Wymieranie kredowe

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Rekonstrukcja układu lądów na przełomie kredy i paleogenu
Intensywność wymierań organizmów morskich na przestrzeni poszczególnych okresów geologicznych: Botomanian – wczesny kambr, Dresbachian – późny kambr, End O – koniec ordowiku, End S – koniec syluru, Late D – górny dewon, Middle C – środkowy karbon, End Middle P – koniec środkowego permu, End P – koniec permu, End Tr – koniec triasu, End J – koniec jury, End K – koniec kredy, End Eocene – koniec eocenu

Wymieranie kredowe – najmłodsze ze znanych w historii Ziemi masowych wymierań, do którego doszło 66 milionów lat temu, na przełomie kredy i paleogenu, a ściślej na przełomie mastrychtu i danu. Wymieranie to nastąpiło w krótkim czasie, być może znacznie krótszym niż kilkaset tysięcy lat.

Wymarłe organizmy[edytuj | edytuj kod]

Było to jedno z pięciu największych wymierań w historii Ziemi; wyginęło wówczas ok. 75% wszystkich znanych gatunków, m.in.:

Główne przyczyny[edytuj | edytuj kod]

Pojawiło się wiele hipotez na temat wymierania kredowego, jednak do dziś nie ma jednomyślności co do jego przyczyn. Wśród naukowców popularny jest pogląd, że główną lub jedną z głównych przyczyn wymierania kredowego były zmiany środowiska wywołane uderzeniem planetoidy, a jako obszar uderzenia wskazuje się przeważnie krater Chicxulub[3][4]. Jednak z interpretacją taką nie zgadza się część paleontologów i geologów, którzy sugerują, że wymieranie kredowe spowodowane było wieloma czynnikami ziemskimi. Wskazuje się przy tym np. na wpływ przemian środowiskowych i związane z tym głębokie przekształcenia ekosystemów oraz na zmiany warunków sedymentacji i co za tym idzie potencjału fosylizacyjnego[5][6]. Innym ważnym czynnikiem mógł być wzmożony wulkanizm w Indiach, który utworzył trapy Dekanu.

Kolizja[edytuj | edytuj kod]

Argumenty[edytuj | edytuj kod]

Jednym z głównych dowodów na katastrofę kosmiczną jest istnienie serii kraterów uderzeniowych, które powstały właśnie ok. 66 milionów lat temu. Największym potwierdzonym kraterem z tego okresu jest krater Chicxulub (a właściwie jego pozostałości), znajdujący się na półwyspie Jukatan w Ameryce Środkowej. Jego rozmiary są olbrzymie – sam krater ma średnicę 150 km[7], a jego zewnętrzny pierścień ma średnicę ok. 300 km[8], jego głębokość to 1600 metrów. Mimo to jego odnalezienie sprawiło początkowo wiele trudności, gdyż został pokryty grubą warstwą osadów. Innym potencjalnym kraterem uderzeniowym o jeszcze większych rozmiarach jest krater Śiwa na dnie Oceanu Indyjskiego, jednak meteorytowe pochodzenie tej struktury nie zostało potwierdzone. Struktura ta jest jeszcze większa – jej średnica wynosi około 500 km, co sugeruje, iż bolid, który pozostawił taki krater, miał około 40 km średnicy. Uderzenie w Ziemię obiektu o takiej wielkości uwolniłoby 1,45×1025 dżuli energii kinetycznej i doprowadziło do kilku anomalii geodynamicznych[9].

Innym dużym kraterem z tego okresu jest Bołtysz w pobliżu Kirowohradu na Ukrainie, o średnicy 24 kilometrów, utworzony prawdopodobnie co najmniej 2–5 tys. lat przed Chicxulub[10]. Oprócz niego na dnie Morza Północnego odkryto strukturę Silverpit o średnicy między 2,4 km a 10 kilometrów, prawdopodobnie będącą kraterem uderzeniowym, który powstał w okresie od 60 do 65 milionów lat temu. Ponadto dwa mniejsze kratery, krater Vista Alegre w Brazylii i Eagle Butte w Kanadzie mogły powstać w tym samym czasie, jednak ich wiek jest określony z małą dokładnością i mogą być w rzeczywistości młodsze.

Zmiany w skałach pochodzących z poprzednich epok są w miejscach kolizji podobne do zmian wywołanych przez wybuchy nuklearne, co jest poważnym dowodem, że kratery te są pochodzenia kosmicznego, a w żadnym razie nie wulkanicznego. Innym potwierdzeniem tej tezy jest fakt, że w warstwie osadów między kredą a paleogenem (tzw. granica K-T, "granica kreda-trzeciorzęd") występuje bardzo duże stężenie irydu (nawet do 500 ppb), którego w skorupie ziemskiej praktycznie nie ma (średnia dla innych skał 0,3 ppb), natomiast występuje obficie w meteorytach. Stężenie to jest bardzo duże w skałach Ameryki (blisko miejsca upadku) i znacznie mniejsze po przeciwnej (przy uwzględnieniu ruchu kontynentów) stronie globu. Występuje tu też skok stężenia wielu innych pierwiastków, takich jak osm, złoto, platyna, nikiel, kobalt, pallad i metale ziem rzadkich. Ich względne proporcje zgadzają się z tymi obserwowanymi w meteorytach.

Pochodzenie impaktora[edytuj | edytuj kod]

Badania amerykańsko-czeskiego zespołu w 2007 roku wskazywały, że planetoidy które uderzyły w Ziemię 66 mln lat temu, mogły pochodzić ze zderzenia w pasie planetoid ok. 160 mln lat temu, które utworzyło planetoidę (298) Baptistina. Mniejsze fragmenty macierzystego ciała zostały wyrzucone na orbity przecinające się z orbitą Ziemi, a następnie zderzyły się z Ziemią oraz utworzyły krater Tycho na Księżycu[11]. Późniejsze analizy obserwacji sondy WISE wskazują jednak, że rozpad macierzystego ciała Baptistiny nastąpił 80 milionów lat temu, co znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo, że jeden (lub kilka) z fragmentów uderzył w Ziemię pod koniec kredy[12].

Przebieg impaktu[edytuj | edytuj kod]

Duży impakt, oraz tworzenie się w tym samym czasie trapów Dekanu, miały dewastujący wpływ na klimat globalny i skutkowały katastrofami ekologicznymi, które mogły doprowadzić do wyginięcia wielu grup zwierząt. Na skutek uderzenia planetoidy skały podłoża stopiły się, a węglany uwolniły duże ilości dwutlenku węgla. Z miejsca kolizji rozprzestrzeniły się fale uderzeniowe - w atmosferze, w postaci chmury rozgrzanych gazów, skał i pyłu, we wnętrzu Ziemi, w postaci fal sejsmicznych, oraz w morzu, tworząc w Zatoce Meksykańskiej olbrzymie tsunami, które było w stanie wedrzeć się głęboko w ląd. Opad z chmury ognistej powodował pożary na ogromną skalę. Fale sejsmiczne po przejściu przez Ziemię zogniskowały się po przeciwnej stronie globu, kilka tysięcy kilometrów na wschód od wulkanów Dekanu, dając efekt podobny do mniejszego impaktu[13].

Skutki mogły być jeszcze większe, jeżeli istotnie miały miejsce dwa wielkie impakty – Chicxulub i Śiwa – następujące po sobie w krótkim odstępie czasu i występujące niemal w antypodalnej pozycji[9].

Duża część pyłów pozostała na długo w atmosferze, zasłaniając Słońce (do atmosfery unieść mogło się łącznie 25 bilionów ton skał[14], z kolei inna hipoteza mówi o nawet 900 bilionach ton samego węgla[15]). Pozbawione światła rośliny ginęły, powodując załamanie się łańcucha pokarmowego i śmierć zarówno roślinożerców jak i drapieżników. Wyginęła większość gatunków mikroskopijnych morskich otwornic. Ilość CO2 w atmosferze jeszcze przez długi czas była bardzo wysoka, padały też kwaśne deszcze. Większość dużych zwierząt nie miało szans na przeżycie. Poza tym im większy jest gatunek, tym mniej osobników do niego należy. Zwierzęta mniejsze miały więc większe szanse przetrwać z dwojakich powodów: poszczególne osobniki – małych rozmiarów i małych wymagań pokarmowych, gatunki – większej liczebności. Jeśli krater Śiwa został utworzony przez późniejszy impakt, przyroda miałaby możliwość częściowego odbudowania się, zanim przyszła kolejna katastrofa.

Wulkanizm[edytuj | edytuj kod]

66 milionów lat temu w Indiach panował niezwykle wzmożony wulkanizm, powstawały pokrywy lawowe zajmujące 500 000 km²Trapy Dekanu. Obecnie wydaje się jednak, że zjawisko to miało charakter zbyt długotrwały, by samodzielnie spowodować tak szybką zagładę. Wpływu na środowisko zjawisk wulkanicznych, zachodzących na tak dużą skalę, nie można jednak pominąć. Niektórzy naukowcy spekulowali, że ich przyczyną mogła być opisana wyżej kolizja – energia impaktu miałaby zgromadzić się po przeciwnej stronie Ziemi, powodując wybuchy wulkanów – jednak Indie w momencie zderzenia nie znajdowały się po drugiej stronie kuli ziemskiej, a energia przeniesiona przez fale sejsmiczne była za mała, by spowodować tak duże skutki[13]. Jeżeli jednak miało miejsce drugie uderzenie (Śiwa), to nie pozostało bez wpływu na wulkanizm Dekanu.

Inne hipotezy[edytuj | edytuj kod]

Supernowa[edytuj | edytuj kod]

Duże ilości irydu wskazywałyby nie tylko na możliwość kolizji z innym ciałem niebieskim, ale także wybuch supernowej niedaleko Ziemi. Hipotezę tę obalono, oznaczając w próbce osadu z granicy K/T zawartość 244Pu. Izotop ten musiałby się tam znaleźć, jeśli hipoteza supernowej była słuszna. Z kolei izotop ten prawie nie występuje na Ziemi, nie mógłby więc pochodzić z innego źródła. Nieliczne pierwsze wyniki badań potwierdzające obecność plutonu jeszcze przed opublikowaniem wyników zostały uznane za błędne, wszystkie kolejne wykluczyły obecność plutonu-244 i hipoteza ta została obalona.

Nemezis[edytuj | edytuj kod]

Od kiedy paleontolodzy Dave Raup i Jack Sepkoski opublikowali tekst, w którym udowadniali, że masowe wymierania zdarzają się cyklicznie co 26 milionów lat[16], niektórzy badacze doszli do wniosku, że Słońce to tak naprawdę gwiazda podwójna. Jego hipotetyczny towarzysz nazwany Nemesis miał raz w ciągu tego okresu przybliżać się do Układu Słonecznego i zaburzać orbity komet Obłoku Oorta, wskutek czego te zbliżające się do Słońca przecinały orbitę Ziemi, co miało skutkować zderzeniem. Jak dotąd nikt nie znalazł ani tej gwiazdy, ani też żadnego dowodu na jej istnienie. Ponadto wielkich wymierań było 5, w różnych okresach, a mniejszych bardzo wiele i mogły mieć różne przyczyny.


Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Marcin Machalski. Late Maastrichtian and earliest Danian scaphitid ammonites from central Europe: Taxonomy, evolution, and extinction. „Acta Palaeontologica Polonica”. 50 (4), s. 653–696, 2005 (ang.). 
  2. Sandra M. Rehan, Remko Leys, Michael P. Schwarz. First Evidence for a Massive Extinction Event Affecting Bees Close to the K-T Boundary. „PLoS ONE”. 8 (10), s. e76683, 2013-10-23. doi:10.1371/journal.pone.0076683 (ang.). 
  3. Peter Schulte i inni. The Chicxulub asteroid impact and mass extinction at the Cretaceous-Paleogene boundary. „Science”. 327 (5970), s. 1214–1218, 2010. doi:10.1126/science.1177265 (ang.). 
  4. J. David Archibald i inni. Cretaceous extinctions: multiple causes. „Science”. 328 (5981), s. 973, 2010. doi:10.1126/science.328.5981.973-a (ang.). 
  5. Jerzy Dzik: Dzieje życia na Ziemi. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011, s. 290.
  6. Jerzy Dzik: Dzieje życia na Ziemi. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011, s. 404-405.
  7. Chicxulub (ang.). W: Earth Impact Database [on-line]. Planetary and Space Science Centre, University of New Brunswick. [dostęp 2012-08-19].
  8. Virgil L. Sharpton, Luis E. Marín. The Cretaceous-Tertiary impact crater and the cosmic projectile that produced it. „Annals of the New York Academy of Sciences”. 822, s. 353–380, 1997. doi:10.1111/j.1749-6632.1997.tb48351.x (ang.). 
  9. 9,0 9,1 Sankar Chatterjee, Naresh M. Mehrotra. The significance of the contemporaneous Shiva impact structure and Deccan volcanism at the KT boundary. „Geological Society of America. Abstracts with Programs”. 41 (7), s. 160, 2009 (ang.). 
  10. David Jolley, Iain Gilmour, Eugene Gurov, Simon Kelley, Jonathan Watson. Two large meteorite impacts at the Cretaceous-Paleogene boundary. „Geology”. 38 (9), s. 835–838, 2010. doi:10.1130/G31034.1 (ang.). 
  11. Breakup event in the main asteroid belt likely caused dinosaur extinction 65 million years ago (ang.). Physorg, 2006-09-05. [dostęp 2008-02-10].
  12. NASA's WISE Raises Doubt About Asteroid Family Believed Responsible for Dinosaur Extinction (ang.). ScienceDaily, 2011-09-19. [dostęp 2012-05-08].
  13. 13,0 13,1 Morgan Kelly: Impact study: Princeton model shows fallout of a giant meteorite strike (ang.). Princeton University, 2011-10-19. [dostęp 2012-05-08].
  14. Zderzenie meteorytu z Ziemią.
  15. Upadek meteorytu mógł spowodować deszcz węgla.
  16. Dave Raup, John J. Sepkoski. Periodic extinction of families and genera. „Science”. 231 (4740), s. 833–836, 1986. doi:10.1126/science.11542060 (ang.). 

Literatura[edytuj | edytuj kod]

  • Walter Alvarez, Dinozaury i krater śmierci, (T. rex and the crater of doom, 1997 r.)