Vulkanrappar verkar inte ha dödat dinosaurierna. Det visar en ny studie.
Pincelli Hull ledde det nya arbetet. Hon studerar havens historia vid Yale University i New Haven, Connecticut
De flesta forskare medger nu att en asteroid kolliderade med jorden för 66 miljoner år sedan, vilket orsakade global förödelse för klimatet. Det smällde in i Mexikanska golfen nära vad som nu är den mexikanska staden Chicxulub (CHEEK-shuh-loob). Den händelsen markerade slutet på dinosauriernas tidsålder. Och dinosaurier var inte de enda offren. Jorden upplevde en massiv utrotningshändelse. Sammanlagt försvann ungefär tre av fyra levande växt- och djurarter för alltid.
Vissa forskare trodde att en annan geologisk händelse hjälpte till att försegla dessa arters öde. Det var ett massivt, långvarigt vulkanutbrott på en plats i det som nu är västra Indien. Den platsen är känd som Deccan Traps.
Hull och hennes team ville se om de kunde reta ut vilken roll, om någon, dessa Deccan-utbrott spelade i dino-döden.
För att göra det tittade hon och hennes team på data om temperaturer nära den tid då dinosaurierna försvann. Teamet använde också datorer för att modellera hur kol rör sig genom havet. Resultaten avslöjade att vulkaniska gaser inte kunde ha fällt dinosaurierna.
Förklarare: Vad är en datormodell? Jordavlagringar tyder på att asteroidanfallet vid Chicxulub inträffade ungefär samtidigt som utrotningen. Hulls grupp drar nu slutsatsen att den gigantiska asteroidnedslaget var dino-mördaren.
Hon och hennes team beskrev data för att stödja den 17 januari i Science.
En verkligt enorm period av utbrott
Det var vulkanutbrott inom en miljon år efter utrotningen. Men ungefär samtidigt hade vulkanerna vid Deccan Traps varit ganska aktiva. De spydde ut så mycket som 500 000 kubikkilometer (120 kubikmil) lava över landet!
Exakt när denna lava spydde ut och gick hade dock varit osäkert. Det är därför det har varit svårt att avgöra om asteroiden eller vulkanerna var mest ansvariga för dödsfallen.
Kärnledtrådar
Forskare samlade in jord från havsbotten. Jorden hade material som dateras till massutrotningen för 66 miljoner år sedan. Teamet använde jorden för att fastställa när vulkanerna släppte ut sina potentiellt dödliga gaser.
Paul Bown/UCL
Tidigare hade forskare använt en teknik för att identifiera åldern på stenarna i Deccan-fällorna. De har tittat på zirkonkristaller inbäddade i asklager som separerade lavaflöden. De tittade också på hällar av stenar som lavan lämnade efter sig. Med hjälp av dessa data kom forskare på olika datum för utbrotten. Vissa datum var före utrotningen. Andra var efter.
Det finns dock ett problem med att använda stenarna. Lava skulle inte ha varit det som dödade dinos och andra arter. Det skulle ha varit gaser som spyddes ut av vulkanerna. Koldioxiden de släppte ut skulle ha värmt upp planeten. Det kunde ha äventyrat livet. Vulkanernas svaveldioxidutsläpp kunde också ha försurat haven och dödat liv där. “Det är avgasningen som är viktig”, säger Hull. Men när det hände, konstaterar hon, har det varit riktigt svårt att fastställa.
Dessutom kan enorma utbrott av koldioxid och svaveldioxid ha kommit antingen från asteroidnedslaget eller från utbrotten.
Att slå fast när Deccan Traps rapade ut sina giftiga gaser skulle hjälpa till att lösa utrotningsdebatten. För att hitta det datumet tittade Hull och hennes kollegor mot havsbotten.
Djupt hav avslöjar jordens dino-era temps Havsbottensediment innehåller antydningar om tidigare temperaturer. Med hjälp av dessa data skapade teamet en historia av globala temperaturer över tid. Den tidslinjen sträckte sig över flera hundra tusen år. Hulls grupp bestämde temperaturerna före, under och efter utrotningen. De övervägde också fem olika scenarier för när Deccan-fällorna kan ha brutit ut. Sedan jämförde forskarna scenarierna med deras nya temperaturtidslinje.
Endast två av dessa scenarier matchade temperaturerna på deras tidslinje.
I ett inträffade de flesta av utbrotten flera hundra tusen år före vad forskare kallar krita ( K)-Paleogen (Pg) gräns. Denna K-Pg-gräns är ett lager i sediment som finns över hela världen. Materialet under det kommer från kritaperioden – dinosauriernas tid. Materialet ovanför det, som läggs ner senare, kommer från paleogenen. Det är eran som markerade uppkomsten av däggdjur. Om Deccan Traps-utbrotten hände flera hundra tusen år före K-Pg, skulle planeten ha upplevt en svep av intensiv uppvärmning. Men den slumpen skulle också ha varit över långt innan de faktiska dödsfallen ägde rum.
I det andra scenariot inträffade hälften av utbrotten före K-Pg. Den andra hälften hände efteråt. De som hände efter K-Pg kan inte ha orsakat utrotningen. Och temperaturdata antydde att alla klimatförändrande effekter omedelbart efter K-Pg skulle ha varit begränsade.
Begränsad av vad? Det skulle vara förändringar i havets kolcykel, säger Hulls team.
Kolcykelförändringar
Vissa havslevande plankton (vänster) bygger sina skal av en förening som kallas kalciumkarbonat. Det fanns många av dessa så kallade kalkhaltiga plankton för mellan 150 miljoner och 66 miljoner år sedan. En massutrotningshändelse utplånade nästan dessa skalbyggare. Reliker av dessa varelser (till höger) fångades i havssedimentet. De dök upp i prover som forskare tog bort från havsbotten. Planktonet är vitt och kritigt i den äldre jorden (botten). De är bruna i sedimentet efter utrotningen. KPg markerar gränsen mellan när massdöden inträffade och efter det att den inträffade. Forskarna tror att planktonet dog före några av vulkanutbrotten. I så fall skulle det ha funnits mycket kalciumkarbonat i havsvattnet. Som ett resultat kunde havet ha absorberat massor av koldioxid som släpps ut av vulkanutbrotten. Denna absorption kan ha begränsad temperaturpåverkan av vulkanutsläppen och även minskat deras försurning av havsvatten.Paul Bown/UCL
Vissa små, flytande havsvarelser bygger skyddande skal av en förening som kallas kalciumkarbonat. Kallas kalkhaltigt (Kal-KAIR-ee-us) plankton, dessa varelser blev särskilt rikliga för omkring 145 miljoner år sedan. Och de fanns överallt i hela haven. Dessa plankton använder kalciumkarbonat löst i havsvatten för att göra sina skal. När de dör sjunker planktonet och deras skal till havsbotten. De sjunkande skalen flyttade hälften av havets kol från dess yta till havsbotten. Det höll kolkretsloppet, ja, cykling. Och det är vad som skulle ha hänt under dinosauriernas tid.
Utesluter vulkanutbrott Temperaturdata som Hulls grupp sammanställde visar att det inte var någon stor ökning av temperaturerna direkt efter utrotningen. Men i det andra scenariot skulle många stora utbrott efter K-Pg ha släppt ut mycket koldioxid (CO2). Och det borde ha värmt planeten på grund av försurande effekter av den CO 2 i havet.
Förklarare: Havsförsurning
Havsförsurning sker när havet absorberar överskott av CO2 från luften. Kalciumkarbonat är en kraftfull buffert mot havsförsurning. Det neutraliserar en del av syran. Men när det gör det finns det mindre kalciumkarbonat tillgängligt för planktonet att använda för att bygga sina skal. Ett resultat: Mer kol stannar nära havsytan istället för att bli skal som så småningom kommer att falla till sedimentet (och med tiden begravas).
Så även om vulkanerna släppte ut mycket CO2 efter utrotningen neutraliserade haven förmodligen mycket av det. Och det skulle ha begränsat vulkaniska gasers förmåga att värma globala temperaturer.
Till slut fann Hulls grupp att inget utbrottsscenario matchar temperaturdata. Så ingen av dem kunde faktiskt ha orsakat massutrotningen precis vid K-Pg, säger Hull. Timingen är bara fel.
Den nya studien “använde verkligen unika metoder” för att fastställa vad som orsakade massutrotningen, säger Courtney Sprain. Hon är geovetare vid University of Florida i Gainesville. Dessutom säger hon, slutsatserna i den nya studien om tidpunkten för avgasningen är “förnuftig”.
Det betyder inte nödvändigtvis att de andra metoderna för att datera lavan var fel. Faktum är att datumen för Deccan Traps lavaflöden kan vara korrekta, säger Sprain. Det har skett många tekniska framsteg. Några av dem gjorde det möjligt med högprecisionsdatering av Deccan-fällorna. De var också de ansvariga för att avslöja något kritiskt om vulkanerna – en potentiell fördröjning mellan lavaflöden och utgasning, säger hon.
Att förstå varför det kan finnas en tidsskillnad mellan lava- och gasutbrott är ett aktivt studieområde inom vulkanforskning, säger hon. “Det finns fortfarande en hel del frågor om hur ett vulkaniskt system får utbrott.”
Leave a Reply