Van alle plekken op aarde die in een ver verleden door een asteroïde getroffen hadden kunnen worden, was het schiereiland Yucatán misschien wel de allerslechtste.
Dat is de stelling van een onderzoek naar de gebeurtenissen van 66 miljoen jaar geleden, toen een asteroïde van twaalf kilometer doorsnede zich in de zee voor de kust van het huidige havenplaatsje Chicxulub in Mexico boorde. De inslag maakte een abrupt einde aan het tijdperk van de dinosauriërs, door de overgrote meerderheid van deze majestueuze dieren uit te roeien, samen met driekwart van al het leven op aarde.
Volgens de resultaten van de studie daalde de gemiddelde temperatuur op aarde als gevolg van de inslag met 7,5 tot 10 graden Celsius en boven land zelfs met 10 tot 16 graden Celsius.
Slechts dertien procent van het aardoppervlak bestaat uit gesteente dat bij de inslag zulke grote hoeveelheden roet zou hebben uitgestoten, schrijft het onderzoeksteam deze week in het tijdschrift Scientific Reports. Dat betekent dat als de asteroïde op bijna elke andere plek zou zijn ingeslagen, de dinosauriërs (los van de soorten waaruit de moderne vogels zijn voortgekomen) misschien niet zouden zijn uitgestorven.
“Het is een fascinerend onderzoek (...) waarin wordt beweerd dat de massa-uitsterving zelf vrij onwaarschijnlijk was, ondanks de enorme omvang van het inslaglichaam,” zegt Paul Chodas, die het Center for Near Earth Object Studies van NASA’s Jet Propulsion Laboratory beheert.
“We hebben al vaker gezegd dat deze enorme inslag erg ongelukkig voor de dinosauriërs uitviel, en heel gelukkig voor ons als de meest ontwikkelde soort van de zoogdierenfamilie. Maar nu kunnen we precies aangeven hoeveel pech de dinosauriërs en hoeveel geluk wij hebben gehad!”
Oliebron
Hoofdauteur Kunio Kaiho schat dat bij de inslag bij Chicxulub zóveel olierijk afzettingsgesteente werd verbrand dat ruim anderhalf miljard ton aan fijne koolstofdeeltjes de atmosfeer in werd geblazen, genoeg om een overdekt voetbalstadion geheel met roet te vullen.
Hoewel de laaghangende roetdeeltjes al gauw uit de lucht zouden zijn geregend, zou zo’n 350 miljoen ton roet hoog in de atmosfeer zijn blijven hangen, waar het vitale zonnestralen zou hebben tegengehouden.
Kaiho kwam tot zijn schattingen op basis van een reconstructie van de verspreiding van sedimentaire gesteenten met een hoog gehalte aan koolwaterstoffen aan het einde van het Krijt. In het algemeen vallen deze gebieden – vooral langs kusten – samen met de regio’s waar tegenwoordig veel aardolie en aardgas wordt gevonden.
Eerder onderzocht Kaiho overal ter wereld roetdeeltjes in rotslagen van na de inslag. Daarbij ontdekte hij dat het roet in monsters die op Haïti waren genomen – relatief dichtbij de Chicxulub-krater – sterk leek op het roet in monsters uit Spanje, op vele duizenden kilometers van de inslag.
“De overeenkomsten wijzen op één enkele bron voor de roetdeeltjes, wat kan betekenen dat ze afkomstig zijn van de plek waar de Chicxulub-asteroïde insloeg,” zegt Kaiho. “De hoeveelheid koolwaterstoffen in de sedimentaire gesteenten op de plek van de inslag zou bepalend kunnen zijn geweest voor de mate van afkoeling boven land en zee.”
Het feit dat op veel plekken in de wereld (maar niet overal) in oude gesteentelagen uit deze periode veel roet is gevonden, werd toe nu toe verklaard door de enorme bosbranden die zouden zijn ontstaan toen gloeiend hete rotsen die als gevolg van de inslag de lucht in waren geslingerd, overal op aarde neerstortten.
Kaiho zegt dat zijn nieuwe onderzoek deze theorie tegenspreekt en dat branden op het aardoppervlak alleen nooit zoveel roet hoog in de atmosfeer hadden kunnen brengen om zo’n wereldwijde afkoeling mogelijk te maken. Hij voegt eraan toe dat roetdeeltjes van een dergelijke inslag niet gelijkmatig over de aarde worden verspreid, wat aansluit op het feit dat het noordelijk halfrond sterker afkoelde en dat de temperaturen op het zuidelijk halfrond zich sneller herstelden.
Roet of zwavel?
Maar er is één probleem met Kaiho’s nieuwe onderzoeksresultaten: bij boringen die onlangs in het gesteente van de Chixculub-krater zelf zijn gedaan, werden weinig koolwaterstoffen aangetroffen.
Een afkoeling direct na de inslag zou vermoedelijk het gevolg zijn geweest van verdampte zwaveldeeltjes in plaats van roetdeeltjes, zegt Sean Gulick, een geoloog aan de University of Texas in Austin die deelnam aan expedities waarbij rotsmonsters uit de onderzeese gedeelten van de Chicxulub-krater werden genomen.
In een andere studie die afgelopen week werd gepubliceerd, ontdekte Joanna Morgan, een van de expeditieleiders, dat bij de inslag waarschijnlijk zo’n 325 gigaton zwavel is vrijgekomen, meer dan genoeg om de planeet af te koelen – en dat getal is nog een voorzichtige schatting.
Gulick merkt op dat het roet uit Haïti – 640 kilometer van de Chicxulub-krater – wel degelijk kan zijn afgezet door branden op het aardoppervlak en dat de komende analyses van de steenmonsters uit de Chicxulub-krater meer licht op het verhaal zullen werpen.
Maar hij accepteert wel Kaiho’s basisstelling dat de asteroïde op een zeer ongelukkige plek insloeg. De aarde is in het verleden door andere grote asteroïden getroffen, waarbij diepe sporen werden achtergelaten, bijvoorbeeld in de Chesapeake Bay en in het westen van het Duitse Beieren. Maar voor zover uit fossielen in gesteentelagen valt op te maken, veroorzaakten deze inslagen geen massa-uitstervingen – waarschijnlijk omdat op de plekken waar ze plaatsvonden niet de juiste mix van explosieve gesteenten aanwezig was.
“Er zijn eigenlijk maar weinig plekken op aarde waar je een asteroïde van twaalf kilometer doorsnede kunt laten vallen en dan dezelfde atmosferische verandering krijgt,” zegt Gulick.
Of de boosdoener nu zwavel of roet was, het werk van Kaiho kan zeer bruikbaar zijn voor het testen van computermodellen waarmee klimaatveranderingen in de geschiedenis van de aarde worden gesimuleerd.
“We kunnen deze specifieke factoren door de modellen laten uitwerken: wat gebeurt er als we enorme hoeveelheden zwavel of roet of kooldioxide laten vrijkomen? Die vragen kunnen we op de chemie van de atmosfeer loslaten en dan de uitkomsten ervan bestuderen,” zegt Gulick.
“De mogelijkheid om dat te doen is ook ongelooflijk belangrijk voor het testen van de effecten van de huidige klimaatverandering.”
