Το τέλος της Κρητιδικής περιόδου πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια ήταν ένας τραχύς χρόνος που ζούσε στη Γη.
Τρεις παγκόσμιες καταστροφές συνέβησαν σχεδόν ταυτόχρονα: Ο μετεωρίτης Chicxulub χτύπησε στη σημερινή χερσόνησο του Γιουκατάν του Μεξικού, η μαζική ηφαιστειακή επαρχία της Deccan Trap στην σημερινή Ινδία ξέσπασε και περίπου τα τρία τέταρτα των φυτών και των ζώων της Γης, συμπεριλαμβανομένων όλων των δεινοσαύρων εκτός των πτηνών, εξαφανίστηκε. Η εμφάνιση αυτών των τριών γεγονότων ταυτόχρονα στην ιστορία του πλανήτη μας τροφοδότησε μια δεκαετή συζήτηση σχετικά με τους αιτιώδεις συνδέσμους. Είτε μια μεγάλη αλληλουχία ηφαιστειακών εκρήξεων είτε μια εξωγήινη σύγκρουση θα μπορούσε ενδεχομένως να προκαλέσει μαζική εξαφάνιση - αλλά συνδέθηκαν με κάποιο τρόπο με κάποιο τρόπο;
Ως επιστήμονες της Γης, έχουμε λόγους να πιστεύουμε ότι μπορεί να υπάρξει και άλλο γεγονός για να προστεθεί στον κατάλογο. Η νέα μας έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο Science Advances, δείχνει ότι ο αντίκτυπος του Chicxulub μπορεί να έχει προκαλέσει επιπλέον ηφαιστειακή δραστηριότητα μακριά από τις παγίδες Deccan - κατά μήκος δεκάδων χιλιάδων μιλίων υποθαλάσσιων ηφαιστειακών κορυφογραμμών που βρίσκονται στις άκρες των τεκτονικών πλακών. Η πρόσκρουση μετεωρίτη προκάλεσε μεγάλα σεισμικά κύματα που ταξίδευαν σε όλο τον πλανήτη και ήταν προφανώς ικανά να ξεπλύνουν το μάγμα από το μανδύα και μέσα στον ωκεάνιο φλοιό. Αυτό πιθανότατα θα ήταν πιο άσχημα νέα για τους δεινόσαυρους και την άλλη χλωρίδα και πανίδα της εποχής.
**********
Είναι γνωστό ότι η σεισμική δραστηριότητα μπορεί να προκαλέσει μια ποικιλία υδρολογικών φαινομένων, και μερικές φορές ακόμη και ηφαιστειακές εκρήξεις. Μετά από τους μεγάλους σεισμούς που βρίσκονται κοντά, τα ξηρά ρεύματα μπορούν να αρχίσουν να ρέουν, καλά επίπεδα μπορούν να ανεβαίνουν ή να πέφτουν, και μερικές φορές οι gejes erupt. Η σεισμικότητα προκαλεί επίσης ηφαιστειακή δραστηριότητα, αλλά μόνο όταν οι συνθήκες είναι σωστές - είναι μόνο το 0, 4% εκρηκτικών ηφαιστειακών εκρήξεων που μπορεί να προκληθούν από μεγάλους σεισμούς.
Έτσι θα μπορούσε ο τεράστιος σεισμός που δημιουργήθηκε όταν ο μετεωρίτης Chicxulub συνετρίβη στη Γη να σχετίζεται με τις συνεχιζόμενες εκρήξεις στις παγίδες Deccan; Αυτή η ηφαιστειακή επαρχία κάλυπτε μεγάλο μέρος της Ινδίας με ροές λάβας σε λιγότερο από ένα εκατομμύριο χρόνια. Μια ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, με έδρα το Μπέρκλεϊ (συμπεριλαμβανομένου ενός από μας, του Leif Karlstrom), επανεξέτασε τη δυνατότητα σύνδεσης μεταξύ αυτών των δύο γεγονότων.
Οι πιο πρόσφατες προσπάθειες μέχρι σήμερα αυτές οι εκρήξεις έδειξαν ξεκάθαρα ότι οι παγίδες Deccan άρχισαν να εκρέουν λάβα πριν από την επίδραση του μετεωρίτη και την μαζική εξαφάνιση. Αλλά η μελέτη που διεξήχθη από το Berkeley πρότεινε ότι η επίδραση του Chicxulub προκάλεσε μια ταχεία αύξηση του ρυθμού έκρηξης. Αν είναι αληθές, θα μπορούσαν να συνδεθούν και τα τρία συμβάντα: Ο αντίκτυπος θα ακολουθούσε η επιταχυνόμενη ηφαιστειακή δραστηριότητα που θα μπορούσε να συμβάλει στη μαζική εξαφάνιση.
Οι υποβρύχιες ροές λάβας εκτείνονται ανάμεσα στις τεκτονικές πλάκες, όπως στο Axial Seamount, όπου βρίσκονται πάνω από τους παλαιότερους λαζών. (Bill Chadwick, Πανεπιστήμιο του Όρεγκον και ROV Jason, Ωκεανογραφικό Ίδρυμα Woods Hole, CC BY-ND) **********
Εάν η υπόθεση κρούσης-από-κρούσης είναι σωστή, θα περίμενε κανείς ότι άλλα ηφαιστειακά συστήματα θα είχαν εκτοξευθεί επίσης.
Σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή, η συντριπτική πλειονότητα της ηφαιστειακής δραστηριότητας στη Γη δεν συμβαίνει στις κατακλυσμιακές πλημμύρες του μάγματος ή σε εκρήξεις όπως στο όρος Αγία Ελένη. Βρίσκεται στο θαλασσό, όπου οι τεκτονικές πλάκες εξαπλώνονται. Καθώς το φλοιό της Γης διασπάται, το περισσότερο στερεό στρώμα του μανδύα ανεβαίνει για να γεμίσει το χώρο που δημιουργείται. Λιώνει καθώς αποσυμπιέζεται στο δρόμο προς τα πάνω.
Εικονογράφηση μιας κορυφογραμμής στο μέσο του ωκεανού, με το μάγμα να υψώνεται από το μανδύα και να εκραγεί μέσω της κρούστας στα όρια μεταξύ των τεκτονικών πλακών. (Ιστορικό, Ε. Paul Oberlander, Γραφικές Υπηρεσίες WHOI, Inset, Bill Chadwick, Πανεπιστήμιο του Όρεγκον και ROV Jason, Ωκεανογραφικό Ίδρυμα Woods Hole Τροποποιημένο από Joseph Byrnes, CC BY-ND) Αυτό το νέο μάγμα διεισδύει στην επιφάνεια και καίει σχεδόν συνεχή ηφαιστειακή δραστηριότητα κατά μήκος των γνωστών ως κορυφογραμμών μέσα του ωκεανού. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί σχεδόν όλη την κρούστα στον πυθμένα του ωκεανού. Δεδομένου ότι οι ηλικίες του θαλασσοπούλου είναι σχετικά γνωστές, διατηρεί ένα ιστορικό ωκεάνιων ηφαιστειακών δραστηριοτήτων που εκτείνονται εδώ και πάνω από 100 εκατομμύρια χρόνια. Αυτό το αξιοσημείωτο ημερολόγιο της ηφαιστειακής δραστηριότητας δημιουργεί την ευκαιρία να δοκιμαστεί η υπόθεση που ενεργοποιεί.
Στη νέα μας μελέτη χρησιμοποιήσαμε σύνολα δεδομένων διαθέσιμα στο κοινό για να καταγράψουμε τη δομή του θαλασσοπούλου που εκτείνεται 100 εκατομμύρια χρόνια πίσω. Δεδομένου ότι υπάρχουν καλύτεροι τοπογραφικοί χάρτες για τον Άρη και την Αφροδίτη από ό, τι για το θαλασσινό έδαφος της Γης σε παγκόσμια κλίμακα, αναγκάσαμε να χρησιμοποιήσουμε έμμεσες μεθόδους για να αναζητήσουμε παραλλαγές στις δομές των θαλασσών.
Οι ελάχιστες μεταβολές στη δύναμη της βαρύτητας σε διαφορετικές θέσεις, όπως μετρήθηκαν από τους δορυφόρους, παρέχουν το απαιτούμενο εργαλείο χαρτογράφησης. Οι κηλίδες που έχουν υπερβολική ποσότητα βράχου που κάθεται στο θαλασσινό νερό, όπως θα περίμενε κανείς από την επιταχυνόμενη ηφαιστειακή δραστηριότητα, θα έχουν μια ελαφρώς ισχυρότερη μέτρηση για το βαρυτικό πεδίο της Γης.
Ο χρόνος με τις πιο μικρές διαρθρωτικές ανωμαλίες στο πάτωμα της θάλασσας - που δείχνει κατά 8% περισσότερες ανωμαλίες μάζας από ό, τι κατά μέσο όρο - συμβαίνει πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια και συμπίπτει με την ηλικία του αντίκτυπου του μετεωρίτη Chicxulub. (Byrnes and Karlstrom, Sci. Adv 2018, 4: eaao2994, CC BY-ND) Έπειτα επιθεωρήσαμε την καταγραφή αυτών των "ανωμαλιών βαρύτητας" για να αναζητήσουμε τυχόν αλλαγές στη δομή του θαλάσσιου χώρου που συνέβησαν γρήγορα. Βρήκαμε μια ασυνήθιστη αφθονία αυτών των μικρών δομικών ανωμαλιών στο θαλάσσιο περιβάλλον που συνέβησαν μέσα σε 1 εκατομμύριο χρόνια από την επίδραση του Chicxulub. Οι ανωμαλίες της βαρύτητας είναι σύμφωνες με περίπου 650 πόδια ψηλά σωρούς από υπερβολικό υλικό που βρίσκεται σε θαλασσινό έδαφος 66 εκατομμυρίων ετών στον Ινδικό και Ειρηνικό Ωκεανό.
Ο συνολικός όγκος του πλεονάζοντος υλικού είναι δύσκολο να αποτυπωθεί, επειδή μια μεγάλη ποσότητα μάγματος θα μπορούσε να έχει εγχυθεί στην κάτω κρούστα όπου θα είχε ασθενέστερη βαρυτική υπογραφή. Εκτιμάμε όμως ότι κατά τη διάρκεια του αντίκτυπου του Chicxulub, από τη σειρά των 23.000 έως 230.000 κυβικών μιλίων μάγματος ξέσπασε από τις ακτές του μέσου ωκεανού, σε όλο τον κόσμο. Αυτό είναι στο ίδιο επίπεδο με τα μεγαλύτερα εκρηκτικά γεγονότα στην ιστορία της γης 4, 5 δισεκατομμυρίων ετών, συμπεριλαμβανομένων των παγίδων Deccan.
Οι κουκίδες σηματοδοτούν περιοχές στο θαλασσινό νερό που δείχνουν υψηλά ποσοστά εξάπλωσης κατά τη διάρκεια της επίδρασης Chicxulub πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια. Τα χρώματα υποδεικνύουν τη μέγιστη ανωμαλία βαρύτητας σε 2 μοίρες. (Byrnes and Karlstrom, Sci. Adv 2018, 4: eaao2994, CC BY-ND) **********
Οι παρατηρήσεις μας υποδηλώνουν την ακόλουθη σειρά γεγονότων στο τέλος της Κρητιδικής περιόδου. Λίγο πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια, οι παγίδες Deccan αρχίζουν να εκρήγνυνται - πιθανώς ξεκίνησαν από ένα ρεύμα θερμού πετρώματος που ανέβαινε από τον πυρήνα της Γης, παρόμοιο με κάποιους τρόπους με αυτό που συμβαίνει κάτω από τη Χαβάη ή το Yellowstone σήμερα, που έπληξε την πλευρά της τεκτονικής πλάκας της Ινδίας. Οι κορυφογραμμές και οι δεινόσαυροι του μεσαίου ωκεανού συνεχίζουν τη φυσιολογική τους δραστηριότητα.
Περίπου 250.000 χρόνια αργότερα, το Chicxulub χτυπάει από την ακτή του τι θα γίνει το Μεξικό. Η πρόσκρουση προκαλεί τεράστια αναστάτωση στο κλίμα της Γης, εισάγοντας σωματίδια στην ατμόσφαιρα, τα οποία τελικά θα εγκατασταθούν σε ένα στρώμα πηλού που βρίσκεται σε όλο τον πλανήτη. Μετά τις επιπτώσεις, η ηφαιστειακή δραστηριότητα επιταχύνεται ίσως για δεκάδες έως εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. Οι ακτές του μέσου ωκεανού εκρήγνυνται μεγάλες ποσότητες μάγματος, ενώ οι εκρήξεις των παγίδων Deccan κατακλύζουν τη λάβα σε όλη την ινδική υποήπειρο. Στο τέλος, τα τρία τέταρτα των φυτικών και ζωικών ειδών της Γης έχουν εξαφανιστεί. οι μόνοι δεινόσαυροι που απομένουν είναι η φτερωτή, ιπτάμενη ποικιλία, που κανονικά αναφέρεται ως πτηνά.
Τώρα, ο στόχος είναι να βελτιώσουμε περαιτέρω την κατανόησή μας για κάθε γεγονός και τις αλληλεπιδράσεις του. Υπήρξε αρκετή δραστηριότητα των μέσων ωκεανών στην κορυφή για να συμβάλει στη μαζική εξαφάνιση ή ήταν το ενεργοποιημένο υποβρύχιο ηφαιστειακό σύστημα απλώς ένα σύμπτωμα κάποιας πιο σημαντικής πλανητικής ασθένειας; Ήταν άλλα ηφαιστειακά συστήματα που προκλήθηκαν από την κρούση του Chicxulub; Ποιος έπαιξε μεγαλύτερο ρόλο στην οδήγηση της εξαφάνισης: τον ηφαιστειακό ή τον μετεωρισμό;
Αυτό που είναι ξεκάθαρο είναι ότι αυτή η νέα έρευνα δείχνει τις παγκόσμιες συνδέσεις μεταξύ καταστροφών, μια καλή υπενθύμιση ότι τα γεγονότα που συμβαίνουν στην άλλη πλευρά του πλανήτη μπορούν να έχουν αποτελέσματα αισθητά παντού.
Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στην Η συζήτηση.
Leif Karlstrom, Επίκουρος Καθηγητής Επιστημών της Γης, Πανεπιστήμιο του Όρεγκον
Joseph Byrnes, Μεταδιδακτορικός Συνεργάτης των Επιστημών της Γης, Πανεπιστήμιο της Μινεσότα
