Nýr fundur afhjúpar nákvæmlega dánardægur risaeðlanna

Jarðskjálfti, risaöldur og regn sjóðheitra glerkúlna – nýr fundur hefur nú í fyrsta sinn leitt í ljós í smáatriðum hvað dýr jarðar upplifðu fyrstu mínúturnar eftir loftsteinshrapið sem þurrkaði út risaeðlurnar.

BIRT: 11/04/2023

LESTÍMI:

16 mínútur

Ljósblossinn boraðist inn í sjónhimnuna á risaeðlunni Triceratops og blindaði hana um stund en um var að ræða eðlu sem vó eitt tonn og var með þrjú horn.

 

Dýrið deplaði augunum og starði niður eftir árbakkanum í átt að víðfeðmu hafinu sem áin rann út í.

 

Risastórt svart ský myndaðist yfir sjóndeildarhringnum. Þá fór jörðin að titra undir fótum dýrsins. Næstu mínúturnar reið yfir hver jarðskjálftinn á fætur öðrum, tré féllu og dýr á hlaupum áttu fótum fjör að launa.

 

Það dró smám saman úr skjálftunum. Risaeðlan reis upp ofur varfærnislega og leit í átt til sjávar.

 

Lengst í burtu óx risavaxinn veggur úti á hafi. Dýrið tók að ókyrrast, gekk afturábak og fann nú fyrir óbærilegum kvölum í bakinu.

 

Sársaukinn helltist aftur og aftur yfir dýrið. Sjóðheitum glerkúlum rigndi yfir landið og mörg tré urðu alelda.

 

Risaeðlan var of skelkuð til að veita því athygli að sjórinn myndaði háan vegg úti við ármynnið. Skömmu síðar reið risastór alda yfir landið og greip níðþungt dýrið með sér.

75 prósent tegunda jarðar dóu skyndilega út fyrir 66 milljón árum.

Þegar sjórinn hopaði aftur mátti alls staðar sjá dýr sem höfðu drukknað, svo og særð dýr, umkringd trjástofnum og þörungum.

 

Örfáir spriklandi fiskar börðust enn fyrir lífi sínu. Þá reið önnur alda yfir ströndina og gróf allt sem fyrir varð í þykku lagi af for.

 

Þetta var veruleikinn í norðurhluta Ameríku þegar risavaxinn loftsteinn hrapaði til jarðar.

 

Í dag, 66 milljón árum síðar, hefur teymi bandarískra vísindamanna grafið upp það sem leyndist undir forinni og í fyrsta sinn hefur tekist að afhjúpa hvað gerðist fyrstu örlagaríku mínúturnar eftir loftsteinshrapið sem eyddi risaeðlunum.

 

Faðir og sonur komu upp um morðingjann

Risaeðlur réðu ríkjum á jörðu fyrir 160 milljón árum og hurfu síðan skyndilega.

 

Aðeins nokkrar risaeðlur lifðu af, þar á meðal lítil fiðruð dýr sem þróuðust í fugla nútímans. Undanfarin hundrað ár hefur vísindamenn greint á um ástæðu þess að risaeðlur dóu út og ótalmargar skýringar hafa litið dagsins ljós, m.a. sú að heilar dýranna hafi skroppið saman, heimsfaraldur hafi geisað og að dýrin hafi glatað kyngetunni.

 

Á áttunda áratug síðustu aldar tóku vísindamenn að hallast að þeirri kenningu að hamfarirnar hafi átt rætur að rekja til öflugra eldgosa en árið 1980 reyndi annað teymi vísindamanna, með feðgana Luis og Walter Alvarez í fararbroddi, að hrekja þá tilgátu.

 

Sonurinn var jarðfræðingur og hafði safnað rauðleitum leir á Ítalíu sem talinn var stafa frá þeim tíma er risaeðlurnar hurfu af sjónarsviðinu.

 

Heima í Bandaríkjunum naut hann liðsinnis föður síns við að rannsaka sýnið nánar en faðirinn var eðlisfræðingur og Nóbelsverðlaunaþegi.

 

Þeir gerðu tilraun til að ákvarða aldursmuninn milli efsta og neðsta leirlagsins en rákust þá í raun á svolítið annað sem greip athygli þeirra alla.

Leirlagið fól nefnilega í sér óvenjuhátt hlutfall af frumefninu iridíni en um er að ræða efni sem fyrirfinnst ýkja sjaldan á jörðu en er að finna á mörgum loftsteinum.

 

Mennirnir áttuðu sig á að þeir höfðu rekist á eitthvað afar merkilegt en fundu sig knúna til að sanna að iridínlagið hefði ekki getað stafað af neinu staðbundnu fyrirbæri á Ítalíu og fyrir vikið héldu þeir til Danmerkur og Nýja-Sjálands í því skyni að rannsaka fleiri leirlög frá sama tímabili. Enn og aftur fundu þeir mikið magn iridíns.

 

Alvarez-fjölskyldan var ekki lengur í vafa. Gríðarstór loftsteinn hlyti að hafa lent á jörðu og skilið eftir sig ummerki um allan hnöttinn.

 

Fyrstu sekúndurnar: Loftsteinn þeytti upp fljótandi bergi

Gegnheilt, málmheldið bjarg, stærra en Mount Everest, rakst á jörðu á 100.000 km hraða á klst. Áreksturinn breytti jarðveginum í graut og þeytti fljótandi bergi yfir allan hnöttinn.

 

Smelltu á hringina

25 billjón tonn af berggrunni tókust á loft

Árekstur loftsteinsins við jörðu olli því að meira en 25 billjón tonn af fljótandi bergi og lofttegundum þeyttust út í andrúmsloftið. Efni þessi lentu út um alla jörð og höfðu áhrif á veðurfar jarðar svo áratugum skipti.

Gestur frá Júpíter varð að dufti

Loftsteinninn var um 12 km í þvermál og átti rætur að rekja til loftsteinabeltisins milli Júpíters og Mars. Hann rakst á jörðu með svipuðum krafti og 21 milljarður Hírósíma-sprengja og breyttist í algert duft.

Bjarg úr seigfljótandi bergi lyftist upp

Borholusýni úr gígnum hafa leitt í ljós að áreksturinn olli 25 km djúpri holu. Jarðvegurinn skvettist síðan aftur til baka og myndaði í nokkrar mínútur 15 kílómetra hátt fjall úr m.a. bráðnum berggrunni.

1.500 metra há flóðbylgja reið yfir

Loftsteinninn hrapaði í Mexíkóflóa og hafði í för með sér 1.500 metra háa flóðbylgju. Næstu daga á eftir breiddist flóðbylgjan um gjörvalla jörðina og risavaxnar öldur riðu yfir strendur allra heimsálfa.

Loftsteinshrap þetta hefði hæglega getað eytt mest öllu lífi á jörðu. Faðirinn virtist þó átta sig betur á umfangi hörmunganna en sonurinn.

 

Hinn 6. ágúst árið 1945 hafði hann fylgst með úr flugvél umfangi eyðileggingar atómsprengjunnar sem varpað var yfir Híróshíma. Loftsteinninn sem hrapaði til jarðar fyrir 66 milljón árum leysti úr læðingi sprengingu sem var mörgum milljörðum sinnum öflugri en Híróshíma-sprengjan.

 

Kenningin vakti athygli og jafnframt efasemdir. Einni spurningu virtist engan veginn unnt að svara: Hvar var þá gígurinn?

 

Tíu árum síðar höfðu vísindamenn svo fundið svar við þeirri spurningu. Yst á Yucatán-skaganum í Mexíkó fundu þeir gríðarstóran gíg, alls 180 km í þvermál sem hafði myndast nákvæmlega á þeim tíma þegar risaeðlurnar hurfu.

 

Eldfjöll huldu Indland með hrauni

Umræðunni um útrýmingu risaeðlanna var þó engan veginn lokið. Stór loftsteinn hafði hrapað til jarðar en margir vísindamenn héldu samt fast í þá skoðun að risaeðlurnar hefðu löngu verið byrjaðar að hverfa af sjónarsviðinu áður en loftsteinshrapið varð. Þá skorti heldur ekki skýringuna.

 

Á Indlandi er að finna svonefndar Deccan-tröppur en um er að ræða jarðfræðimyndanir sem mótaðar voru af eldfjöllum undir lok þess tíma er risaeðlur lifðu á jörðu. Þar höfðu jarðfræðingar fundið tveggja kílómetra þykkt lag af eldgömlu hrauni sem þakti um 500.000 ferkílómetra stórt svæði.

 

Eldfjöllin á þessu svæði byrjuðu sennilega að gjósa um 300.000 árum áður en loftsteinninn hrapaði til jarðar og eldgos þessi hafa ugglaust haft áhrif á dýralífið.

 

Hitastig jarðar hefur áreiðanlega sveiflast meðan á gosunum stóð og tilteknar tegundir virðast hafa horfið í sjóinn.

Spurningin er einfaldlega hversu víðtæk áhrif gosin hafa haft á líf á jörðu. Sumir vísindamenn eru þeirrar skoðunar að gosin hafi valdið mest öllum þeim fjöldaútdauða sem smástirnið hefur verið talið hafa orsakað. Aðrir telja að gosin hafi einungis haft takmörkuð áhrif.

 

Vandinn sé einkum fólginn í atburðarásinni. Eldgosin byrjuðu að gjósa áður en loftsteinshrapið varð en stærsta gosið kann þó að hafa átt sér stað seinna.

 

Þá gefa sumar rannsóknir til kynna að risaeðlurnar hafi átt verulega undir högg að sækja áður en loftsteinshrapið varð, á meðan aðrar rannsóknir virðast geta sýnt fram á að eðlurnar hafi verið í fantaformi alveg fram að hrapinu.

 

Ágreiningur vísindamannanna stafar að hluta til af því að þeir hafa einungis fundið örfáa staði sem geyma steingervinga frá seinni hluta risaeðlutímabilsins og enginn þeirra hefur að geyma steingerðar risaeðlur frá þeim tíma er loftsteinshrapið varð.

 

Þessu hefur nýleg uppgötvun nú breytt svo um munar. Á eyðilegu svæði í norðurhluta Bandaríkjanna hafa vísindamenn nú fundið eins konar forsögulega Pompei-borg. Þar er að finna vel varðveittar leifar dýra sem hlotið hafa hrikalegan dauðdaga aðeins örfáum mínútum eftir að loftsteinninn hrapaði til jarðar.

 

Fiskar köfnuðu í glerkúlum

Steingervingafræðingurinn Robert DePalma frá Palm Beach náttúruvísindasafninu í Flórída gerði sér ekki miklar væntingar þegar steingervingasafnari einn sagði honum frá tilteknum stað þar sem fyrirfyndust steingerðir fiskar í grennd við smábæinn Bowman í Norður-Dakota árið 2012.

 

Steingervingar frá tímum risaeðlanna eru nánast daglegt brauð hér, því bærinn er staðsettur í nágrenni við Hell Creek jarðmyndunina þar sem allt morar í steingervingum en jarðmyndun þessi teygir sig í gegnum fylkin Montana, Norður-Dakota, Suður-Dakota og Wyoming.

 

Landslagið þar gengur undir heitinu „badlands“ en um er að ræða berangurslegt, hrjóstrugt klettasvæði þar sem leynast ýmsar leirkenndar jarðvegstegundir sem hafa sorfist af völdum vinda og veðra undanfarnar milljónir ára með þeim afleiðingum að berglögin stingast víða upp úr jörðinni líkt og óskreyttir tertubotnar.

 

Þar úir og grúir af steingervingum frá þeim tíma er risaeðlur á borð við Triceratops og Tyrannosaurus réðu ríkjum.

 

Steingervingasafnarinn hafði gefið upp alla von um að losa steingerðu fiskana, sökum þess hve brothættir þeir voru og bauð fyrir vikið Robert að koma og taka við verkinu. Robert þáði að litast um á staðnum og fann þar nokkra vel varðveitta steingerða fiska í því sem hann gerði ráð fyrir að hlyti að vera forsögulegt stöðuvatn.

 

Það var hins vegar eitthvað alveg einstakt við fiskana sem hann hjó út úr berginu. Margir þeirra voru með litla hringlaga steina í tálknunum.

Í Tanis rigndi glerkúlum og hafa steingervingafræðingar m.a. fundið þá í steinrunninni trjákvoðu og í tálknum steingerðra fiska.

Steingervingafræðingurinn bar kennsl á steinana en um var að ræða svokallaða tektíta, þ.e. litlar glerperlur eða -bita sem höfðu myndast í bráðnum berggrunni. Um er að ræða þekkt ummerki um loftsteinshrapið í Mexíkóflóa fyrir 66 milljónum ára.

 

Þá fann hann einnig litla kvartsmola sem athugun í smásjá leiddi í ljós að höfðu verið undir miklum þrýstingi en þetta var einnit þekkt tákn um árekstur himintungls við jörðu.

 

Robert fór nú að verða spenntur því nú áttaði hann sig á að hann væri hugsanlega staddur á vettvangi endaloka risaeðlanna.

 

Hann fékk leyfi landeigandans, nautgripabónda eins, og hóf að grafa í jarðlögunum. Setlögin gáfu til kynna að þarna hefði ekki verið stöðuvatn, heldur fljót sem hefði flætt yfir bakka sína. Hann fjarlægði hvert lagið á fætur öðru og í ljós kom blóðvöllur á tjá og tundri sem í leyndust dýr úr sjónum, fljótinu og af landi.

 

Hann notaði meitil og pensil til að losa brot úr ammonítum, kolkröbbum og þörungum, innan um brunna trjástofna, greinar og rætur, ásamt ferskvatnsfiskum og beinum úr landdýrum, meðal annars risaeðlunni Triceratops.

 

Robert DePalma kallaði staðinn Tanis, í höfuðið á fornri egypskri konungsborg en það var svo ekki fyrr en á þessu ári sem umheimurinn frétti af uppgötvun hans. Rannsóknir hans hafa veitt innsýn í síðustu örlagaríku mínúturnar í lífi risaeðlanna sem fram til þessa höfðu verið hulin ráðagáta.

Steingervingar í eyðimörkinni

Tanis er að finna í einkar eyðilegum hluta af Norður-Dakota í Bandaríkjunum. Bergið hefur myndast undir lok krítartímabilsins og við upphaf næsta tímabils, þ.e. paleógen-tímabilsins.

Steingervingar héldu lögun sinni

Steingervingafræðingurinn Robert DePalma losar steingervinga, eftir m.a. trjástofna, í grennd við Tanis. Steingervingarnir hafa haldið þrívíðri lögun sinni.

Vísindamenn pakka inn steingervingum

Steingervingar eru veikbyggðir og fyrir bragðið búa vísindamennirnir um þá í gifsi áður en þeir flytja þá úr stað. Gifs og berg er svo fjarlægt á rannsóknarstofu þannig að rannsaka megi steingervingana nánar.

Hrap molaði steintegund

Þegar loftsteinninn hrapaði þeyttust kvarsbútar alla leið til Tanis sem er í 3.000 km fjarlægð og raunar um gjörvalla jörðina. Þrýstingurinn af völdum loftsteinshrapsins olli sprungum og fellingum í steintegundinni.

Fiskar eru enn með ugga

Vísindamenn hafa fundið steingervinga útdauðu fisktegundanna styrju og skóflustyrju. Bein, hreistur, uggar og tálkn eru fjarska vel varðveitt.

 

Þekktur jarðfræðingur kemur til Tanis

Jarðfræðingurinn Walter Alvarez sem tók þátt í að færa sönnur á loftsteinshrapið árið 1980, rannsakar steina sem köstuðust alla leið til Tanis þegar loftsteinninn hrapaði.

 

Steingervingar í eyðimörkinni

Tanis er að finna í einkar eyðilegum hluta af Norður-Dakota í Bandaríkjunum. Bergið hefur myndast undir lok krítartímabilsins og við upphaf næsta tímabils, þ.e. paleógen-tímabilsins.

Steingervingar héldu lögun sinni

Steingervingafræðingurinn Robert DePalma losar steingervinga, eftir m.a. trjástofna, í grennd við Tanis. Steingervingarnir hafa haldið þrívíðri lögun sinni.

Vísindamenn pakka inn steingervingum

Steingervingar eru veikbyggðir og fyrir bragðið búa vísindamennirnir um þá í gifsi áður en þeir flytja þá úr stað. Gifs og berg er svo fjarlægt á rannsóknarstofu þannig að rannsaka megi steingervingana nánar.

Hrap molaði steintegund

Þegar loftsteinninn hrapaði þeyttust kvarsbútar alla leið til Tanis sem er í 3.000 km fjarlægð og raunar um gjörvalla jörðina. Þrýstingurinn af völdum loftsteinshrapsins olli sprungum og fellingum í steintegundinni.

Fiskar eru enn með ugga

Vísindamenn hafa fundið steingervinga útdauðu fisktegundanna styrju og skóflustyrju. Bein, hreistur, uggar og tálkn eru fjarska vel varðveitt.

Þekktur jarðfræðingur kemur til Tanis

Jarðfræðingurinn Walter Alvarez sem tók þátt í að færa sönnur á loftsteinshrapið árið 1980, rannsakar steina sem köstuðust alla leið til Tanis þegar loftsteinninn hrapaði.

Risaöldur grófu niður árbakka

Tanis var 66 milljón árum áður heittempruð óseyri með fenjum, grátvið og pagóðutrjám.

 

Nokkrum kílómetrum austar rann fljótið út í stórt innhaf sem skipti Norður-Ameríku í tvennt. Innhaf þetta náði alla leið frá Mexíkóflóa upp að nyrsta hluta Norður-Ameríku og Tanis var að finna við norðurhluta hafsins, 3.000 km frá þeim stað þar sem smástirnið hrapaði til jarðar.

 

Þegar Robert DePalma fann svæðið var greinilegt að það hafði breyst í fjöldagröf dýra og plantna af landi, úr sjó og ferskvatni sem öll höfðu drepist sama daginn fyrir 66 milljón árum.

 

Líkt og rannsóknarlögreglumaður hófst hann þegar handa við að upplýsa hvað gerst hefði.

Fyrstu mínúturnar: Jarðskjálfti leysir úr læðingi risaöldur

Loftsteinshrapið skók jörðina og gerði það að verkum að það skvettist upp úr gríðarstórum höfum, líkt og um væri að ræða vatn í bala. Í nágrenni við Tanis í norðurhluta Bandaríkjanna, í 3.000 km fjarlægð þaðan sem steinninn hrapaði, brutu öldurnar á ármynninu og grófu dýr og plöntur í leir.

Loftsteinn olli hristingi jarðar

Hrapið hafði í för með sér jarðskjálfta sem var þúsundfalt snarpari en sá öflugasti sem riðið hefur yfir í seinni tíð. Þrjár bylgjur jarðskjálftans riðu yfir í Tanis í Norður-Dakota í þrjú þúsund km fjarlægð, u.þ.b. sex, tíu og þrettán mínútum eftir að loftsteinninn hrapaði.

Jarðskjálfti olli öldugangi í innhafi

Jarðskjálftinn olli því að sjór skvettist upp úr fjörðum og innhöfum og öldurnar sem mynduðust voru allt að 100 metra háar. Þetta á jafnframt við um gríðarstórt innhafið sem teygði sig yfir Norður-Ameríku, alla leið frá Texas í suðri upp til Norður-Dakota og Tanis í norðri.

Risavaxnar öldur braut á árbökkunum

Tanis stendur við fljót í nokkurra kílómetra fjarlægð frá innhafinu í Norður-Ameríku en þar mynduðust tvær tíu metra öldur innan við tveimur klukkustundum eftir hrapið. Öldurnar ollu því að skeldýr og fiskar úr sjó og ferskvatni þeyttust upp á land, auk þess sem risaeðlur og önnur landdýr grófust í eins metra þykku lagi af sandi og leir.

Vettvangurinn felur í sér mörg berglög, þó einkum 1,3 metra þykkt lag sem felur í sér steingervinga sem nýverið fundust. Undir því lagi er svo að finna hallandi kletta sem eitt sinn mynduðu árbakka.

 

Auk þess er þarna að finna nokkurra sentímetra þykkt lag af rauðleitum leir sem hefur að geyma iridín sem lenti á jörðu nokkrum dögum, vikum eða jafnvel árum eftir loftsteinshrapið.

 

Sjálft lagið með steingervingunum samanstendur af steingerðri for eða fíngerðum sandi en það skiptist í tvennt. Neðra lagið hefur kastast upp á árbakkann í einu lagi. Þessi hluti sýnir engin ummerki um uppþornun sem gefur til kynna að efra lagið hafi lagst ofan á það fyrra tiltölulega fljótlega.

Fiskar þeyttust með öldunum

Vísindamenn hafa rekist á ógrynni af fiski, m.a. eldgamla frændur styrjunnar og skóflustyrjunnar, innan um trjástofna í grennd við Tanis. Fiskarnir liggja í beinni röð sem gefur til kynna að stór alda hafi þeytt þeim upp á land.

Steingervingar í síðarnefnda laginu telja m.a. ýmis sjávardýr og Robert DePalma hefur því dregið þá ályktun að lag þetta hljóti að stafa af tveimur risavöxnum öldum úr sjónum sem flætt hafi marga kílómetra inn eftir fljótinu og þeytt upp á bakkana öllu því sem fyrir varð.

 

Hallandi árbakkarnir hafa lyfst minnst tíu kílómetra upp yfir venjubundna vatnshæð árinnar og þar sem þeir eru þaktir innihaldinu úr öldunum alla leið upp, þá hljóta öldurnar að hafa verið minnst tíu metra háar.

 

Vísindamenn hafa fundið glerkúlur úr loftsteinshrapinu í öllu laginu. Útreikningar gefa til kynna að fyrstu glerkúlurnar hafi verið í loftinu yfir Tanis á að giska 13-25 mínútum eftir að smástirnið hrapaði og síðan hafi þeim rignt yfir svæðið í u.þ.b. tvær klukkustundir. Lag þetta hlýtur fyrir vikið að hafa myndast innan þess tímabils.

 

Blóðvöllurinn í Tanis minnti á afleiðingarnar af risavöxnum flóðbylgjum en þær skilja jafnframt eftir sig ósköpin öll af alls kyns hlutum, öllum á rúi og stúi.

Fyrstu klukkustundirnar: Brennheitar glerkúlur deyddu dýrin

Litlir glerdropar úr alls 40.000 rúmmetrum af fljótandi bergi þeyttust yfir gjörvalla jörðina. Droparnir storknuðu í andrúmsloftinu og breyttust í harðar kúlur sem þeyttust yfir dýr og plöntur á allt að 36.000 km hraða á klukkustund.

 

Loftsteinn þeytti glerdropum upp til himins

Loftsteinshrapið olli því að berggrunnurinn á hafsbotni bráðnaði og allt að 40.000 rúmmetrar af fljótandi bergi, með lögun örsmárra glerdropa, þeyttust út í gufuhvolfið, að öllum líkindum alla leið til Júpíters.

 

Glerrigning steyptist niður

Glerdroparnir storknuðu í andrúmsloftinu og fengu á sig lögun örsmárra kúlna. Fyrstu kúlurnar lentu í Tanis um 13-25 mínútum eftir hrapið og glerregnið stóð yfir í tvær klukkustundir. Á leið gegnum andrúmsloftið hituðu kúlurnar upp umhverfi sitt og hafa sennilega kveikt í öllum gróðri á svæðinu.

 

Glerkúlur kæfðu fiskana

Glerkúlurnar voru u.þ.b. einn millímetri í þvermál en þær lentu á dýrum og plöntum með allt að 36.000 km hraða á klukkustund. Fyrstu glerkúlurnar lentu á Tanis áður en öllum fiskum svæðisins skolaði á land af völdum tveggja risaaldna. Steingervingar hafa leitt í ljós að kúlurnar enduðu í tálknum fiskanna, sennilega með þeim afleiðingum að þeir hafa kafnað.

Robert DePalma var hins vegar fullviss um að ekki hefði riðið yfir flóðbylgja í Tanis. Loftsteinninn leysti sannarlega úr læðingi gríðarlegar flóðbylgjur sem breiddust út um gjörvallan hnöttinn. Þær náðu þó ekki til Tanis.

 

Í fyrsta lagi var innhafið sem Tanis-fljótið tengdist afar grunnt þannig að flóðbylgja hefði glatað krafti sínum á leiðinni. Í öðru lagi hefði flóðbylgja frá Mexíkó verið 18 klukkustundir á leiðinni til Tanis en við vitum að hún reið yfir einungis tveimur tímum eftir hrapið.

 

Robert og starfsbræður hans telja á hinn bóginn að önnur öldutegund hafi riðið yfir Tanis, þ.e. svonefnt sýndarflóð. Slíkt flóð verður í afmörkuðum stöðuvötnum og svarar til bylgja sem myndast þegar t.d. ýtt er við bala fullum af vatni. Sýndarflóð kunna að orsakast af jarðskjálftum sem ríða yfir í mörg þúsund kílómetra fjarlægð.

 

Sem dæmi má nefna að íbúarnir í firði einum í Noregi urðu vitni að því árið 2011 að tveggja metra háar öldur gengu yfir ströndina aðeins tveimur klukkustundum eftir jarðskjálfta í Japan sem varð í 8.000 km fjarlægð. Jarðskjálfti þessi nam 9,2 stigum á MMS-kvarða en um er að ræða nútímalega útgáfu af richter-kvarðanum.

 

Loftsteinshrapið fyrir 66 milljón árum hafði í för með sér jarðskjálfta á bilinu 10 og 11,5 á sama kvarða sem þýddi að hann var 2.800 sinnum öflugri en skjálftinn sem reið yfir árið 2011. Svo snarpur jarðskjálfti hlýtur að hafa haft í för með sér allt að hundrað metra hátt sýndarflóð um gjörvalla jörðina.

Robert og starfsfélagar hans gátu nú fyrstir allra gert sér nákvæma mynd af því hvað gerst hafði fyrstu mínúturnar og klukkustundirnar eftir hrapið. Starfi þeirra er þó engan veginn lokið.

 

Til þessa hafa þeir einungis náð að rannsaka örfáa steingervinga en ef Robert hefur rétt fyrir sér hefur Tanis yfir að ráða heljarmiklum fjársjóði afar einstakra steingervinga, m.a. bein úr mörgum risaeðlum, flugeðlum og spendýrum, svo og stórum vel varðveittum fjöðrum ásamt eggjum með fóstrum í. Ef þetta reynist rétt, gefur það til kynna að risaeðlurnar, í það minnsta í Norður-Ameríku, hafi spjarað sig vel alveg fram að stjörnuhrapinu.

 

Ýmislegt bendir jafnframt til þess að það hafi verið loftsteinninn og ekki undangengið eldgos á Indlandi sem gerði út um yfirráð risaeðlanna.

 

Hræðilegt ólán reið yfir jörðina

Tanis er langt frá því að vera eini 66 milljón ára gamli vettvangurinn sem vísindamenn stunda nákvæmar rannsóknir á í dag. Árið 2016 safnaði teymi vísindamanna borholusýnum úr gígnum þar sem loftsteinninn lenti í Mexíkóflóa.

 

Sýnin voru tekið á 506 til 1.335 metra dýpi undir sjávarborði og gerðu vísindamönnum kleift að sjá loftsteinshrapið fyrir sér, mínútu fyrir mínútu. Meðal þess sem þeir fundu voru mörg lög af kolum í gígnum.

 

Kolin eiga að öllum líkindum rætur að rekja til kolaðra trjáa og plantna sem kemur verulega á óvart vegna þess að loftsteinninn hrapaði langt undan landi.

 

Vísindamenn gera því skóna að hrapið hafi samstundis orsakað skógarelda í allt að 1.500 km fjarlægð og tveimur til þremur klukkustundum síðar hafi risavaxnar flóðbylgjur skollið á m.a. Mexíkó og dregið kolin með sér til baka að gígnum.

Borsýni úr loftsteinagígnum í Mexíkóflóa gera það að verkum að hægt er að púsla saman hvað varð um steinana á fyrstu sekúndum og mínútum eftir áreksturinn.

Annað lag af kolum, ofan á því fyrra, er talið hafa myndast á næstu mánuðum eða árum. Þau kol gætu átt rætur að rekja til víðfeðmra skógarelda sem gerðu það að verkum að örsmáar kolaagnir bárust út í andrúmsloftið, agnir sem smám saman féllu ofan í gíginn.

 

Þessir skógareldar hafa sennilega kviknað af völdum glerkúlna og steina sem féllu yfir gjörvalla jörðina.

2.500 milljarðar tonna var þyngd loftsteinsins sem féll til jarðar fyrir 66 milljón árum.

Hrikalegustu afleiðingar loftsteinshrapsins voru þó ekki bruni og risaöldur. Borholusýnin leiddu nefnilega í ljós nokkuð sem var enn ægilegra. Loftsteinninn lenti á berggrunni sem innihélt 30-50 prósent af brennisteinsríkum steinefnum og við hrapið losnaði brennisteinninn úr læðingi sem lofttegund.

 

Bergið innihélt að sama skapi mikið magn kolefnisríkra steinefna og lífrænna efna sem umbreyttust í koltvísýring og sót þegar hrapið varð. Vísindamenn telja að um 325 milljarðar tonna af brennisteini, 425 milljarðar tonna af koltvísýringi og minnst 1,8 milljarður tonna af sóti hafi losnað úr læðingi.

 

Koltvísýringur heldur í hita jarðar og getur fyrir vikið hitað upp jörðina. Brennisteinn og sót halda hins vegar sólinni í skefjum og hafa fyrir bragðið öndverð áhrif.

 

Árum saman var áfram hátt innihald af brennisteini og sóti í andrúmsloftinu og þetta hefur að öllum líkindum orsakað ríflega 15 gráðu lækkun á hitastigi jarðar í mörg ár.

 

Minna sólarljós gerði það jafnframt að verkum að engin ljóstillífun varð í plöntum jarðar. Þannig hrundu heil vistkerfi plantna, plöntuæta og kjötæta. Stór hluti brennisteinsins hvarfaðist við vatnsgufu og þannig mynduðust ógrynnin öll af súru regni sem olli súrnun sjávar og deyddi sjávardýrin.

Fyrstu árin: Sót og brennisteinn ollu ísöld

40 milljörðum tonna af brennisteinssýru rigndi yfir jörðina. Fyrstu dagarnir eftir hrapið voru sem helvíti á jörðu fyrir dýr jarðarinnar. Ástandið átti þó eftir að versna. Sót og brennisteinn byrgðu fyrir sólu og þau dýr og plöntur sem lifðu af urðu fórnarlömb hrikalegrar ísaldar.

Dagar: Súrt regn deyddi sjávarlíf

Loftsteinshrapið olli því að mikið magn brennisteinslofttegunda barst út í andrúmsloftið, hvarfaðist þar við vatnsgufu og myndaði brennisteinssýru. Næstu þrjá sólarhringa féllu liðlega 40 milljarðar tonna af sýru á hnettinum og útrýmdu mörgum tegundum sjávardýra.

Vikur: Bruni eyddi skógum

Glerkúlurnar sem þeyttust upp þegar hrapið varð féllu aftur til jarðar og hituðu upp loftið umhverfis þær. Um tíma var hitastig andrúmsloftsins svipað því sem gerist í 260 gráðu heitum ofni. Hitinn olli skógareldum um gjörvallan heim sem stóðu yfir vikum saman.

Mánuðir: Svart ský birgði fyrir sólu

Sót og brennisteinn lokuðu úti allt sólarljós og sú sólarorka sem barst til jarðar dróst saman um 98 af hundraði svo mánuðum eða árum skipti. Engin ljóstillífun átti sér stað meðal plantna og þörunga og þegar hvort tveggja drapst hrundi fæðukeðjan.

Ár: Myrkrið dró úr hitamyndun

Meðalhiti yfirborðs jarðar nam um 20 gráðum fyrir loftsteinshrapið en hitastigið lækkaði um 15 til 30 gráður á heimsvísu næstu árin. Jörðin endurheimti fyrra hitastig sitt um þremur áratugum síðar.

Hefði loftsteinninn hrapað á berggrunn sem fól í sér minna magn kolefnis og brennisteins er alls ekki víst að loftsteinshrapið hefði valdið fjöldaútdauða.

 

Sumir vísindamenn eru þeirrar skoðunar að einungis 13 prósent af berggrunni jarðar hafi innihaldið nægilega hátt hlutfall efnanna, þannig að risaeðlurnar hafi verið einstaklega óheppnar.

 

Hefði loftsteinninn hrapað tveimur klukkustundum fyrr eða síðar hefði hann getað lent á tiltölulega meinlausum stað í Atlantshafi eða Kyrrahafi og jörðin okkar hefði ekki glatað 75 hundraðshlutum þeirra dýrategunda sem lifðu á henni, m.a. flugeðlum, stórum sjávarskriðdýrum og langflestum risaeðlunum. Þá hefðu spendýr að sama skapi hugsanlega aldrei orðið ríkjandi dýrategund.

 

Myndskeið: Sjáið loftsteinshrapið í örútgáfu

Risaeðlurnar lifðu af hamfarirnar

Hamfarirnar fyrir 66 milljón árum voru svo hrikalegar að vísindamenn hafa furðað sig á því hvernig nokkur dýr gátu lifað þær af. Steingervingar frá þessu tímabili segja okkur ýmislegt um þetta.

 

Í fyrsta lagi voru það einkum smágerð dýr sem lifðu af, þökk sé takmarkaðri þörf þeirra fyrir fæðu. Í annan stað voru dýr í stöðuvötnum og ám betur sett en landdýr og sjávardýr. Í stöðuvötnum og fljótum eru vistkerfin síður háð plöntum og þörungum en raunin er á landi og í sjó og fæðukeðjan byggir fremur á dauðu, lífrænu efni.

 

Fyrst eftir loftsteinshrapið voru plöntur og þörungar af skornum skammti á meðan ofgnótt var af dauðu, lífrænu efni.

 

Ein tiltekin tegund risaeðla lifði hamfarirnar af en hér er vitaskuld átt við forfeður fuglanna og hafa vísindamenn reynt að komast að raun um hvers vegna þessi tiltekna tegund gat spjarað sig á meðan nánustu ættingjar hurfu.

Frumstæða mörgæsin Waimanu lifði aðeins í fimm milljón ár eftir loftsteinshrapið.

Skýringuna er vísast til hvorki að finna í fjöðrunum né vængjunum, því margar aðrar risaeðlur líktust þeim hvað þessa þætti áhrærir, heldur í tannlausum gogginum.

 

Goggurinn var einkar vel til þess fallinn að éta fræ plantna og gera má ráð fyrir að ofgnótt fræja hafi verið að finna á jörðinni, jafnvel um langt skeið eftir að plönturnar hurfu af sjónarsviðinu.

 

Einungis ein grein af ættartré risaeðlanna lifir áfram en nýjustu rannsóknir hafa leitt í ljós að þeim fjölgaði hratt.

 

Steingervingar og erfðafræðilegar rannsóknir á núlifandi fuglum hafa leitt í ljós að fuglar þróuðust mjög hratt skömmu eftir hrapið. Allar þær fuglategundir sem við þekkjum í dag höfðu litið dagsins ljós á aðeins örfáum milljónum ára.

 

Risaeðlurnar urðu vafalaust mjög illa fyrir barðinu á loftsteininum en afkomendur þeirra, fuglarnir, telja alls 10.000 ólíkar tegundir, þ.e. helmingi fleiri tegundir en fyrirfinnast meðal spendýra og eru fuglar þar með sú tegund hryggdýra sem telur hvað flestar undirtegundir.

BIRT: 11/04/2023

HÖFUNDUR: ANTJE GERD POULSEN

HÖFUNDARÉTTUR MYNDA: Shutterstock, © Claus Lunau & Shutterstock,© Robert DePalma,© Claus Lunau & Robert DePalma & Shutterstock,© Aurion Rae/ECORD/IODP,© Roman Luchytel

vinsælustu greinarnar

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu með áskrifandi að blaðinu?

Áskrifendur geta fengið áskrift af vefnum hér

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is