszokra. De a kép ennél kissé bonyolultabb. A szélsőséges vulkáni aktivitás hozzájárulhat a kihaláshoz.
A krétakor végén, körülbelül 66 millió évvel ezelőtt, a dinoszauruszok kihaltak. És nem csak a dinoszauruszok; az összes növény és állat körülbelül 75% -a kihalt. A madár dinoszauruszok túléltek.
Ugyanakkor egy hatalmas aszteroida vagy üstökös csapódott be a Föld Yucatan-félszigeten, a mai Mexikóban. A Chicxulub ütközés eseményének nevezték a légkört vízgőzökkel és különösen tartós porral, mivel az ütközés helyén a kőzet szerkezete és típusa miatt eltapadt a légkör.
Könnyű volt azt a következtetést levonni, hogy a Chicxulub okozta a kipusztulást. Sok bizonyíték van a hatásterületen kívül.
Mindenekelőtt maga a kihalást kréta-paleogén kihalásnak (K-Pg kihalás) nevezik, mert a krétakor végét és a paleogén időszak kezdetét jelölte. (Ezt kréta-harmadlagos kihalásnak (K-T kihalásnak is nevezik)
A geológiai nyilvántartás tartalmaz egy 66 millió évvel ezelőtti üledékréteget, amelyet K-Pg határnak hívnak. A K-Pg határ mind a tengeri, mind a szárazföldi kőzetekben megtalálható a világ minden táján. Sok fém-irídiumot tartalmaz, amely ritka a Földön, de bőséges aszteroidákban. A következtetés az, hogy a Chicxulub ütés az irídiumot világszerte elterítette a légkörben, és a Föld geológiájában már megőrizte, ez egyfajta dohányzó pisztoly az ütközéses eseményhez.
De egyre több bizonyíték van arra, hogy a vulkáni kitörések hozzájárultak a tömegpusztuláshoz 66 millió évvel ezelőtt, és ezek a bizonyítékok a Deccan csapdáknak nevezett sziklaképződményből származnak. Egy új tanulmány megerősíti a kapcsolatot a K-Pg kihalása és a vulkáni aktivitás között, amely a Deccan csapdákat okozta.
A Deccan csapdák Indiában egy olyan térség, amelyet egy nagy magányos tartománynak neveznek. Ez a Föld egyik legnagyobb vulkáni tulajdonsága. A csapdák többrétegű bazaltos lávaból állnak, és összesen több mint 2 km vastagok. A Deccan csapdák területe 500 000 km. négyzetméter (200 000 mérföldes), bár egyszerre csak 1,5 millió négyzetkilométert fedtek le. (600 000 mérf. Négyzetméter). A láva térfogata 1 millió köbkilométer.
A „csapdák” név a svéd „trappa” szóból származik, ami lépcsőket jelent. Ez a régió tájképének lépcsős szerkezetére utal.
Ezekben a csapdákban több van, mint a szikla. A Deccan-csapdák létrehozásához szükséges vulkáni aktivitás szennyezi a légkört mérgező gázokkal. Most a Princetoni Egyetem két geofizikusa szorosabb kapcsolatot húzott a Deccan-csapdák és a K-Pg-kioltás között az első nagy felbontású ütemtervvel a kitörések számára, amelyek Indiában a Deccan-csapdákat teremtették. Kutatásuk a Science február 22-i számában jelent meg.
A két tudós Blair Schoene és Gerta Keller, mindkettő a Princetoni Egyetemen. Nemzetközi csoportot vezettek erre a tanulmányra, amely minden eddiginél pontosabban próbálta ragaszkodni a Deccan csapdák különböző rétegeihez.
"Mindenki hallotta, hogy a dinoszauruszok a Földet üti egy aszteroida miatt meghaltak" - mondta Schoene, a földtudomány egyetemi docens. "Amit sokan nem veszik észre, hogy sok más tömeges kihalás történt az elmúlt 500 millió évben, és sokuk egybeesik a nagy vulkáni kiáradásokkal", az árvízbázisok vagy nagy idegen tartományok néven ismert hatalmas vulkánokból.
Ez nem az első alkalom, hogy a csapdákat bevonják a K-Pg kihalásába. De az új tanulmány pontossága meghaladja a pontot.
A geológiai képződmények eddig tett erőfeszítéseit geochronologynak nevezzük. A geokronológia maguknak a kőzeteknek a jellegzetes vonásait használja fel korának meghatározásához, általában az izotóp arányokra és a radioaktív bomlásra támaszkodva.
A leghíresebb geochronológiai technika, amelyet általában szénmeghatározásnak hívnak, és a radioaktív szén-14 bomlási sebességét használja a fosszilis korszakok megállapításához. De a szénmeghatározás csak néhány ezer éves életkorú szöveteknél működik, így a régészet szempontjából hasznos, a 66 millió éves bazalt viszont nem.
A tömeges kihalás idejéből származó kőzetek esetében a geoművészek néhány választási lehetőséget kínálnak természetesen radioaktív anyagok felhasználására. Az urán-ólom geokronológia nagyon pontos korokat eredményez, de az uránt tartalmazó ásványok ritkán fordulnak elő a bazaltban, a kőzet, amely a hatalmas lávát képezi, folyik a Deccan-csapdákban. Az urántartalmú cirkon egy másik módszer az ősi kőzetek ragaszkodására, de ez gyakrabban fordul elő a St. Helens-típusú vulkánok robbanásveszélyes kitöréseiben, amelyek kémiai szempontból gazdagabb kémiai tulajdonságai vannak.
Ezeket a randevú korlátozásokat szem előtt tartva a tudósok csoportja óvatosan várták a siker előrejelzését. Soha nem számítottak arra, hogy a Deccan csapdákba tett első utazásuk eredményeket hoz.
"Nem hiszem, hogy egyikünk úgy vélte volna, hogy a Deccan-csapdákba tett első utazásunk az adatkészlet típusához vezetne, amelyet képesek voltunk előállítani" - mondta Mike Eddy a 2011-es osztályból, a ma földtudományi posztdoktori kutató munkatársa. és társszerzője a Tudomány papír.
De szerencséjük lett.
A Deccan-csapdákban töltött első napjaikban a tudósok mintákat gyűjtöttek az úgynevezett durva szemcsés bazaltokról. A bazalt a leggyakoribb vulkáni kőzet a Földön. Uránt hordozó ásványokat tartalmazó mintákat kerestek, mivel az urán radioaktív bomlása a geochronology egyik referencia-módszere. Eleinte nem találtak semmit, mert az ilyen kőzetek ritkák olyan formációkban, mint a Deccan-csapdák, és gyakoribbak a vulkáni hamuban.
Néhány nap múlva azonban megtalálták a kívánt szilícium-dioxidban gazdag kőzetek típusát.
"Indiában töltött első hétünk során két bazaltáram között találtunk egy magas szilícium-dioxid-tartalmú hamuágyat, és az megváltoztatta a fogaskerekeinket" - mondta Eddy. A kutatók tudták, hogy a szilícium-dioxidban gazdag vulkáni hamu könnyen tartalmazhatja az apró cirkonkristályokat, amelyek megőrzik a radioaktív uránt. "A valódi áttörés egy-két nappal később történt, amikor Blair rájött, hogy a fosszilis talajok kis mennyiségben valószínűleg összegyűjtötték az ilyen típusú hamukat is" - mondta Eddy.
Tehát a csapat megváltoztatta a figyelmét. Ehelyett a bazaltáramok közötti hamutartalmakat keresték, és a hamuban lévő cirkon belsejében lévő radioaktív uránt keresték. Az urán a cirkont, és így a hamurétegeket is könnyen kezelhetővé teszi. A hamurétegeknek a lávaáram fölé és alá történő ragasztásával pontosabban meg tudják határozni magát a lávát és a kitörés dátumát.
A csapat három terepi szezont töltött a Deccan tartományban, és 141 helyről vett mintákat vissza a Princetoni laboratóriumba. A minták közül 24 tartalmazta azt, amire a csapatnak szüksége volt: urántartalmú cirkonkristályokat. A minták elemzése azt mutatta, hogy a Deccan-csapdákat négy különálló kitörési impulzus hozta létre. Ezen impulzusok mindegyike végzettséget adott a dinoszauruszok és a Földön az akkori többi életforma nagy részének.
Minden alkalommal, amikor egy vulkán kitör, megváltoztatja a légkört. Hatalmas mennyiségű kén és szén-dioxid kerül a légkörbe a sziklák belsejében tartós hosszú távú megkötése révén. A kén rövid ideig hűti a légkört, míg a szén-dioxid hosszú távú melegítő hatással rendelkezik. A kettő kombinációja vad klímaváltozásokhoz vezethet.
"Ezek éghajlati ingadozásokhoz vezethetnek a meleg és a hideg időszakok között, amelyek valóban megnehezítik a Földön élőket" - mondta Schoene. De annak tisztázása érdekében, hogy ezek a kitörések hogyan befolyásolták a Földön az életet, megfelelő időzítést kellett kapniuk. A széndioxid tömegmennyiségének nagyon más hatása lesz, ha száz év alatt befecskendezik a légkörbe, mintha millió évbe telt volna.
A tudósok által azonosított négy kitörési impulzus közül kettőre került sor a tömegpusztítás előtt. A kettő közül a második csak több tízezer évvel kezdődött a Chicxulub ütése előtt, ami geológiai szempontból szinte ugyanabban a pillanatban van. „Az első két impulzus… egy olyan időszaknak felel meg, amikor az éghajlat hidegtől forróig hidegig ingadozott, és sok tudós szerint ez az éghajlat kezdeti zavarát jelezte, amely hozzájárulhatott a tömegpusztuláshoz” - mondta Schoene. "Adataink azt mutatják, hogy talán a második impulzus fontos szerepet játszhatott magában a kihalásban, mert közvetlenül azelőtt történt."
"A dinoszauruszok tömeges kihalásának legvalószínűbb oka a deccan-vulkanizmus" - mondta Gerta Keller. "A Chicxulub hatása valószínűleg hozzájárult a pusztulásukhoz, bár ennek a hatásnak az időzítését és környezeti hatásait még meghatározni kell."
Egy másik, a Science ugyanazon kiadásában közzétett, nemrégiben készült tanulmány más módszert alkalmazott a Deccan csapdák naprakészítéséhez, és más dátumokkal jött létre. Ez a tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy nem létezik négy különálló vulkanikus impulzus, amelyeket a Princeton-tanulmány azonosított, és hogy a Deccan Traps mennyiségének több mint 90% -a kitört kevesebb mint egymillió év alatt. Megállapította azt is, hogy ennek kb. 75% -a a K-Pg kihalása után történt, és hogy a krétakor végén az éghajlatváltozás egybeesett a Deccan-csapdák kitörésének legkisebb szakaszaival. Ha igen, a Deccan Trap vulkánizmusa nem okozhatta volna a kihalást.
Más tudósok, akik tisztában vannak a hatás és a vulkánvita közötti vita jellegével, amelybe ez a tanulmány tartozik, körültekintőbbek a következtetéseikben.
"Általában vélem, hogy ez a cikk jelentős és érdekes" - mondta Pincelli Hull, a Yale geológiai és geofizikai adjunktusának, aki nem vett részt ebben a kutatásban, és aki vitatta a vulkán tömeges kihalásában játszott szerepét. "A cikk hatalmas előrelépést jelent a [Deccan csapdák] kitörések időzítésében, ám hogy ez a kipufogógáz időzítésével kapcsolatos kérdés továbbra is fontos kérdés, amelyet meg kell oldani, hogy pontosan meghatározzuk, hogy a vulkánizmus és a hatás milyen szerepe volt."
Ritka, hogy egy tanulmány egy hosszú kutatási sorozatban tudományos vitát feküdt le, és ez nem különbözik egymástól. A tudomány előrehaladtával a tudósok jobban mérik a dolgokat és gondolkodnak róluk. Ez nem lesz a vita vége.
Lehet, hogy egy-két ütést igényelt a K-Pg kihalása. Lehetséges, hogy a dinoszauruszokat leütötték a Chicxulub ütéséből, és visszafelé haladva visszamentek, majd a vulkánok jóvoltából leütötte őket. Vagy talán ennél is bonyolultabb.
Egy 2016. évi tanulmány kimutatja, hogy a dinoszaurusz fajok már millió évvel ezelőtt kihaltak a K-Pg kihalása előtt, és hogy nem jelentek meg új fajok. Ugyanakkor az emlősfajok változatosabbak lettek, és valószínűleg jobban illeszkedtek a vulkáni aktivitás és a Chicxulub hatás okozta változásokhoz. Talán evolúciós szempontból a dinoszauruszok már végigmentek, és a hatás és a vulkánok csak a felkiáltójel voltak.
És talán soha nem fogjuk biztosan tudni.
Forrás:
- Sajtóközlemény: A vulkánok megölték a dinoszauruszokat? Az új bizonyítékok arra utalnak, hogy „talán.
- Kutatási cikk: A Deccan-csapdák impulzusos kitörésének U-Pb-korlátozásai a krétakori végső tömegpusztítás során
- Kutatási cikk: A deccan-vulkanizmus kitörő tempója a kréta-paleogen határon
- Kutatási cikk: A dinoszauruszok tízmillió évvel hanyatlanak a végső kihalásuk előtt
