Erupcje wulkaniczne możliwą przyczyną wymarcia dinozaurów

Naukowcy nie są zgodni, co było dominującą przyczyną wyginięcia wielkich gadów, które pojawiły się na Ziemi w triasie i żyły do końca kredy. Jedna z hipotez mówi, że w Ziemię uderzył meteoryt, który sprowadził zagładę na dinozaury.

Dowodem na taki scenariusz ma być m.in. krater Chicxulub w Meksyku – struktura uderzeniowa o średnicy ok. 150 km średnicy (zewnętrzny pierścień ma średnicę ok. 240 km). To pozostałość po upadku meteorytu ok. 66 mln lat temu. Konsekwencją uderzenia planetoidy lub komety w Ziemię były gwałtowne pożary, fale tsunami i trzęsienia ziemi. A także wzrost ilości pyłu w atmosferze, który blokował dostęp promieni słonecznych do powierzchni Ziemi. To uniemożliwiło rozwój roślin, którymi żywiły się roślinożerne dinozaury, a nimi z kolei mięsożerne gady.

Inni badacze uważają natomiast, że bardzo szybki rozwój dinozaurów sprawił, że wyczerpał się ich potencjał genetyczny. W każdym kolejnym pokoleniu gadów rodziły się coraz słabsze osobniki, coraz mniej przystosowane do zmian zachodzących w środowisku, więc skazane na zagładę.

Część środowiska naukowego obstaje jednak przy hipotezie, że los dinozaurów został przypieczętowany na długo przed uderzeniem meteorytu – za sprawą zmian klimatycznych wywołanych erupcjami wulkanicznymi.

I właśnie ku takiej przyczynie wymarcia prehistorycznych gigantów skłaniają się autorzy badania, którego wyniki opublikowano w magazynie „Science Advances” (10.1126/sciadv.adg8284). Międzynarodowy zespół naukowców zbadał trapy Dekanu – wielkie pokrywy, lawowe tworzące płaskowyż Dekan w Indiach – a także próbki z wielu innych miejsc na świecie. Zdaniem geologów właśnie masowe erupcje wulkanów mogły odegrać kluczową rolę w globalnym ochłodzeniu klimatu ok. 66 mln lat temu.

Badacze pod kierunkiem prof. Dona Bakera, geochemika z Wydziału Nauk o Ziemi i Nauk Planetarnych Uniwersytetu McGill (Kanada), sprawdzili w warunkach laboratoryjnych, ile związków siarki i fluoru mogło trafić do atmosfery podczas wybuchów wulkanów. Ustalili, że to siarka zawarta w gazach wulkanicznych mogła wywołać globalny spadek temperatury.

„Nasze badania pokazują, że klimat był wówczas niestabilny, z powtarzającymi się zimami wulkanicznymi, które mogły trwać dziesięciolecia. Takie warunki utrudniłyby życie wszystkim roślinom i zwierzętom i przygotowały grunt pod wyginięcie dinozaurów. Nasza praca pomaga wyjaśnić to wielkie kredowe wymieranie, które otworzyło drogę do dominacji ssaków i ewolucji naszego gatunku" - powiedział prof. Don Baker.

Oszacowanie składu atmosfery sprzed 66 mln lat było możliwe dzięki nowatorskiej metodzie opracowanej przez zespół prof. Bakera. Geochemik porównał ją do… gotowania makaronu.

„Wyobraź sobie, że robisz makaron w domu. Gotujesz wodę, dodajesz sól, a następnie makaron. Niewielka część soli z wody trafia do makaronu" - wyjaśniał Baker. I dodaje, że w podobny sposób niektóre pierwiastki zostają uwięzione w skałach po erupcji wulkanu.

„Stężenie soli w wodzie, w której ugotowano makaron, można obliczyć na podstawie analizy ilości soli w makaronie. Tak samo nowa technika pozwala oszacować stężenie siarki i fluoru w atmosferze na podstawie ich zawartości w próbkach skał” – tłumaczył geochemik.

W trapach dekańskich, które powstały ok. 100 tys. lat przed wymieraniem dinozaurów, naukowcy stwierdzili wyjątkowo wysokie stężenia siarki – 1800 ppm (1800 części na milion). W późniejszych skałach ilość tego pierwiastka jest wielokrotnie niższa (do 750 ppm).

„Wyniki naszych badań sugerują, że uwolnienie siarki do atmosfery w wyniku masowych erupcji wulkanicznych mogło spowodować powtarzające się globalne spadki temperatury. To wywarło negatywny wpływ na ekosystemy na długo przed uderzeniem bolidu, który pod koniec kredy zadał ostateczny cios dinozaurom” – mówił prof. Don Baker.

Zdaniem badaczy czterem z pięciu wielkich wymierań, do których doszło w ostatnich 500 mln lat, towarzyszyły podobne procesy wulkaniczne.