1: Annak meghatározása, hogy mi végzett a dinoszauruszokkal 66 millió évvel ezelőtt, a kréta időszak végén, régóta vita tárgyát képezi, mivel a tudósok azt próbálták kideríteni, mi okozta azt az öt tömeges kihalási eseményt, amelyek egy geológiai pillanat alatt átformálták a Föld bolygó életét. Egyes tudósok szerint a Földbe csapódott üstökösök vagy aszteroidák voltak a tömeges pusztulás legvalószínűbb okozói, míg mások szerint nagy vulkánkitörések voltak az okok. A Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) című folyóiratban megjelent új, Dartmouth vezette tanulmány arról számol be, hogy úgy tűnik, a vulkáni tevékenység volt a tömeges kihalások fő mozgatórugója. Az eredmények az eddigi legmeggyőzőbb mennyiségi bizonyítékot szolgáltatják arra, hogy a nagy vulkánkitörések és a fajok nagyarányú cseréje közötti kapcsolat nem pusztán a véletlen műve.
2: A kutatók szerint az öt tömeges kihalásból négy egyidejűleg következett be egyfajta vulkáni kiömléssel, az úgynevezett árvízi bazalttal. Ezek a kitörések hatalmas területeket – akár egy egész kontinenst – árasztanak el lávával egy geológiai szempillantás alatt, mindössze egymillió év alatt. Hatalmas ujjlenyomatokat hagynak maguk után bizonyítékként – lépcsőzetes, vulkáni kőzetből álló (a kitört lávából megszilárdult) kiterjedt területeket, amelyeket a geológusok „nagy vulkáni tartományoknak” neveznek.
Egy nagy vulkáni tartománynak legalább 100 000 köbkilométernyi magmát kell tartalmaznia ahhoz, hogy „nagynak” minősüljön. Összehasonlításképpen: a Szent Helén-hegy 1980-as kitörése kevesebb mint egy köbkilométernyi magmát tartalmazott. A kutatók szerint a tanulmányban képviselt vulkánok többsége ennél milliós nagyságrenddel több lávát lövelt ki.
A kutatócsoport három jól ismert, a geológiai időskálára, a paleobiológiára és a nagy vulkáni tartományokra vonatkozó adathalmazra támaszkodott, hogy megvizsgálja a tömeges kihalás és a nagy vulkáni tartományok közötti időbeli kapcsolatot.
3: „Úgy tűnik, hogy a nagy vulkánkitörésekből származó nagy, lépcsőzetes kőzetterületek időben egybeesnek a tömeges kihalásokkal és más jelentős éghajlati és környezeti eseményekkel” – mondja a kutatás vezető szerzője, Theodore Green ’21, aki a Dartmouth Senior Fellowship programjának részeként végezte ezt a kutatást, és jelenleg a Princetonon végzős hallgató.
Valójában a mai Szibériában egy sorozat kitörés váltotta ki a tömeges kihalások közül a legpusztítóbbat, körülbelül 252 millió évvel ezelőtt, amikor egy gigantikus szén-dioxid-impulzus került a légkörbe, és majdnem minden életet elfojtott. Ennek tanúi a Szibériai Csapdák, egy nagyjából Ausztrália méretű vulkanikus kőzetekből álló hatalmas régió.
A vulkánkitörések az indiai szubkontinenst is megrázták a nagy dinoszauruszpusztulás idején, létrehozva a ma Dekkán-fennsík néven ismert területet. Ennek, hasonlóan az aszteroida-becsapódáshoz, messzemenő globális hatásai lettek volna, porral és mérgező gázokkal borítva be a légkört, megfojtva a dinoszauruszokat és más élőlényeket, amellett, hogy hosszú időre megváltoztatta az éghajlatot.
A kutatók szerint viszont az aszteroidabecsapódás általi megsemmisülést támogató elméletek a Chicxulub impaktoron alapulnak, egy űrsziklán, amely a mexikói Yucatán-félszigetre zuhant nagyjából akkor, amikor a dinoszauruszok kihaltak. „Minden más elmélet, amely megkísérelte megmagyarázni, hogy mi ölte meg a dinoszauruszokat, beleértve a vulkanizmust is, a Chicxulub becsapódási kráter felfedezésével elszállt” – mondja Brenhin Keller, a Dartmouth földtudományok adjunktusa, társszerző. De nagyon kevés bizonyíték van hasonló becsapódási eseményekre, amelyek egybeesnek a többi tömeges kihalással, a több évtizedes kutatás ellenére – mutat rá.
4: Green a Dartmouthon azt a célt tűzte ki, hogy megtalálja a módját annak, hogy számszerűsítse a kitörések és a kihalások közötti nyilvánvaló kapcsolatot, és tesztelje, hogy az egybeesés csak véletlen-e, vagy van-e bizonyíték a kettő közötti okozati összefüggésre. Kellerrel és a társszerző Paul Renne-nel, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem föld- és bolygótudományi professzorával és a Berkeley Geokronológiai Központ igazgatójával együttműködve Green a Dartmouth Discovery Cluster szuperszámítógépeit vette igénybe a számok kiszámításához.
A kutatók összehasonlították az árvízi bazaltkitörésekről rendelkezésre álló legjobb becsléseket a geológiai időskála drasztikus fajpusztulási periódusaival, beleértve, de nem kizárólagosan az öt tömeges kihalást. Annak bizonyítására, hogy az időzítés több mint véletlenszerűség, megvizsgálták, hogy a kitörések ugyanilyen jól illeszkednek-e egy véletlenszerűen generált mintázathoz, és megismételték a feladatot 100 millió ilyen mintával. Azt találták, hogy a kihalási időszakokkal való egyezés jóval nagyobb volt, mint a véletlenszerűség. „Bár nehéz megállapítani, hogy egy adott vulkánkitörés okozta-e az adott tömeges kihalást, eredményeink alapján nehéz figyelmen kívül hagyni a vulkanizmus kihalásban játszott szerepét” – mondja Keller. Ha ok-okozati összefüggést találnánk a vulkanikus árvízi bazaltok és a tömeges kihalások között, a tudósok azt várnák, hogy a nagyobb kitörések súlyosabb kihalásokat vonnának maguk után, de ilyen összefüggést nem figyeltek meg.
5: A kutatócsoport a kitörések abszolút nagysága helyett a vulkáni eseményeket aszerint rendezte, hogy milyen sebességgel okádtak lávát. Azt találták, hogy a legnagyobb kitörési sebességű vulkáni események valóban a legnagyobb pusztítást okozták, és a tömeges kihalásokig súlyosabb kihalásokat eredményeztek.
„Eredményeink azt mutatják, hogy minden valószínűség szerint a kréta-tercier határán minden bizonnyal jelentős mértékű tömeges kihalás következett volna be, függetlenül attól, hogy volt-e becsapódás vagy sem, amit most már kvantitatívabban is ki lehet mutatni” – mondja Renne. „Az a tény, hogy volt becsapódás, kétségtelenül rontott a helyzeten.”
A kutatók aszteroidákra is lefuttatták a számokat. A becsapódások és a fajváltozási időszakok egybeesése lényegesen gyengébb volt, és drámaian romlott, ha a Chicxulub becsapódást nem vették figyelembe, ami arra utal, hogy más kisebb ismert becsapódások nem okoztak jelentős kihalásokat.
Az indiai Dekkán-csapdák kitörési sebessége arra utal, hogy az aszteroida nélkül is széleskörű kihaláshoz vezettek a feltételek – mondja Green. A becsapódás volt az a kettős csapás, amely hangosan megkondította a halálharangot a dinoszauruszok számára – teszi hozzá.
Az árvízi bazaltkitörések nem gyakoriak a geológiai feljegyzésekben, mondja Green. Az utolsó hasonló, de lényegesen kisebb méretű kitörés körülbelül 16 millió évvel ezelőtt történt a Csendes-óceán északnyugati részén. „Bár a modernkori klímaváltozás során a légkörbe kerülő szén-dioxid összmennyisége még mindig nagyon sokkal kisebb, mint egy nagy vulkáni tartomány által kibocsátott mennyiség, szerencsére” – mondja Keller – „nagyon gyorsan bocsátjuk ki, ami okot ad az aggodalomra”. Green szerint a szén-dioxid-kibocsátás kellemetlenül hasonlít az általuk vizsgált, a környezetre ható árvízi bazaltok kibocsátási sebességéhez. Ez a klímaváltozást a környezeti katasztrófák történelmi időszakainak keretébe helyezi, mondja.
Cikk forrása és további részletek: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/09/220912152923.htm
Képek forrása: Wikimedia Commons (Illusztráció)
