Około sześćdziesiąt pięć i pół miliona lat temu Ziemia doznała największego znanego wpływu kosmicznego. Wyłupił krater o średnicy 180 do 200 km: prawie dwa razy większy niż znaczący krater Kopernik na Księżycu na Ziemi. Ale czy ten wpływ naprawdę spowodował wyginięcie dinozaurów i wielu innych form życia? Wielu ziemskich naukowców jest przekonanych, że tak, ale niektórzy z nich mają wątpliwości. Wątpliwi zgromadzili coraz więcej dowodów na innego sprawcę; ogromne erupcje wulkaniczne, które doprowadziły do powstania pułapek Dekanu w Indiach. Sceptycy niedawno przedstawili swoją sprawę na spotkaniu Geological Society of America w Vancouver, Kanada, 19 października.
Dinozaury są najbardziej znanymi ofiarami masowego wymierania, które zakończyło okres kredy. Wymarcie objęło prawie wszystkie duże kręgowce na lądzie, na morzu lub w powietrzu, a także liczne gatunki owadów, roślin i bezkręgowców wodnych. Co najmniej 75% wszystkich gatunków istniejących wówczas na Ziemi zniknęło w krótkim odstępie czasu w stosunku do geologicznej skali czasu milionów lat. Katastrofa jest jednym z pięciu globalnych wydarzeń masowego wymierania, które paleontolodzy zidentyfikowali podczas trwania złożonego życia na Ziemi.
Hipoteza, że ostateczne wyginięcie kredy spowodowane było uderzeniem kosmicznym, jest najpopularniejszym wyjaśnieniem tej katastrofy wśród naukowców ziemskich i społeczeństwa od kilku dziesięcioleci. Został zaproponowany w 1980 roku przez zespół ojca i syna Luisa i Waltera Alvareza oraz ich współpracowników. Główną linią dowodową zespołu Alvarez, że nastąpił zderzenie, było wzbogacenie metalicznego irydu w osadach mniej więcej do końca kredy. Iryd jest rzadki w skorupie ziemskiej, ale powszechny w meteorytach. Związek między irydem a uderzeniami został po raz pierwszy ustanowiony przez badania próbek zwróconych przez astronautów Apollo z Księżyca.
W ciągu następnych dziesięcioleci zgromadzono dowody wpływu. W 1991 r. Zespół naukowców kierowany przez dr Alana Hildebranda z Wydziału Nauk Planetarnych na Uniwersytecie Arizona opublikował dowody gigantycznego zakopanego krateru uderzeniowego o nazwie Chicxulub w Meksyku. Inni badacze znaleźli dowody na materiały wyrzucone przez uderzenie, w tym szklane kulki na Haiti i Meksyku. Zwolennicy hipotezy uderzenia są przekonani, że ogromne ilości pyłu uderzającego w stratosferę pogrążyłyby powierzchnię planety w ciemności i gorzkim mrozie „zimy uderzenia” trwającej co najmniej miesiące, a może nawet dekady. Globalne ekosystemy upadłyby i nastąpiłoby masowe wymieranie. Ale trudniej im było znaleźć dowody na te konsekwencje niż na sam wpływ.
Wątpliwi w hipotezę Alvareza nie kwestionują dowodu „palącego pistoletu”, że uderzenie miało miejsce pod koniec Kredy, ale nie sądzą, aby była to główna przyczyna wymierania. Po pierwsze, ustalenie dokładnego czasu uderzenia na podstawie jego domniemanych śladów geologicznych okazało się trudne. Dr Gerta Keller z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Princeton, wybitny sceptyk hipotezy Alvareza, zakwestionowała szacunki, które sprawiają, że uderzenie i wyginięcie są jednocześnie. Analizując próbki rdzenia pobrane z krateru Chicxulub i szklanej kuli zawierającej złoża w północno-wschodnim Meksyku, stwierdza, że uderzenie Chicxulub poprzedzało masowe wyginięcie o 120 000 lat i miało niewielki wpływ na zapis kopalny życia w formacjach geologicznych, które badała. Z pięciu głównych wydarzeń masowego wymierania w historii Ziemi, zauważyła w artykule z 2011 r., Żadne z wydarzeń końcowych z okresu kredy nie było nawet w przybliżeniu związane z uderzeniem. Geolodzy dobrze zbadali kilka innych dużych kraterów uderzeniowych poza Chicxulub i żaden z nich nie jest powiązany z kopalnymi dowodami wyginięcia. Z drugiej strony wydaje się, że cztery z pięciu głównych masowych wyginięć mają jakiś związek z erupcjami wulkanicznymi.
Keller i inni sceptycy z Alvarez patrzą na główne wydarzenie wulkaniczne, które miało miejsce pod koniec Kredy, jako alternatywną główną przyczynę wyginięcia. Formacja pułapek Dekan w środkowych Indiach jest płaskowyżem złożonym z wielu warstw zestalonej lawy o grubości 3500 m. Dziś rozciąga się na obszarze większym niż cała Francja. Raz był trzy razy większy. Powstał w wyniku serii trzech wybuchów wulkanów, które mogły być jednymi z największych w historii Ziemi. Na październikowej konferencji dr. Ichry Adatte z Instytutu Nauk o Ziemi Uniwersytetu w Lozannie we Francji przedstawił dowody, że drugi z tych wybuchów był zdecydowanie największy i nastąpił na przestrzeni 250 000 lat przed końcem Kreda. W tym czasie zdeponowano 80% całkowitej grubości lawy formacji Dekanu. Erupcje wywołały lawy, które mogą być najdłuższe na Ziemi, rozciągając się na ponad 1500 km.
Aby zilustrować prawdopodobne konsekwencje takiej erupcji dla środowiska, Adatte przywołała najgorszą katastrofę wulkaniczną w historii ludzkości. W ciągu ośmiu miesięcy w latach 1783–84 duża erupcja w Laki na Islandii zdeponowała lawę o powierzchni 14,3 kilometrów kwadratowych i wyemitowała do atmosfery około 122 megatonów toksycznego dwutlenku siarki. Około jedna czwarta ludzi i połowa zwierząt gospodarskich w Islandii zmarła. W całej Europie niebo pociemniało mgiełką i padał kwaśny deszcz. Europa i Ameryka doświadczyły najsurowszej zimy w historii, a globalny klimat został zakłócony przez dekadę. Miliony ludzi zmarło w wyniku suszy i głodu. Incydent w Laki był jednak niewielki w porównaniu z drugim wybuchem pułapek Deccan, który wytworzył lawę w wysokości 1,5 miliona kilometrów kwadratowych i szacunkowo 6500–17 000 gigaton dwutlenku siarki.
Wybuchy pułapek dekancyjnych wyemitowałyby także ogromne ilości dwutlenku węgla. Dwutlenek węgla jest zatrzymującym ciepło gazem cieplarnianym odpowiedzialnym za podobne do piekarnika temperatury planety Wenus. Jest uwalniany przez spalanie paliw kopalnych i odgrywa ważną rolę w spowodowanym przez człowieka globalnym ociepleniu na Ziemi. W ten sposób Geller przypuszczał, że wybuchy pułapek Dekanu mogły spowodować zarówno okresy intensywnego zimna z powodu zamglenia dwutlenku siarki, jak i intensywnego ciepła z powodu globalnego ocieplenia indukowanego dwutlenkiem węgla.
Na październikowej konferencji zaprezentowała wyniki swoich badań formacji geologicznych w Tunezji, które zachowały zapis zmian klimatu w wysokiej rozdzielczości w czasie głównego impulsu aktywności wulkanicznej pułapek Deccan Traps. Jej dowody wskazują, że w pobliżu początku impulsu 250 000 lat nastąpił okres „hipertermicznego” szybkiego ocieplenia, który spowodował wzrost temperatur oceanów o 3-4 stopnie Celsjusza. Twierdziła, że temperatura pozostała podwyższona poprzez puls, którego kulminacją było drugie „ocieplenie” w oceanie o dodatkowe 4-5 stopni Celsjusza. To drugie ocieplenie hipertermiczne nastąpiło w ciągu 10 000 lat mega-erupcji, co odpowiadało ostatecznemu wyginięciu kredy. Wpływ Chicxulub miał miejsce podczas impulsu 250 000 lat, ale na długo przed wyginięciem i zdarzeniem hipertermicznym.
Debata na temat względnego znaczenia wpływu Chicxulub i wulkanów z pułapki Dekanu w tworzeniu ostatecznego wyginięcia kredy się nie zakończyła. W maju tego roku zespół kierowany przez dr Johana Vellekoopa z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu w Ulrechcie w Holandii opublikował dowody geologicznie krótkiego epizodu ochłodzenia, który, jak twierdzą, jest pierwszym bezpośrednim dowodem „uderzenia zimy”. Niezależnie od wyniku debaty wydaje się jasne, że koniec Kredy, z jej super-wulkanami i gigantycznymi uderzeniami, nie był dobrym czasem na życie na Ziemi.
Referencje i dalsze czytanie:
J. Coffey (2009) Asteroida, która zabiła dinozaury, Space Magazine.
I. O’Neill (2009) (Czy dinozaury naprawdę zostały wymazane przez asteroidę? Być może nie (aktualizacja), Space Magazine.
G. Keller (2012), The Cretaceous-Tertiary Mass Extinction, Chicxulub Impact, and Deccan Volcanism, Earth and Life, J.A. Talent, redaktor, Springer Science and Business media.
E. Klemetti (2013) Lokalny i globalny wpływ erupcji Laki 1783-84 na Islandii, blogi / erupcje przewodowe
J. Vellekoop i in. (2014) Szybkie krótkotrwałe chłodzenie po uderzeniu Chicxulub na granicy kredy i paleogenu, Proceedings of National Academy of Sciences USA, 111 (2), str. 7537–7541.
