De aarde heeft de afgelopen 500 miljoen jaar vijf grote massa-extincties meegemaakt. Massale vulkaanuitbarstingen zijn geïdentificeerd als de belangrijkste oorzaak van de veranderingen in het milieu die ten minste drie van deze uitstervingsgebeurtenissen hebben veroorzaakt. De vijfde en meest recente gebeurtenis - het massale uitsterven van het einde van het Krijt - vond 66 miljoen jaar geleden plaats en was verantwoordelijk voor het uitroeien van dinosaurussen. Onderzoekers hebben lang gedebatteerd of de gasemissies van vulkaanuitbarstingen van de Deccan Traps (een enorme vulkanische provincie in India) of de impact van een grote asteroïde het meest verantwoordelijk is voor het veroorzaken van de klimaatveranderingen die die gebeurtenis veroorzaakten. Nutsvoorzieningen, een multi-institutioneel onderzoeksteam onder leiding van wetenschappers van The Graduate Center, CUNY heeft de hoeveelheid en timing van CO . geanalyseerd ₂ uitgassen (een van de belangrijkste gassen die vrijkomen door de Deccan Traps) om de rol die vulkanisme speelde in klimaatveranderingen rond de tijd van het massale uitsterven van het einde van het Krijt verder te bepalen.

Recent onderzoek heeft een opwarming van de aarde geïdentificeerd die enkele honderdduizenden jaren voor het einde van het Krijt heeft plaatsgevonden. Sommige wetenschappers hebben de uitbarsting van de Deccan Traps in verband gebracht met deze opwarming, maar er is discussie over de vraag of de uitbarstende lava genoeg CO . had kunnen vrijgeven ₂ in de atmosfeer om het te veroorzaken. Aan dit mysterie toevoegend, de lavavolumes die in deze tijd zijn uitgebarsten, zijn relatief klein in vergelijking met de volumes die zijn uitgebarsten tijdens de daaropvolgende stadia van Deccan Traps-activiteit. Een grote uitdaging in dit debat was het gebrek aan CO ₂ gegevens over Deccan magma's uit deze tijd.

"Ons team analyseerde Deccan Traps CO ₂ budgetten die samenvielen met de opwarming, en we ontdekten dat koolstofuitgassing van lavavolumes alleen niet zo'n niveau van opwarming van de aarde kan hebben veroorzaakt, " zei Andrés Hernandez Nava, een doctoraat student in het Graduate Center, CUNY's Earth and Environmental Science-programma en eerste auteur van een nieuw gepubliceerd artikel in de Proceedings van de National Academy of Sciences tijdschrift met nieuwe bevindingen over dit evenement. "Maar, toen we rekening hielden met de ontgassing van magma's die onder het oppervlak bevroor in plaats van uit te barsten, we ontdekten dat de Deccan Traps voldoende CO . hadden kunnen vrijgeven ₂ om deze opwarming te verklaren."

Voor hun studie het team - waaronder Hernadez Nava en professor Benjamin Black van The Graduate Center en The City College of New York (CUNY); geochemicus Sally Gibson van de Universiteit van Cambridge; geowetenschapper Robert Bodnar van Virginia Tech; geoloog Paul Renne van de Universiteit van Californië, Berkeley; en geochemicus Loÿc Vanderkluysen van Drexel University - gebruikte lasers en ionenbundels om de hoeveelheid CO te meten ₂ binnenkant van kleine druppeltjes bevroren magma gevangen in Deccan Traps-kristallen uit de eind-Krijt-periode. Ze maten ook de hoeveelheden van andere elementen, zoals barium en niobium, die proxy's kan dienen voor hoeveel CO ₂ waarmee de magma's begonnen. Eindelijk, ze voerden modellering uit van het nieuwste Krijtklimaat om de effecten van de koolstofafgifte van Deccan Traps op oppervlaktetemperaturen te testen.

De bevindingen van het team helpen een aanzienlijke kennislacune op te vullen over hoe magma's interageerden met het klimaat tijdens deze cruciale periode in de geschiedenis van de aarde. Uit hun gegevens blijkt dat CO ₂ uitgassen van magma's uit Deccan Traps kunnen een opwarming van de aarde met ongeveer 3 graden Celsius verklaren tijdens de vroege fasen van Deccan-vulkanisme, maar dat er lang niet zoveel opwarming was tegen de tijd dat we de massale uitsterving bereikten, ondersteunend het idee dat latere Deccan-magma's niet zoveel CO . afgaven ₂ . Deze nieuwe inzichten verwerpen de theorie dat vulkanische CO ₂ was een belangrijke oorzaak van de meest recente massa-extinctie.

"Ons gebrek aan inzicht in de koolstof die vrijkomt door magma's tijdens enkele van de grootste vulkaanuitbarstingen op aarde is een kritieke lacune geweest voor het vaststellen van de rol van vulkanische activiteit bij het vormgeven van het klimaat en uitsterven van de aarde in het verleden, " zei Zwart, de hoofdonderzoeker van de studie en een professor in het Earth and Environmental Science-programma aan The Graduate Center CUNY en City College of New York. "Dit werk brengt ons dichter bij het begrijpen van de rol van magma's bij het fundamenteel vormgeven van het klimaat van onze planeet, en helpt ons specifiek de bijdragen van vulkanisme en de asteroïde-inslag in het eind-Krijt massale uitsterving te testen."