Wetenschappers van UC Berkeley hebben nauwkeurigere data verkregen voor de vulkanische lavastromen van Deccan Traps, het koppelen van piekactiviteit nauwer aan de asteroïde- of komeetinslag 66 miljoen jaar geleden en de samenvallende massa-extinctie. Maar als de broeikasgassen die werden uitgestoten vóór de impact een broeikasklimaat creëerden dat het leven voorbereidde op een val toen de impact de planeet afkoelde, die gassen vielen niet samen met de grootste lavastromen uit de Deccan Traps.

Gebaseerd op nieuwe gegevens die vandaag in het tijdschrift zijn gepubliceerd Wetenschap , het lijkt steeds waarschijnlijker dat een inslag van een asteroïde of komeet 66 miljoen jaar geleden massale vulkaanuitbarstingen in India opnieuw deed ontbranden, een halve wereld verwijderd van de inslaglocatie in de Caribische Zee.

Maar het laat onduidelijk in welke mate de twee catastrofes hebben bijgedragen aan de bijna gelijktijdige massale uitsterving die de dinosauriërs en vele andere vormen van leven heeft gedood.

Het onderzoek werpt licht op enorme lavastromen die periodiek zijn uitgebarsten over de geschiedenis van de aarde, en hoe ze de atmosfeer hebben beïnvloed en de levensloop op de planeet hebben veranderd.

In de studie, Universiteit van Californië, Berkeley, wetenschappers rapporteren de meest precieze en nauwkeurige data tot nu toe voor de intense vulkaanuitbarstingen in India die samenvielen met het wereldwijde uitsterven aan het einde van het Krijt, de zogenaamde K-Pg-grens. De miljoenenjarige opeenvolging van uitbarstingen spuwde lavastromen uit over afstanden van minstens 500 kilometer over het Indiase continent, het creëren van de zogenaamde Deccan Traps vloedbasalt die op sommige plaatsen bijna 2 kilometer dik is.

"Nu we de lavastromen van Deccan Traps op meer en verschillende locaties hebben gedateerd, we zien dat de overgang overal hetzelfde lijkt te zijn. Ik zou zeggen, met vrij veel vertrouwen, dat de uitbarstingen plaatsvonden binnen 50, 000 jaar, en misschien 30, 000 jaar, van de impact, wat betekent dat ze synchroon waren binnen de foutmarge, " zei Paul Renne, een professor-in-residence van aard- en planetaire wetenschap aan UC Berkeley, directeur van het Berkeley Geochronology Center en senior auteur van de studie, die op 21 februari online zal verschijnen. "Dat is een belangrijke validatie van de hypothese dat de impact lavastromen hernieuwde."

De nieuwe data bevestigen ook eerdere schattingen dat de lavastromen ongeveer een miljoen jaar aanhielden, maar bevatten een verrassing:driekwart van de lava barstte uit na de inslag. Eerdere studies suggereerden dat ongeveer 80 procent van de lava vóór de impact uitbrak.

Als de meeste lava van de Deccan Traps vóór de inslag was uitgebarsten, dan kunnen gassen die tijdens de uitbarstingen zijn uitgestoten de oorzaak zijn geweest van de opwarming van de aarde in de afgelopen 400, 000 jaar van het Krijt, waarbij de temperatuur steeg, gemiddeld, ongeveer 8 graden Celsius (14,4 graden Fahrenheit). Tijdens deze periode van opwarming, soorten zouden zijn geëvolueerd die aangepast zijn aan de omstandigheden in de kas, alleen worden geconfronteerd met wereldwijde afkoeling door het stof of door klimaatverkoelende gassen veroorzaakt door de inslag of de vulkanen.

De kou zou een schok zijn geweest waarvan de meeste wezens nooit zouden zijn hersteld, volledig verdwijnen uit het fossielenbestand:letterlijk, een massale uitsterving.

Maar als de meeste lava van de Deccan Traps tevoorschijn kwam na de inslag, dit scenario moet worden heroverwogen.

"Dit verandert ons perspectief op de rol van de Deccan Traps bij het uitsterven van K-Pg, " zei eerste auteur Courtney Sprain, een voormalig UC Berkeley-doctoraatsstudent die nu een postdoc is aan de Universiteit van Liverpool in het Verenigd Koninkrijk. "Ofwel de Deccan-uitbarstingen speelden geen rol - wat we onwaarschijnlijk achten - of er zijn veel klimaatmodificerende gassen uitgebarsten tijdens de laagste volumepuls van de uitbarstingen."

De hypothese dat klimaatveranderende vulkanische gassen regelmatig uit ondergrondse magmakamers lekken, en niet alleen tijdens uitbarstingen, wordt ondersteund door bewijs van hedendaagse vulkanen, zoals die van de gasspuwende Etna in Italië en Popocatepetl in Mexico, aldus de onderzoekers. Van magma dat onder het oppervlak kookt, is bekend dat het gassen naar de atmosfeer overbrengt, ook zonder uitbarstingen.

"We suggereren dat het zeer waarschijnlijk is dat veel van de gassen die uit magmasystemen komen, voorafgaan aan uitbarstingen; ze correleren niet noodzakelijk met uitbarstingen, " zei Renne. In het geval van het uitsterven van K-Pg, de symptomen van significante klimaatverandering deden zich voor vóór de piek in vulkaanuitbarstingen.

Vloedbasalt

Rene, Verstuiking en hun collega's gebruiken een nauwkeurige dateringsmethode, argon-argon dating, om te bepalen wanneer de inslag plaatsvond en wanneer de Deccan-vallen uitbarsten om de opeenvolging van rampen aan het einde van het Krijt en het begin van het Tertiair te verduidelijken - de K-Pg-grens, voorheen aangeduid als de K-T grens.

In 2013, met behulp van stenen uit Montana, ze hebben de meest precieze datum voor de impact tot nu toe verkregen, en anno 2018, ze hebben dat geüpdatet naar 66, 052, 000 jaar geleden, geef of neem 8, 000 jaar. Vervolgens, in 2015, ze bepaalden uit een handvol monsters in India dat, op ten minste één plek, de piek van de uitbarstingen van de Deccan Traps vond plaats binnen ongeveer 50, 000 jaar na die datum, wat betekent, in geologische tijd, dat de incidenten in wezen gelijktijdig waren.

Nutsvoorzieningen, met drie keer meer gesteentemonsters uit gebieden die meer van de Deccan Traps beslaan, de onderzoekers hebben vastgesteld dat de tijd van piekuitbarstingen hetzelfde was in een groot deel van het Indiase continent. Dit ondersteunt de hypothese van de groep dat de inslag van de asteroïde superaardbevingen veroorzaakte die een sterke uitbarsting van vulkanisme in India veroorzaakten, die bijna recht tegenover de inslagplaats ligt, de Chicxulub-krater in de Caribische Zee.

Verstuiking en Renne beweren dat de samenvallende catastrofes waarschijnlijk een een-tweetje hebben betekend voor het leven op aarde, maar de details zijn onduidelijk. Vulkaanuitbarstingen produceren veel gassen, maar sommige, zoals koolstofdioxide en methaan, verwarm de planeet, terwijl anderen, zoals zwavelaërosolen, zijn aan het afkoelen. De impact zelf zou stof in de atmosfeer hebben gestuurd dat zonlicht blokkeerde en de aarde afkoelde. al weet niemand voor hoe lang.

"Zowel de impact als het Deccan-vulkanisme kunnen vergelijkbare milieueffecten hebben, maar deze vinden plaats op enorm verschillende tijdschalen, "Verstuiking zei. "Daarom, om te begrijpen hoe elke agent heeft bijgedragen aan het uitsterven, het beoordelen van de timing is de sleutel."

Welke gassen in de Deccan Traps worden uitgestoten wanneer is een moeilijk te beantwoorden vraag, omdat er vandaag geen uitbarstingen van vloedbasalt plaatsvinden, ondanks talloze in de geschiedenis van de aarde. Het meest recente, nabij de Columbia-rivier in de Pacific Northwest, nam 15 miljoen jaar geleden af ​​na 400, 000 jaar uitbarstingen.

Het gebrek aan informatie over vloedbasalt is een van de redenen waarom Renne en Sprain geïnteresseerd zijn in de Deccan Traps, die nog jong genoeg zijn om informatie over de sequentie te bevatten, effecten en omvang van de uitbarstingen, en misschien de oorzaak.

"Het doet ons afvragen of we misschien een extern forceringsmechanisme zien, zoals de impact voor de Deccan Traps, voor andere vloedbasalt die leiden tot grote uitbarstingen, zoals de Columbia River basalts of de Siberian Traps, "Zei Renne. "Zou een grote aardbeving in nabijgelegen subductiezones of de opeenhoping van druk als gevolg van opkomend magma deze grote episodes in vloedbasalt kunnen ontketenen?"

Verstuiking merkte op dat, in hetzelfde nummer van Wetenschap , een onderzoeksgroep aan de Princeton University zal ook nieuwe data publiceren met betrekking tot de Deccan Traps, waarvan sommige verschillen van die van de Berkeley-groep. Terwijl de Berkeley-groep de minerale plagioklaas dateerde uit de werkelijke lavastromen, de Princeton-groep gedateerd zirkonen in het sediment afgezet tussen stromen. Omdat het onduidelijk is waar de zirkonen vandaan kwamen, echter, die data geven alleen een maximumleeftijd voor de lava, ze zei.