כולם יודעים שביתת אסטרואידים מחקה את הדינוזאורים, נכון? הרבה ראיות מראות כי לאירוע ההשפעה של Chicxulub היו השלכות איומות על הדינוזאורים. אבל התמונה קצת יותר מסובכת מזה. פעילות וולקנית קיצונית אולי תרמה להכחדה.
בסוף תקופת הקרטיקון, לפני כ -66 מיליון שנה, הדינוזאורים נכחדו. ולא רק הדינוזאורים; כ 75% מכלל הצמחים ובעלי החיים נכחדו. דינוזאורים העופות שרדו.
במקביל, אסטרואיד או שביט מסיבי הטיח בחצי האי יוקטן של כדור הארץ, במקסיקו של ימינו. כינוי לאירוע ההשפעה של Chicxulub, הוא מעיב על האטמוספרה באדי מים ועם אבק לאורך זמן, בגלל מבנה וסוג הסלע באתר ההשפעה.
היה קל להסיק כי צ'יקקסולוב גרם להכחדה. יש הרבה ראיות מעבר לאתר ההשפעה עצמו.
ראשית, ההכחדה עצמה מכונה הכחדת הקרטיקון-הפליאוגן (הכחדת K-Pg), מכיוון שהיא סימנה את סוף תקופת הקרטיקון ותחילת תקופת הפליאוגן. (זה נקרא גם הכחדת הקרטיקון-שלישוני (הכחדת K-T.)
התיעוד הגיאולוגי מכיל שכבת משקע מלפני 66 מיליון שנה המכונה גבול K-Pg. גבול K-Pg קיים בסלעים ימיים ויבשתיים ברחבי העולם. הוא מכיל הרבה מאירידיום המתכת, שהוא נדיר על פני כדור הארץ, אך שופע באסטרואידים. המסקנה היא שההשפעה של Chicxulub התפשטה אירידיום לאטמוספירה ברחבי העולם, וכעת היא נשמרה בגיאולוגיה של כדור הארץ, מעין אקדח מעשן לאירוע ההשפעה.
אולם ישנן עדויות הולכות וגוברות לכך שההתפרצויות הגעשיות תרמו להכחדה ההמונית לפני 66 מיליון שנה, וראיות אלו מגיעות מתצורת סלע הנקראת מלכודות דקאן. מחקר חדש מחזק את הקשר בין הכחדת K-Pg לבין הפעילות הוולקנית שגרמה למלכודות Deccan.
מלכודות Deccan הוא אזור בהודו המכונה מחוז פרובינציה גדול. זהו אחד המאפיינים הוולקניים הגדולים ביותר בכדור הארץ. המלכודות הן שכבות מרובות של לבה בזלתית, וכולם ביחד בעובי של יותר מ -2 ק"מ (1.2 מיילים). מלכודות Deccan משתרעות על שטח של 500,000 ק"מ. (200,000 מ"ר), אם כי בפעם אחת הם כיסו כמיליון וחצי מ"ר. נפח הלבה הוא מיליון קמ"ק (200,000 מ"ק).
השם "מלכודות" בא מהמילה השבדית "טראפה" שמשמעותה מדרגות. זה מתייחס למבנה דמוי המדרגה בנוף האזור.
יש יותר מלכודות מאשר רוק. כמות הפעילות הוולקנית הנדרשת ליצירת מלכודות הדקאן הייתה מזהמת את האטמוספרה בגזים רעילים. כעת שני מדענים גיאו-מדעיים מאוניברסיטת פרינסטון רישמו קשר חזק יותר בין מלכודות Deccan לבין הכחדת K-Pg עם ציר הזמן הראשון ברזולוציה גבוהה להתפרצויות שיצרו את מלכודות Deccan של הודו. המחקר שלהם מופיע בגיליון ה -22 בפברואר של המדע.
שני המדענים הם בלייר שואן וגרטה קלר, שניהם מאוניברסיטת פרינסטון. הם הובילו צוות בינלאומי למחקר זה, שניסה לתארך את הרבדים השונים של מלכודות דקאן בצורה מדויקת מאי פעם.
"כולם שמעו שהדינוזאורים מתו מאסטרואיד שפגע בכדור הארץ", אמר שואן, פרופסור חבר למדעי הגיאוגרפיה. "מה שרבים לא מבינים זה שהתרחשו הכחדות המוניות רבות נוספות ב -500 מיליון השנים האחרונות, ורבים מהם חופפים התפוצצות געשיות גדולות" מהרי הגעש המסיביים הידועים בשם בזרי שיטפונות או מחוזות גדולים ועצומים.
זו לא הפעם הראשונה שהמלכודות נובעות מהכחדת K-Pg. אולם הדיוק במחקר חדש זה מניע את הנקודה הביתה.
המאמץ לתארוך תצורות גיאולוגיות נקרא גיאוכרונולוגיה. הגיאוכרונולוגיה משתמשת בתכונות המובנות של הסלעים עצמם כדי למצוא את גילם, בדרך כלל מסתמכים על יחסי איזוטופ וריקבון רדיואקטיבי לשם כך.
הטכניקה הגיאוכרונולוגית המפורסמת ביותר, המכונה בדרך כלל תיארוך פחמן, משתמשת בשיעור ההתפרקות של פחמן רדיואקטיבי -14 כדי למצוא גילאי מאובנים. אבל תיארוך פחמן עובד רק עבור רקמות חיות בנות כמה אלפי שנים, מה שהופך אותו למועיל לארכיאולוגיה אך לא לבזלת בן 66 מיליון שנה.
לסלעים מסביב לתקופת ההכחדה ההמונית, למדעי הגיאוגרפיה יש כמה אפשרויות של חומרים רדיואקטיביים באופן טבעי. אורגני-גיאוכרונולוגיה עופרת אורניום מניבה גילאים מדויקים מאוד, אך מינרלים המכילים אורניום לעיתים נדירות מופיעים בבזלת, הסלע המרכיב את זרמי הלבה האדירים במלכודות הדקאן. זירקון הנושא אורניום הוא שיטה נוספת לתארוך סלע קדום, אך לעתים קרובות יותר היא מתפרצת בהתפרצויות נפץ מהרי הגעש מהר סנט הלנס, שיש להם כימיה עשירה יותר בסיליקה.
עם הגבלות התיארוך הללו בראש, צוות המדענים הזהיר בחיזוי ההצלחה. הם מעולם לא ציפו שהנסיעה הראשונה שלהם למלכודות Deccan תניב את התוצאות שעשו.
"אני לא חושב שאיש מאיתנו ציפה שהטיול הראשון שלנו במלכודות הדקאן יוביל לסוג הנתונים שהצלחנו לייצר," אמר מייק אדי מכיתת 2011, כיום מחקר פוסט-דוקטורט במדעי הגיאוגרפיה. ומחבר משותף בנושא מדע עיתון.
אבל היה להם מזל.
בימיהם הראשונים במלכודות דקאן, אספו המדענים דגימות של מה שנקרא בזלתיים גסיים. בזלת היא הסוג הנפוץ ביותר של סלע וולקני על כדור הארץ. הם חיפשו דגימות המכילות מינרלים נושאי אורניום, מכיוון שהירידה הרדיואקטיבית של האורניום היא שיטה אחת המיידית של הגיאוכרונולוגיה. בהתחלה הם לא מצאו דבר, מכיוון שסלעים כאלה נדירים בתצורות כמו מלכודות Deccan ושכיחים יותר באפר געש.
אך לאחר מספר ימים הם מצאו את סוג הסלעים העשירים בסיליקה שחיפשו.
"בשבוע הראשון שלנו בהודו מצאנו מיטת אפר גבוהה עם סיליקה בין שני זרימות בזלת וזה גרם להילוכים שלנו," אמר אדי. החוקרים ידעו כי אפר וולקני עשיר בסיליקה יכול להכיל בקלות את גבישי הזירקון הזעירים המשמרים אורניום רדיואקטיבי. "הפריצה האמיתית הגיעה יום-יומיים אחר כך, כאשר בלייר הבין שקרקעית המאובנים אולי אסף סוג זה של אפר בכמויות קטנות," אמר אדי.
אז הצוות שינה את המיקוד. במקום זאת, הם חיפשו את משקעי האפר בין זרמי הבזלת, וחיפשו את האורניום הרדיואקטיבי בתוך הזירקון, הכלול באפר. האורניום הופך את הזירקון, ומכאן את שכבות האפר, לקל עד היום. על ידי תיארוך שכבות האפר מעל ומתחת לזרימת לבה, הם יכלו לתארך בצורה מדויקת יותר את הלבה עצמה, ואת תאריך ההתפרצות.
הצוות העביר שלוש עונות שדה במחוז דקאן, ושלח דגימות מ 141 אתרים חזרה למעבדה בפרינסטון. 24 מהדגימות החזיקו את מה שהצוות היה צריך: גבישי זירקון נושאי אורניום. ניתוח הדגימות הראה כי מלכודות הדקאן נוצרו על ידי ארבעה פולסי התפרצות ברורים. וכל אחד מהקטניות הללו איתם אבדון עבור הדינוזאורים, ועבור רוב צורות החיים האחרות בכדור הארץ באותה תקופה.
בכל פעם שהר געש מתפרץ הוא משנה את האווירה. כמויות אדירות של גופרית ופחמן דו-חמצני מוזרמות לאטמוספירה מהשתייה ארוכת הטווח שלה בתוך הסלעים. לגופרית השפעה מקוררת לטווח קצר על האטמוספרה, בעוד שלפחמן הדו חמצני יש השפעה מחממת לטווח הארוך. השניים בשילוב יכולים להוביל לתנודות אקלים פראיות.
"אלה יכולים להוביל לשינויי אקלים בין תקופות חמות וקרות שמקשות על החיים על כדור הארץ באמת", אמר שואן. אבל כדי לדעת בצורה ברורה יותר כיצד התפרצויות אלה היו משפיעות על החיים על כדור הארץ, הם היו צריכים לקבל את העיתוי נכון. לכמות המונית של CO2 תהיה השפעה שונה מאוד אם תוזרק לאטמוספרה במאה שנה מאשר אם ייקח מיליון שנה להזרקה.
מבין ארבע קטעי ההתפרצות שזיהו המדענים, שניים מהם התרחשו לפני הכחדת ההמונים. השנייה מבין השניים החלה רק עשרות אלפי שנים לפני ההשפעה של Chicxulub, שהיא כמעט באותו הרגע במונחים גיאולוגיים. "שני הפולסים הראשונים ... תואמים תקופה בה האקלים השתנה מקור לחם לקור שוב, ומדענים רבים חושבים שזה הצביע על הפרעה ראשונית באקלים שעשוי לתרום לאירוע ההכחדה ההמונית", אמר שואן. "הנתונים שלנו מראים שאולי הדופק השני יכול היה לשחק תפקיד חשוב בהכחדה עצמה מכיוון שזה קרה ממש לפניה."
"געשית דקאן היא הסיבה הסבירה ביותר להכחדת המוני הדינוזאורים", אמרה גרטה קלר. "ייתכן שההשפעה של Chicxulub תרמה למותם, אם כי עדיין יש לקבוע את העיתוי וההשפעות הסביבתיות של השפעה זו."
מחקר שפורסם לאחרונה שפורסם באותה גיליון של מדע השתמש בשיטה שונה עד לתאריך מלכודות הדקאן וגילה תאריכים שונים. מחקר זה הגיע למסקנה כי לא היו ארבעה פולסים וולקניים מובהקים שמחקר פרינסטון זיהה, וכי יותר מ 90% מנפח Deccan Traps התפרצו בפחות ממיליון שנים. היא הגיעה למסקנה שכ -75% ממנה אירעו לאחר הכחדת K-Pg, וכי שינויי האקלים בסוף הקרטיקון חפפו את שלבי ההתפרצויות הקטנות ביותר במלכודות דקאן. אם כן, הרי הגעש של מלכודת Deccan לא יכול היה לגרום להכחדה.
מדענים אחרים, המודעים לאופי ההשפעה על דיון בהר הגעש שמחקר זה מהווה חלק ממנו, בוחנים יותר במסקנותיהם.
"באופן כללי, אני חושב שמאמר זה הוא משמעותי ומעניין," אמר פינקלי האל, פרופסור לגיאולוגיה וגיאופיזיקה בייל, שלא היה מעורב במחקר זה וטען נגד תפקידו של הר הגעש בהכחדה ההמונית. "העיתון הוא התקדמות עצומה בתזמון ההתפרצויות של [מלכודות Deccan], אך איך זה קשור לעיתוי הגזירה היא עדיין שאלה מרכזית שצריך להיפתר כדי להבין מה היו התפקידים הרלוונטיים של הגעש וההשפעה."
לעיתים רחוקות מחקר אחד בשורה ארוכה של מחקרים מכניס לדיון מדעי, וזה לא שונה. המדע מתקדם ככל שמדענים משתפרים במדידת הדברים, ובחשיבה עליהם. זה לא יהיה סוף הדיון.
יכול להיות שלקח אגרוף של שניים כדי לגרום להכחדת K-Pg. הדינוזאורים עשויים להכות בגלל ההשפעה של Chicxulub ובדרכם חזרה למעלה, ואז הפילו לתמיד על ידי הרי הגעש. או שזה יכול להיות אפילו יותר מורכב מזה.
מחקר משנת 2016 מראה כי מיני הדינוזאורים כבר נכחדו מיליוני שנים לפני הכחדת ה- K-Pg, וכי המינים החדשים לא נראו כמחליפים אותם. במקביל, מינים של יונקים התחלפו להיות מגוונים יותר, ואולי היו ממוקמים טוב יותר להסתגל לשינויים הנגרמים כתוצאה מפעילות וולקנית והשפעת Chicxulub. אולי מבחינה אבולוציה, הדינוזאורים עברו את דרכם, וההשפעה והרי הגעש היו רק נקודת הקריאה.
ואולי לעולם לא נדע בוודאות.
מקורות:
- הודעה לעיתונות: האם הרי געש הרגו את הדינוזאורים? עדויות חדשות מצביעות על 'אולי'.
- עבודת מחקר: אילוצים U-Pb על התפרצות פועמת של מלכודות דקאן ברחבי הכחדה ההמונית הקרטונית
- נייר מחקר: הקצב המתפרץ של הגעש הדקני ביחס לגבול הקרטיקון-פלוגן
- נייר מחקר: דינוזאורים בירידה עשרות מיליוני שנים לפני הכחדתם הסופית
