Крај периода креде пре 66 милиона година био је тешко време за живот на Земљи.
Три глобалне катастрофе догодиле су се готово истовремено: метеорит Цхицкулуб упао је у данас мексичко полуострво Јукатан, избила је масивна вулканска провинција Деццан Трапс у модерној Индији, а неке три четвртине биљака и животиња на Земљи, укључујући све не-птичје диносаурусе, изумрли. Појава ова три догађаја истовремено у историји наше планете подстакла је вишедеценијску расправу о узрочно-последичним везама. Или би велики низ вулканских ерупција или ванземаљски утицај могао изазвати масовно истребљење - али да ли су сви некако повезани?
Као научници за Земљу, имамо разлога да верујемо да на списак може бити још један догађај. Наше ново истраживање, објављено у часопису Сциенце Адванцес, показује да је Цхицкулуб утицај можда покренуо додатну вулканску активност далеко од Деканових замки - заједно са десетинама хиљада миља подморских вулканских гребена који леже на ивицама тектонских плоча. Метеоритски удар изазвао је велике сеизмичке таласе који су путовали широм света и који су очигледно били способни да истјерају магму из плашта и у океанску кору. Ово би вероватно било више лоших вести за тадашња диносауруса и другу флору и фауну.
**********
Познато је да сеизмичка активност може покренути различите хидролошке појаве, а понекад чак и вулканске ерупције. Након великих земљотреса у близини, суви потоци могу почети да теку, нивои бунара могу да се пењу или да се спуштају, а гејзири понекад могу избити. Сеизмичност такође покреће вулканску активност, али само кад су услови баш добри - само око 0, 4 процента експлозивних вулканских ерупција које могу изазвати велики земљотреси.
Може ли тако велики земљотрес настао када је метеорит Цхицкулуб пао на Земљу бити повезан са непрекидним ерупцијама у Декановим замкама? Ова вулканска провинција прекрила је већи део Индије протоком лаве за мање од милион година. Тим истраживача са Универзитета у Калифорнији, под водством Беркелеија (укључујући једног од нас, Леиф Карлстром), ревидирао је могућност повезаности ова два догађаја.
Најновији напори ових ерупција јасно су показали да су Декан замке почеле исијавати лаву пре него што је дошло до удара метеорита и масовног изумирања. Али студија коју је водила Беркелеи сугерисала је да је утицај Цхицкулуб покренуо брзо повећање стопе ерупције. Ако је тачно, сва три догађаја би се могла повезати: Утицај би био праћен убрзаном вулканском активношћу која би могла допринети масовном изумирању.
Подводна лава тече кроз тектонске плоче, као на Аксијалном подморју, где лежи на старијим лавама. (Билл Цхадвицк, Орегон Стате Университи и РОВ Јасон, Оцеанографска установа Воодс Холе, ЦЦ БИ-НД) **********
Ако је хипотеза о покретању удара тачна, очекивали бисмо да би се покренули и други вулкански системи.
У било којем тренутку, велика већина вулканске активности на Земљи не одвија се у поплави магме која покрива континент или у експлозијама попут Моунт Ст. Хеленса. Налази се на морском дну, где се тектонске плоче шире. Како се Земљина кора раздваја, углавном чврсти слој плашта диже се да испуни створени простор. Топи се док се распада на путу према горе.
Илустрација гребена средњег океана, с магмом која се уздизала из плашта и ерупцијом кроз коре на граници између тектонских плоча. (Позадина, Е. Паул Оберландер, Графичке услуге ВХОИ. Инсет, Билл Цхадвицк, Орегон Стате Университи и РОВ Јасон, Оцеанографска установа Воодс Холе. Измијењено Јосепх Бирнес, ЦЦ БИ-НД) Ова нова магма прожима свој пут до површине и подстиче готово непрекидну вулканску активност дуж онога што је познато као гребени средњег океана. Овај процес ствара практично сву кору на дну океана. Пошто су старости морског дна релативно добро позната, он чува рекорд океанске вулканске активности која се протеже више од 100 милиона година. Овај изванредан запис о вулканској активности ствара прилику за тестирање покретачке хипотезе.
У нашој новој студији користили смо јавно доступне скупове података да бисмо снимили структуру морског дна која се протеже уназад 100 милиона година. Будући да за Марс и Венеру постоје боље топографске мапе него за Земљино дно на глобалној разини, били смо приморани да користимо индиректне методе да бисмо пронашли варијације у структурама морског дна.
Минутне разлике у јакости гравитације на различитим локацијама, мјерено сателитима, пружају потребан алат за мапирање. Спот са вишком стене која сједи на морском дну, као што бисте очекивали да ће настати услед убрзане вулканске активности, имаће мало јача мерења Земљиног гравитационог поља.
Време са најмањим структурним аномалијама на морском дну - које указује на 8 процената више аномалија масе него у просеку - догађа се пре 66 милиона година и поклапа се са старошћу утицаја метеорита Цхицкулуб. (Бирнес и Карлстром, Сци. Адв. 2018; 4: еаао2994, ЦЦ БИ-НД) Затим смо прегледали евиденцију ових „гравитационих аномалија“ да бисмо увидели да ли се брзо дошло до промене структуре морског дна. Открили смо необично обиље ових малих структурних аномалија на морском дну које су се догодиле у року од милион година од Цхицкулуб утицаја. Гравитационе аномалије су у складу са отприлике 650 стопа високим гомилама вишка материјала који лежи на морском дну старој 66 милиона година у Индијском и Тихом океану.
Укупну запремину сувишног материјала је тешко одредити, јер се велика количина магме могла убризгати у доњу кору где би имала слабији гравитациони потпис. Али процењујемо да је у време удара Цхицкулуб-а, реда око 23 000 до 230 000 кубних миља магме избила из гребена средњег океана, широм света. То је упоредо са највећим еруптивним догађајима у 4, 5 милијарди година дугој Земљи, укључујући и Деканове замке.
Точкице обележавају подручја на морском дну која показују високе стопе ширења у време удара Цхицкулуб-а пре 66 милиона година. Боје означавају максималну гравитацијску аномалију у року од 2 степена. (Бирнес и Карлстром, Сци. Адв. 2018; 4: еаао2994, ЦЦ БИ-НД) **********
Наша запажања указују на следећи низ догађаја на крају креде. Пре нешто више од 66 милиона година, Деканијеве замке почињу да се разбуктавају - вероватно инициране громом вруће стене која се издире из земљиног језгра, на неки начин слично ономе што се данас догађа испод Хаваја или Жутастона, а која се завукла на страну индијске тектонске плоче. Средњокеански гребени и диносауруси настављају своју нормалну активност.
Око 250.000 година касније, Цхицкулуб удари на обалу онога што ће постати Мексико. Утицај изазива огромне поремећаје у Земљиној клими, убризгавање честица у атмосферу које ће се на крају таложити у слој глине који се налази широм планете. Након удара, вулканска активност убрзава се можда за десетине до стотине хиљада година. Гребени средњег океана еруптирају велике количине магме, док ерупције Деццан замке преплављују лаву по већем делу индијског потконтинента. На крају је нестало три четвртине биљних и животињских врста на Земљи; једини преостали диносауруси су перната, летећа сорта, која се обично назива птицама.
Сада је циљ да побољшамо наше разумевање сваког догађаја и њихових интеракција. Да ли је било довољно активности гребена средњег океана да допринесе масовном изумирању или је потакнути вулканизам подморнице био само симптом неке значајније планетарне болести? Да ли су Цхицкулуб утицали на друге вулканске системе? Ко је играо већу улогу у покретању изумирања: вулканизам или метеор?
Оно што је јасно јесте да ово ново истраживање указује на глобалне везе између катастрофа, што је добар подсетник да догађаји који се дешавају на другој страни планете могу имати ефекте свуда.
Овај чланак је првобитно објављен у часопису Тхе Цонверсатион.
Леиф Карлстром, доцент за науке о земљи на Универзитету Орегон
Јосепх Бирнес, постдокторски сарадник за науке о земљи, Универзитет у Миннесоти
