يبدو أن الدراسة تستبعد التجشؤ البركاني كسبب لموت الديناصورات

لا يبدو أن التجشؤات البركانية قتلت الديناصورات. هذه نتيجة دراسة جديدة.

قاد Pincelli Hull العمل الجديد. تدرس تاريخ المحيطات في جامعة ييل في نيو هافن ، كونيتيكت.

يقر معظم العلماء الآن بأن كويكبًا اصطدم بالأرض قبل 66 مليون سنة ، مما تسبب في دمار عالمي للمناخ. واصطدمت بخليج المكسيك بالقرب من بلدة تشيككسولوب المكسيكية (تشيك-شوه-لوب). كان هذا الحدث إيذانًا بنهاية عصر الديناصورات. ولم تكن الديناصورات هي الضحايا الوحيدون. شهدت الأرض حدث انقراض هائل. إجمالاً ، اختفى إلى الأبد حوالي ثلاثة من كل أربعة أنواع نباتية وحيوانية.

يعتقد بعض العلماء أن حدثًا جيولوجيًا آخر ساعد في تحديد مصير هذه الأنواع. لقد كان انفجارًا هائلاً طويل المدى للبراكين في موقع يقع في غرب الهند الآن. يُعرف هذا الموقع باسم Deccan Traps.

أرادت هال وفريقها معرفة ما إذا كان بإمكانهم تحديد الدور ، إن وجد ، الذي لعبته ثورات ديكان في موت الديناصورات.

للقيام بذلك ، بحثت هي وفريقها في بيانات عن درجات الحرارة بالقرب من وقت اختفاء الديناصورات. استخدم الفريق أيضًا أجهزة الكمبيوتر لنمذجة كيفية تحرك الكربون عبر المحيط. كشفت النتائج أن الغازات البركانية لا يمكن أن تكون قد أسقطت الديناصورات.

الشرح:ما هو نموذج الكمبيوتر؟

تشير رواسب التربة إلى أن اصطدام الكويكب في Chicxulub حدث في نفس الوقت تقريبًا الذي حدث فيه الانقراض. استنتجت مجموعة هال الآن أن اصطدام الكويكب العملاق كان بمثابة قاتل الديناصورات.

وصفت هي وفريقها البيانات لدعم يوم 17 كانون الثاني (يناير) في العلوم .

حقًا فترة هائلة من الانفجارات

كانت هناك ثورات بركانية خلال مليون سنة من الانقراض. ولكن في نفس الوقت تقريبًا ، كانت البراكين في Deccan Traps نشطة تمامًا. لقد أطلقوا ما يصل إلى 500000 كيلومتر مكعب (120 ميل مكعب) من الحمم البركانية عبر الأرض!

بالضبط عندما انطلقت هذه الحمم البركانية وحواليها ، كان غير مؤكد. هذا هو السبب في أنه كان من الصعب معرفة ما إذا كان الكويكب أو البراكين هما المسؤولان الأكبر عن حالات الانهيار.

القرائن الأساسية

جمع الباحثون التربة من قاع المحيط. كانت التربة تحتوي على مادة تعود إلى حدث الانقراض الجماعي قبل 66 مليون سنة. استخدم الفريق التربة لتحديد متى أطلقت البراكين غازاتها القاتلة المحتملة.

في الماضي ، استخدم العلماء تقنية لتحديد عمر الصخور في ديكان ترابس. لقد ألقوا نظرة على بلورات الزركون المضمنة داخل طبقات الرماد التي تفصل تدفقات الحمم البركانية. نظروا أيضًا إلى نتوءات الصخور التي خلفتها الحمم البركانية. باستخدام هذه البيانات ، توصل العلماء إلى تواريخ مختلفة للانفجارات البركانية. كانت بعض التواريخ قبل الانقراض. كان آخرون يلاحقون.

ومع ذلك ، هناك عقبة في استخدام الصخور. لم تكن الحمم البركانية هي التي قتلت الديناصورات والأنواع الأخرى. ربما كانت غازات تقذفها البراكين. كان من الممكن أن يؤدي ثاني أكسيد الكربون الذي أطلقوه إلى ارتفاع درجة حرارة الكوكب. يمكن أن يعرض الحياة للخطر. قد تؤدي انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت من البراكين أيضًا إلى تحمض المحيطات ، مما يؤدي إلى مقتل الحياة هناك. يقول هال:"إن إطلاق الغازات هو المهم". لكنها لاحظت أنه عندما حدث ذلك ، كان من الصعب حقًا تحديده.

علاوة على ذلك ، يمكن أن تكون الانفجارات الضخمة من ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت قد نتجت إما عن اصطدام الكويكب أو من الانفجارات البركانية.

سيساعد تحديد وقت تجشؤ ديكان ترابس على غازاتها السامة في حل الجدل حول الانقراض. للعثور على هذا التاريخ ، نظرت هال وزملاؤها إلى قاع المحيط.

أعماق البحار تكشف عن درجات حرارة الأرض التي ترجع إلى عصر الديناصورات

تحمل رواسب قاع البحر تلميحات عن درجات الحرارة الماضية. باستخدام هذه البيانات ، أنشأ الفريق تاريخًا لدرجات الحرارة العالمية بمرور الوقت. امتد هذا الجدول الزمني عدة مئات الآلاف من السنين. حددت مجموعة هال درجات الحرارة قبل وأثناء وبعد حدث الانقراض. لقد نظروا أيضًا في خمسة سيناريوهات مختلفة لوقت اندلاع Deccan Traps. ثم قارن العلماء السيناريوهات مع الجدول الزمني الجديد لدرجة الحرارة.

اثنان فقط من هذه السيناريوهات تطابق درجات الحرارة في جدولهم الزمني.

في إحداها ، حدثت معظم الانفجارات البركانية بمئات الآلاف من السنين قبل ما يسميه العلماء حدود العصر الطباشيري (K) - الباليوجيني (Pg). حدود K-Pg هذه عبارة عن طبقة من الرواسب الموجودة في جميع أنحاء العالم. المواد الموجودة أدناه تأتي من العصر الطباشيري الفترة - زمن الديناصورات. المواد الموجودة فوقه ، التي تم وضعها لاحقًا ، تأتي من العصر الباليوجيني. إنه العصر الذي ميز صعود الثدييات. إذا حدثت ثوران ديكان الفخاخ قبل مئات الآلاف من السنين قبل K-Pg ، لكان الكوكب قد شهد موجة من الاحترار الشديد. لكن هذه النقطة الضوئية كانت ستنتهي أيضًا قبل وقت طويل من حدوث حالات الوفاة الفعلية.

في السيناريو الثاني ، حدث نصف الانفجارات قبل K-Pg. النصف الآخر حدث بعد ذلك. تلك التي حدثت بعد K-Pg لا يمكن أن تسبب الانقراضات. وتشير بيانات درجة الحرارة إلى أن أي تأثير يغير المناخ مباشرة بعد K-Pg سيكون محدودًا.

مقيدة بماذا؟ يقول فريق هال إن ذلك سيكون بمثابة تحولات في دورة الكربون في المحيطات.

تغييرات دورة الكربون

بعض العوالق التي تعيش في المحيط (على اليسار) تبني أصدافها من مركب يسمى كربونات الكالسيوم. كان هناك الكثير مما يسمى بالعوالق الجيرية منذ 150 مليون إلى 66 مليون سنة. كاد حدث انقراض جماعي أن يقضي على بناة القذائف هؤلاء. حوصرت آثار تلك المخلوقات (على اليمين) في رواسب المحيط. لقد ظهروا في عينات أزالها الباحثون من قاع المحيط. العوالق بيضاء وطباشيرية في التربة القديمة (القاع). لونها بني في الرواسب بعد الانقراض. يشير KPg إلى الحد الفاصل بين وقت حدوث الانقراض الجماعي وبعد حدوثه. يعتقد الباحثون أن العوالق ماتت قبل بعض الانفجارات البركانية. إذا كان الأمر كذلك ، لكان هناك الكثير من كربونات الكالسيوم في مياه المحيط. نتيجة لذلك ، قد يمتص المحيط الكثير من ثاني أكسيد الكربون المنبعث من الانفجارات البركانية. قد يكون لهذا الامتصاص تأثيرات درجة حرارة محدودة للانبعاثات البركانية ويقلل أيضًا من تحمض مياه البحر.

تقوم كائنات المحيطات الصغيرة والعائمة ببناء أصداف واقية من مركب يسمى كربونات الكالسيوم. تسمى العوالق الجيرية (Kal-KAIR-ee-us) ، وقد أصبحت هذه المخلوقات وفيرة بشكل خاص منذ حوالي 145 مليون سنة. وكانوا في كل مكان عبر البحار. تستخدم هذه العوالق كربونات الكالسيوم المذابة في مياه البحر لصنع قذائفها. عندما تموت ، تغرق العوالق وقذائفها في قاع البحر. نقلت القذائف الغارقة نصف الكربون المحيط من سطحه إلى قاع البحر. هذا أبقى دورة الكربون ، حسنا ، دورة. وهذا ما كان سيحدث في زمن الديناصورات.

استبعاد الانفجارات البركانية

تُظهر بيانات درجة الحرارة التي جمعتها مجموعة هال أنه لم تكن هناك زيادة كبيرة في درجات الحرارة بعد حدث الانقراض مباشرة. ولكن في السيناريو الثاني ، فإن الكثير من الانفجارات البركانية الكبيرة بعد K-Pg كانت ستصدر الكثير من ثاني أكسيد الكربون (CO) وكان من المفترض أن يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة الكوكب بسبب التأثيرات الحمضية لتلك CO في المحيط.

الشرح:تحمض المحيطات

يحدث تحمض المحيطات عندما يمتص المحيط فائض ثاني أكسيد الكربون من الهواء. كربونات الكالسيوم هي مادة عازلة قوية ضد تحمض المحيطات. يحيد بعض الحمض. ولكن عندما تفعل ذلك ، هناك كمية أقل من كربونات الكالسيوم المتاحة للعوالق لاستخدامها في بناء أصدافها. نتيجة واحدة:يبقى المزيد من الكربون بالقرب من سطح المحيط بدلاً من أن يصبح أصدافًا ستسقط في النهاية في الرواسب (وبمرور الوقت تُدفن).

لذا ، حتى لو أصدرت البراكين الكثير من ثاني أكسيد الكربون بعد الانقراض ، فمن المحتمل أن المحيطات قد حيدت الكثير منه. وهذا من شأنه أن يحد من قدرة الغازات البركانية على ارتفاع درجات الحرارة العالمية.

في النهاية ، وجدت مجموعة هال أن أياً من سيناريو الانفجار البركاني لا يتطابق مع بيانات درجة الحرارة. لذلك لم يكن من الممكن أن يتسبب أي منهما في الانقراض الجماعي في K-Pg ، كما يقول هال. التوقيت خاطئ تماما.

تقول كورتني سبرين إن الدراسة الجديدة "استخدمت طرقًا فريدة حقًا" لتحديد سبب الانقراض الجماعي. عالمة جيولوجيا في جامعة فلوريدا في غينزفيل. والأكثر من ذلك ، كما تقول ، أن الاستنتاجات الواردة في الدراسة الجديدة حول توقيت إطلاق الغازات "منطقية".

هذا لا يعني بالضرورة أن الطرق الأخرى لتاريخ الحمم كانت خاطئة. في الواقع ، قد تكون تواريخ تدفقات الحمم البركانية Deccan Traps صحيحة ، كما يقول Sprain. كان هناك الكثير من التقدم التكنولوجي. بعض هؤلاء جعلوا التأريخ عالي الدقة لـ Deccan Traps ممكنًا. كما أنهم كانوا مسؤولين عن الكشف عن شيء مهم بشأن البراكين - وهو تأخير محتمل بين تدفقات الحمم البركانية وإطلاق الغازات ، كما تقول.

إن فهم سبب وجود اختلاف في التوقيت بين الحمم البركانية ورشقات الغاز هو مجال نشط للدراسة في أبحاث البراكين ، كما تقول. "لا يزال هناك عدد غير قليل من الأسئلة حول كيفية اندلاع أي نظام بركاني."