Visi žino, kad asteroido smūgis sunaikino dinozaurus, tiesa? Daugybė įrodymų rodo, kad „Chicxulub“ smūgis dinozaurams turėjo skaudžių padarinių. Tačiau vaizdas yra šiek tiek sudėtingesnis. Nepaprastas vulkaninis aktyvumas galėjo prisidėti prie išnykimo.
Kreidos periodo pabaigoje, maždaug prieš 66 milijonus metų, dinozaurai išnyko. Ir ne tik dinozaurai; apie 75% visų augalų ir gyvūnų išnyko. Paukščių dinozaurai išgyveno.
Tuo pačiu metu žemės Jukatano pusiasalyje, dabartinėje Meksikoje, paskendo didžiulis asteroidas ar kometa. Vadinamas „Chicxulub“ smūgio įvykiu, jis dėl atmosferos struktūros ir rūšies smūgio vietoje užteršė atmosferą vandens garais ir ypač ilgalaikėmis dulkėmis.
Nesunku padaryti išvadą, kad Chicxulub sukėlė išnykimą. Yra daugybė įrodymų, esančių ne tik pačioje poveikio vietoje.
Visų pirma, pats išnykimas vadinamas kreidos-paleogeno išnykimu (K-Pg išnykimu), nes jis pažymėjo kreidos eros pabaigą ir paleogeno laikotarpio pradžią. (Tai taip pat vadinama kreidos-tretinio išnykimu (K-T išnykimu).
Geologiniame įraše yra nuosėdų sluoksnis, kilęs prieš 66 milijonus metų ir vadinamas K-Pg riba. K-Pg riba yra tiek jūrinėse, tiek sausumos uolienose visame pasaulyje. Jame yra daug metalo iridžio, kuris Žemėje yra retas, tačiau gausu asteroidų. Išvada yra tokia, kad „Chicxulub“ smūgis paskleidė iridį į atmosferą visame pasaulyje ir dabar yra išsaugotas Žemės geologijoje - savotiškas rūkymo pistoletas, skirtas smūgiams.
Tačiau vis daugėja įrodymų, kad ugnikalnių išsiveržimai prisidėjo prie masinio išnykimo prieš 66 milijonus metų, ir kad įrodymai yra kilę iš uolienų formavimo, vadinamo Dekano spąstais. Naujas tyrimas sustiprina ryšį tarp K-Pg išnykimo ir vulkaninio aktyvumo, sukėlusio Dekano spąstus.
Dekano gaudyklės yra Indijos regionas, žinomas kaip didelė dykinėjanti provincija. Tai viena didžiausių vulkaninių savybių Žemėje. Spąstai yra kelių sluoksnių bazaltinės lavos, ir jie visi kartu yra daugiau nei 2 km (1,2 mylios) storio. Dekano gaudyklės užima 500 000 km plotą. kv. (200 000 mylių kv.), nors vienu metu jie užėmė net 1,5 mln. kv. km. (600 000 mylių kv.) Lavos tūris yra 1 milijonas kubinių km (200 000 kubinių mylių).
Pavadinimas „Spąstai“ yra kilęs iš švedų žodžio „trappa“, kuris reiškia laiptus. Tai reiškia panašią regiono kraštovaizdžio struktūrą.
Šiuose spąstuose yra daugiau nei uola. Dekano gaudyklėms sukurti reikalingas vulkaninis aktyvumas būtų užteršęs atmosferą nuodingomis dujomis. Dabar du Princetono universiteto geomokslininkai užmezgė tvirtesnį ryšį tarp Dekano spąstų ir K-Pg išnykimo, turėdami pirmąją aukštos skiriamosios gebos laiko juostą išsiveržimams, sukūrusiems Indijos Dekano spąstus. Jų tyrimai pasirodė vasario 22-osios „Science“ numeryje.
Du mokslininkai yra Blair Schoene ir Gerta Keller, abu iš Prinstono universiteto. Jie vadovavo tarptautinei šio tyrimo komandai, kuri tiksliau nei bet kada anksčiau bandė pasimatyti su skirtingais Dekano spąstų sluoksniais.
„Visi yra girdėję, kad dinozaurai mirė nuo asteroido, atsitrenkusio į žemę“, - teigė geo mokslų docentas Schoene'as. „Tai, ko daugelis žmonių nesuvokia, yra tai, kad per pastaruosius 500 milijonų metų įvyko daugybė kitų masinių išnykimų, ir daugelis iš jų sutampa su dideliais ugnikalnių nutekėjimais“ iš didžiulių ugnikalnių, vadinamų potvynių bazaltais ar didelėmis dykviečių provincijomis.
Tai nėra pirmas kartas, kai spąstai yra paveikiami K-Pg išnykimo. Tačiau šio naujo tyrimo tikslumas priveda prie namų.
Pastangos iki šiol daryti geologinius darinius vadinamos geochronologija. Geochronologija naudoja būdingus pačių uolienų bruožus, kad nustatytų savo amžių, dažniausiai tai darydama remdamasi izotopų santykiais ir radioaktyviuoju skilimu.
Garsiausioje geochronologijos technikoje, paprastai vadinamoje anglies pažintimi, naudojamas radioaktyviosios anglies-14 skilimo greitis fosilijų amžiui nustatyti. Bet anglies pasimatymai veikia tik gyvus audinius, kurių amžius yra keli tūkstančiai metų, todėl tai naudinga archeologijai, bet ne 66 milijonų metų senumo bazaltui.
Geo mokslininkai turi keletą natūraliai radioaktyvių medžiagų pasirinkimo akmens masės išnykimo metu. Urano-švino geochronologija leidžia gauti labai tikslų amžių, tačiau mineralai, kuriuose yra urano, retai būna bazalte - uoliena, sudaranti didžiulę lavą, teka Dekano gaudyklėse. Uraną turintis cirkonis yra dar vienas senovės uolienų pažinimo būdas, tačiau jis dažniau randamas sprogstamuosiuose pursluose iš Šv. Heleno kalno ugnikalnių, kuriuose chemija yra turtingesnė.
Turint omenyje šiuos pasimatymų apribojimus, mokslininkų komanda atsargiai numatė sėkmę. Jie niekada nesitikėjo, kad pirmoji jų kelionė į Dekano spąstus duos rezultatų, kuriuos jie padarė.
„Nemanau, kad kas nors iš mūsų tikėjosi, jog mūsų pirmoji kelionė į„ Dekano spąstus “nuves į duomenų rinkinio tipą, kurį mes sugebėjome sukurti“, - sakė Mike'as Eddy iš 2011 klasės, dabar geografinių mokslų daktaras. ir bendraautorė Mokslas popierius.
Bet jiems pasisekė.
Per pirmąsias kelias dienas „Dekano spąstuose“ mokslininkai rinko pavyzdžius vadinamųjų šiurkščiavilnių bazaltų. Bazaltas yra labiausiai paplitusi vulkaninių uolienų rūšis Žemėje. Jie ieškojo pavyzdžių, kuriuose yra urano turinčių mineralų, nes urano radioaktyvusis skilimas yra vienas iš etaloninių geochronologijos metodų. Iš pradžių jų nerasta, nes tokios uolienos yra retos formacijose kaip Dekano spąstai ir labiau paplitusios vulkaniniuose pelenuose.
Bet po kelių dienų jie rado ieškomų silicio dioksidu turtingų uolienų tipą.
„Per savo pirmąją savaitę Indijoje tarp dviejų bazalto srautų mes radome peleną, kuriame daug silicio dioksido, ir jis pakreipė mūsų pavaras“, - sakė Eddy. Tyrėjai žinojo, kad silicio dioksidu praturtinti vulkaniniai pelenai gali lengvai sudaryti iš mažyčių cirkonio kristalų, kurie išsaugo radioaktyvųjį uraną. „Tikrasis proveržis įvyko po dienos ar dviejų, kai Blairas suprato, kad iškastiniame dirvožemyje gali būti ir nedidelių šios rūšies pelenų“, - sakė Eddy.
Taigi komanda pakeitė savo dėmesį. Jie ieškojo pelenų nuosėdų tarp bazalto srautų, ieškodami radioaktyviojo urano cirkono viduje, esančiame pelenuose. Uranas padaro cirkonį, taigi ir pelenų sluoksnius, lengvus. Pažymėdami pelenų sluoksnius virš ir po lavos tekėjimu, jie galėtų tiksliau nustatyti pačią lavą ir išsiveržimo datą.
Komanda praleido tris lauko sezonus Dekano provincijoje ir išsiuntė mėginius iš 141 vietų atgal į Prinstono laboratoriją. 24 mėginiuose buvo tai, ko komandai reikėjo: urano turinčių cirkonio kristalų. Mėginių analizė parodė, kad Dekano spąstus sukūrė keturi skirtingi išsiveržimo impulsai. Kiekvienas iš šių impulsų buvo pasmerktas likti dinozaurams ir daugeliui kitų tuo metu Žemėje esančių gyvybės formų.
Kiekvieną kartą išsiverždamas ugnikalnis keičia atmosferą. Dėl ilgalaikio sekvestracijos uolienose į atmosferą patenka didžiulis sieros ir anglies dioksido kiekis. Siera turi trumpalaikį vėsinantį poveikį atmosferai, o anglies dioksidas daro ilgalaikį atšilimą. Abu kartu gali sukelti laukinių klimato svyravimų.
„Tai gali sukelti klimato svyravimus tarp šiltų ir šaltų laikotarpių, kurie apsunkina gyvenimą Žemėje“, - teigė Schoene. Bet norint aiškiau žinoti, kaip šie išsiveržimai būtų padarę gyvybę Žemėje, jie turėjo tinkamai pasirinkti laiką. CO2 masės kiekis turės labai skirtingą poveikį, jei bus įšvirkštas į atmosferą per šimtą metų, nei tuo atveju, jei įpurškimas užtruktų milijoną metų.
Iš keturių išsiveržimo impulsų, kuriuos nustatė mokslininkai, du iš jų vyko prieš masinį išnykimą. Antrasis iš tų dviejų prasidėjo tik dešimtis tūkstančių metų prieš „Chicxulub“ smūgį, kuris geologiniu požiūriu yra beveik tuo pačiu metu. „Pirmieji du impulsai ... atitinka tą laikotarpį, kai klimatas vėl svyravo nuo šalto iki karšto iki šalto. Daugelis mokslininkų mano, kad tai parodė pradinį klimato sutrikimą, kuris galėjo prisidėti prie masinio išnykimo“, - sakė Schoene. „Mūsų duomenys rodo, kad galbūt antrasis pulsas galėjo suvaidinti svarbų vaidmenį pačiame išnykime, nes jis įvyko prieš pat jį“.
„Dekano vulkanizmas yra labiausiai tikėtina dinozaurų masinio išnykimo priežastis“, - sakė Gerta Keller. „Chicxulub poveikis galėjo prisidėti prie jų nykimo, nors šio laiko laikas ir poveikis aplinkai dar turi būti nustatyti.“
Kitame neseniai tame pačiame „Science“ numeryje paskelbtame tyrime „Deccan Spąstai“ buvo naudojamas skirtingas metodas ir sugalvotos skirtingos datos. Šiame tyrime padaryta išvada, kad Princetono tyrime nebuvo nustatyta keturių skirtingų vulkaninių impulsų ir kad daugiau nei 90% „Deccan Traps“ tūrio išsiveržė mažiau nei per 1 milijoną metų. Taip pat padaryta išvada, kad apie 75% to įvyko po K-Pg išnykimo ir kad klimato kaita kreidos pabaigoje sutapo su mažiausiais išsiveržimų etapais Dekano spąstuose. Jei taip, „Deccan Trap“ ugnikalnis negalėjo sukelti išnykimo.
Kiti mokslininkai, suprasdami diskusijų apie poveikį ugnikalniams ir apie tai, ko dalis yra šis tyrimas, pobūdį, yra atsargesni savo išvadose.
„Apskritai manau, kad šis dokumentas yra reikšmingas ir įdomus“, - teigė Pincelli Hull, Jeilio geologijos ir geofizikos docentas, nedalyvavęs šiame tyrime ir kuris prieštaravo ugnikalnio vaidmeniui masinio išnykimo metu. „Šis dokumentas yra didžiulė pažanga nustatant [Dekano spąstų] išsiveržimus, tačiau kaip tai susiję su išmetimo laiku, vis dar yra pagrindinis klausimas, kurį reikia išspręsti, norint tiksliai išsiaiškinti, kokie buvo svarbūs vulkanizmo ir jo poveikio vaidmenys“.
Labai retai, kai vienas ilgos eilės tyrimas užmiega mokslinėmis diskusijomis, ir šis nesiskiria. Mokslas progresuoja, kai mokslininkai geriau vertina dalykus ir galvoja apie juos. Tai nebus diskusijų pabaiga.
Gali būti, kad K-Pg išnykimas užtruko vieną-du perforatorius. Dinozaurai galėjo būti numušti dėl Chicxulub smūgio ir pakeliui atgal, tada juos sunaikino ugnikalniai. Arba tai gali būti dar sudėtingesnis dalykas.
2016 m. Tyrimas rodo, kad dinozaurų rūšys jau išnyko milijonus metų prieš K-Pg išnykimą ir kad naujos rūšys jų neatsirado. Tuo pačiu metu žinduolių rūšys tapo įvairesnės ir galbūt geriau prisitaikė prie pokyčių, kuriuos sukelia vulkaninis aktyvumas ir Chicxulub poveikis. Gal evoliuciškai dinozaurai buvo nubėgę, o smūgis ir ugnikalniai buvo tik šauktukas.
Ir galbūt mes niekada niekada to nesužinosime.
Šaltiniai:
- Pranešimas spaudai: Ar ugnikalniai nužudė dinozaurus? Nauji įrodymai rodo „galbūt.
- Tyrimo dokumentas: U-Pb apribojimai impulsiniam Dekano spąstų išsiveržimui per visą kreidos masės išnykimą
- Tyrimo dokumentas: Naikinamasis Dekano vulkanizmo tempas kreidos ir paleogeno ribos atžvilgiu
- Tyrimo dokumentas: Dinozaurai nyksta dešimtys milijonų metų iki jų galutinio išnykimo
