Meksikon Jukatanin niemimaan turkoosien vesien alapuolella sijaitsee kauan sitten tapahtuneen joukkosurman tapahtumapaikka. Geologisessa silmänräpäyksessä suurin osa maailman eläin-ja kasvilajeista kuoli sukupuuttoon. Poraamalla satoja metrejä kiveä tutkijat ovat vihdoin saavuttaneet syytetyn jättämän ”jalanjäljen”. Tuo jalanjälki merkitsee maan pahamaineisinta avaruuskiven törmäystä.
tunnetaan nimellä Chicxulub (CHEEK-shuh-loob), se on dinosaurustappaja.
tutkijat kokoavat dino-maailmanlopun toistaiseksi tarkinta aikajanaa. He tarkastelevat uudelleen kauan sitten tapahtuneen kohtalokkaan tapahtuman jättämiä sormenjälkiä. Törmäyspaikalla asteroidi (tai ehkä komeetta) syöksyi Maan pinnalle. Vuoret muodostuivat muutamassa minuutissa. Pohjois-Amerikassa voimakas tsunami hautasi sekä kasveja että eläimiä paksujen rauniokasojen alle. Loftatut roskat pimensivät taivaan ympäri maailmaa. Planeetta jäähtyi-ja pysyi sellaisena vuosia.
, mutta asteroidi ei välttämättä toiminut yksin.
elämä saattoi olla jo vaikeuksissa. Todisteet viittaavat supervolkaaniseen rikoskumppaniin. Nykyisen Intian alueella tapahtuneet purkaukset syöksivät ulos sulaa kiveä ja syövyttäviä kaasuja. Ne ovat saattaneet happamoittaa meriä. Kaikki tämä on voinut horjuttaa ekosysteemejä kauan ennen ja jälkeen asteroidin törmäyksen. Törmäyksen aiheuttama tärähdys saattoi jopa kiihdyttää purkauksia, jotkut tutkijat väittävät nyt.
kun vihjeitä on tullut lisää, osa näyttää olevan ristiriidassa. Se on tehnyt dinosaurusten todellisen tappajan henkilöllisyyden — vaikutuksen, tuliperäisyyden tai molempien — epäselvemmäksi, Paul Renne sanoo. Hän on geotieteilijä Berkeleyn Geokronologian keskuksessa Kaliforniassa.
”koska olemme parantaneet käsitystämme ajoituksesta, Emme ole ratkaisseet yksityiskohtia”, hän sanoo. ”Viimeisen vuosikymmenen työ on vain vaikeuttanut kahden mahdollisen syyn erottamista toisistaan.”
savuava ase
on selvää, että massiivinen sammuminen tapahtui noin 66 miljoonaa vuotta sitten. Se näkyy kivikerroksissa, jotka merkitsevät liitukauden ja Paleogeenikauden rajaa. Fossiileja, joita aikoinaan oli runsaasti, ei enää tuon ajan jälkeen esiinny kallioissa. Tutkimukset fossiileista, jotka on löydetty (tai joita ei ole löydetty) näiden kahden kauden rajan yli — lyhennettynä K-Pg — rajana-osoittavat, että noin kolme neljästä kasvi-ja eläinlajista kuoli sukupuuttoon samoihin aikoihin. Siihen kuului kaikkea hurjasta Tyrannosaurus Rexistä mikroskooppiseen planktoniin.
kaikki maan päällä nykyään elävä juontaa juurensa harvoihin onnekkaisiin selviytyjiin.
vuosien varrella tutkijat ovat syyttäneet monia epäiltyjä tästä katastrofaalisesta kuolonuhrista. Jotkut ovat esittäneet maailmanlaajuisten vitsausten iskeneen. Tai ehkä Supernova käristi planeetan. Vuonna 1980 tutkijaryhmä, johon kuului Isä-Poika-kaksikko Luis ja Walter Alvarez, kertoi löytäneensä paljon iridiumia eri puolilta maailmaa. Alkuaine ilmestyi k-Pg: n rajalle.
Iridium on harvinaista maankuoressa, mutta runsaasti asteroideissa ja muissa avaruuskivissä. Löytö oli ensimmäinen pitävä todiste tappaja-asteroidi-törmäyksestä. Ilman kraatteria hypoteesia ei kuitenkaan voitu vahvistaa.
Törmäysjätteiden kasat johdattivat kraatterinmetsästäjät Karibialle. Yksitoista vuotta Alvarezin paperin jälkeen tutkijat vihdoin tunnistivat savuavan aseen-kätketyn kraatterin.
se kiersi Meksikon rannikolla sijaitsevan Chicxulub Puerton kaupungin. (Itse asiassa kraatteri oli löydetty 1970-luvun lopulla öljy-yhtiön tutkijoiden toimesta. He olivat käyttäneet maan painovoiman vaihteluita havainnollistaakseen kraatterin 180 kilometriä leveän ääriviivat. Tieto löydöstä ei kuitenkaan tavoittanut kraatterinmetsästäjiä vuosiin.) Tutkijat arvioivat vaikutuksen suuruutta osittain laman ammottavan koon perusteella. He arvelivat, että sen on täytynyt vapauttaa 10 miljardia kertaa niin paljon energiaa kuin ydinpommi, joka pudotettiin Hiroshimaan Japaniin vuonna 1945.
se on iso.
on kuitenkin jäänyt kysymyksiä siitä, miten isku saattoi aiheuttaa niin paljon kuolemaa ja tuhoa maailmanlaajuisesti.
nyt näyttää siltä, että itse räjähdys ei ollut törmäysskenaariossa se suuri tappaja. Sitä seurasi pimeys.
väistämätön yö
maa järisi. Voimakkaat puuskat riepottelivat ilmakehää. Taivaalta satoi romua. Törmäyksen ja siitä seuranneiden maastopalojen sylkemä noki ja pöly täyttivät taivaan. Nokea ja pölyä alkoi sitten levitä kuin valtava auringonvaloa salpaava varjo koko planeetan ylle.
kuinka kauan pimeys kesti? Jotkut tutkijat olivat arvioineet, että se oli missä tahansa muutamasta kuukaudesta vuosiin. Uusi tietokonemalli antaa tutkijoille paremman käsityksen tapahtuneesta.
se simuloi maailmanlaajuisen hidastumisen pituutta ja vakavuutta. Ja sen on täytynyt olla todella dramaattista, kertoo Clay Tabor. Hän työskentelee National Center for Atmospheric Research-keskuksessa Boulderissa, Colossa. Paleoklimatologina hän tutkii muinaisia ilmastoja. Hän on kollegoineen rekonstruoinut eräänlaisen digitaalisen rikospaikan. Se oli yksi kaikkien aikojen tarkimmista tietokonesimulaatioista törmäyksen vaikutuksesta ilmastoon.
simulaatio alkaa arvioimalla ilmastoa ennen romahdusta. Tutkijat selvittivät, millainen tuo ilmasto voisi olla muinaisten kasvien geologisista todisteista ja ilmakehän hiilidioksidipitoisuuksista. Sitten tulee noki. Korkean tason arvion mukaan nokea on noin 70 miljardia tonnia (noin 77 miljardia lyhyttä tonnia). Luku perustuu törmäyksen kokoon ja maailmanlaajuiseen laskeumaan. Ja se on valtava. Se vastaa noin 211 000 Empire State Buildingin painoa!
kahteen vuoteen maan pinnalle ei päässyt lainkaan valoa, simulaatio osoittaa. Ei mitään osaa maan pinnasta! Maapallon lämpötila romahti 16 celsiusasteeseen. Arktinen jää levisi etelään. Tabor jakoi tämän dramaattisen skenaarion syyskuussa 2016 Denverissä, Colossa. Amerikan geologisen seuran vuosikokouksessa.
jotkut alueet olisivat kärsineet erityisen paljon, Taborin teos arvelee. Lämpötila laski Tyynellämerellä päiväntasaajan tienoilla. Samaan aikaan rannikon Antarktis tuskin jäähtyi. Sisämaa-alueet menestyivät yleensä huonommin kuin rannikkoseudut. Nuo jaot voisivat auttaa selittämään, miksi jotkut lajit ja ekosysteemit kestivät vaikutuksen, kun taas toiset kuolivat pois, Tabor sanoo.
kuusi vuotta törmäyksen jälkeen auringonpaiste palasi törmäystä edeltäneille olosuhteille tyypilliselle tasolle. Kaksi vuotta tämän jälkeen maan lämpötilat lämpenivät korkeammiksi kuin oli ollut tyypillistä ennen törmäystä. Sitten kaikki törmäyksen ilmaan heittelemä hiili alkoi vaikuttaa. Se toimi kuin eristävä peitto planeetan yllä. Maapallo lämpeni lopulta useita asteita enemmän.
todisteet hyytävästä pimeydestä löytyvät rock-levyltä. Paikalliset meren pintalämpötilat muokkasivat muinaisten mikrobien kalvoissa olevia rasva – (rasva -) molekyylejä. Näiden lipidien fossiloituneet jäännökset tekevät lämpötilaennätyksen, kertoo Johan Vellekoop. Hän työskentelee geologina Leuvenin yliopistossa Belgiassa. Fossiloituneet lipidit nykyisen New Jerseyn alueella viittaavat siihen, että lämpötila romahti siellä 3 astetta (noin 5 astetta) törmäyksen seurauksena. Vellekoop kollegoineen jakoi arvionsa kesäkuun 2016 geologiassa.
vastaavat äkilliset lämpötilanlaskut sekä pimentynyt taivas tappoivat kasveja ja muita lajeja, jotka ravitsevat muuta ravintoverkkoa, Vellekoop sanoo. ”Himmennä valot ja koko ekosysteemi romahtaa.”
kylmä pimeys oli iskun tappavin ase. Jotkut onnettomat otukset kuolivat kuitenkin liian aikaisin nähdäkseen sen.
juttu jatkuu kuvan alla.
elävältä haudattu
muinainen hautausmaa peittää Montanan, Wyomingin ja Dakotojen karhot. Sitä kutsutaan Hell Creekin Muodostelmaksi. Se on satojen neliökilometrien kokoinen fossiilinmetsästäjän paratiisi. Eroosio on paljastanut dinosaurusten luita. Osa on nostettu maasta, valmiina poimittavaksi ja tutkittavaksi.
Robert DePalma on Floridassa sijaitsevan Palm Beachin luonnonhistoriallisen museon paleontologi. Hän on työskennellyt kuivassa Hell Creek badlandsissa, tuhansien kilometrien päässä Chicxulub-kraatterista. Sieltä hän on löytänyt jotain yllättävää: tsunamin merkkejä.
todisteita Chicxulub-iskun aiheuttamasta suurimittaisesta tsunamista oli aiemmin löydetty vain Meksikonlahden ympäriltä. Sitä ei oltu koskaan nähty näin pohjoisessa tai näin kaukana sisämaassa. Tsunamituhojen oireet olivat kuitenkin selvät, DePalma sanoo. Virtaava vesi kaatoi sedimenttiä maisemaan. Romu oli peräisin läheiseltä läntisen sisämaan Meriväylältä. Tämä vesimuodostuma kulki aikoinaan Pohjois-Amerikan poikki Texasista Jäämerelle.
sedimentissä oli iridiumia ja lasimaista roskaa, joita muodostui törmäyksessä höyrystyneestä kivestä. Se sisälsi myös merellisten lajien, kuten käärmemäisten ammoniittien fossiileja. Ne oli kannettu mereltä.
ja todisteet eivät loppuneet siihen.
geologisen seuran kokouksessa viime vuonna DePalma kaivoi esiin tsunamiesiintymien sisältä löytyneitä kalafossiileja. ”Nämä ovat ruumiita”, hän sanoi. ”Jos ryhmä kävelee palaneelle rakennukselle, mistä he tietävät, kuoliko hän ennen tulipaloa vai sen aikana? Keuhkoissa etsitään hiiltä ja nokea. Tässä tapauksessa kaloilla on kidukset, joten tarkistimme ne.”
kidukset olivat iskun jäljiltä täynnä lasia. Se tarkoittaa, että kalat olivat elossa ja uivat asteroidin osuessa. Kalat olivat eläneet siihen asti, kun tsunami työntyi yli maiseman. Se murskasi kalat romun alle. Nuo onnettomat kalat ovat Depalman mukaan ensimmäiset tunnetut Chicxulub-iskun suorat uhrit.
sitä seuranneella ilmastonmuutoksella ja metsäkadolla kesti kauemmin tehdä tuhojaan.
juuri kalojen täyttämien tsunamiesiintymien alta löytyi toinen hämmästyttävä löytö: kahden lajin dinosaurusten jälkiä. Jan Smit on Earth scientist VU University Amsterdamissa Hollannissa. ”Nämä dinosaurukset juoksivat ja elivät ennen kuin tsunami iski niihin”, hän sanoo. ”Koko Hell Creekin ekosysteemi oli elossa viimeiseen hetkeen asti. Se ei ollut missään nimessä laskussa.”
uudet todisteet Hell Creekin muodostelmasta vahvistavat, että suurin osa silloisista kuolemista johtui Chicxulubin törmäyksestä, Smit väittää nyt. ”Olin 99-prosenttisen varma, että se oli vaikutus. Nyt kun olemme löytäneet nämä todisteet, olen 99,5-prosenttisen varma.”
vaikka monet muut tutkijat jakavat Smitin varmuuden, kasvava ryhmittymä ei. Uudet todisteet tukevat vaihtoehtoista hypoteesia dinosaurusten kuolemasta. Niiden tuho on saattanut tulla ainakin osittain syvältä maan sisältä.
kuolema alapuolelta
kauan ennen Chicxulubin törmäystä planeetan toisella puolella oli käynnissä toisenlainen katastrofi. Tuolloin Intia oli oma maa-alueensa lähellä Madagaskaria (nykyisen Afrikan itärannikon edustalla). Deccanin tulivuorenpurkaukset purkaisivat siellä lopulta noin 1,3 miljoonaa kuutiokilometriä sulaa kiveä ja rojua. Se on enemmän kuin tarpeeksi materiaalia hautaamaan Alaskan maailman korkeimman pilvenpiirtäjän korkeuteen. Samankaltaisten tulivuorenpurkausten synnyttämät kaasut on yhdistetty muihin suuriin sukupuuttoihin.
tutkijat selvittivät Deccanin laavavirtoihin uponneiden kiteiden iät. Nämä osoittavat, että suurin osa purkauksista alkoi noin 250 000 vuotta ennen Chicxulubin törmäystä. Ja ne jatkuivat noin 500 000 vuotta sen jälkeen. Tämä tarkoittaa sitä, että purkaukset raivosivat sukupuuttojen ollessa voimakkaimmillaan.
tämä uusi aikajana antaa uskottavuutta niille, jotka epäilevät Chicxulubin törmäyksen olleen pääsyy sukupuuttotapahtumaan.
”Deccanin tuliperäisyys on paljon vaarallisempaa elämälle maapallolla kuin törmäys”, sanoo Gerta Keller. Hän työskentelee paleontologina Princetonin yliopistossa New Jerseyssä. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, miten vahingollista se on. Samalla tavalla kuin Iridium merkitsee Chicxulubin törmäyksen laskeumaa, Deccanin tuliperäisyydellä on oma käyntikorttinsa. Se on alkuaine elohopea.
suurin osa ympäristön elohopeasta on peräisin tulivuorista. Suuret purkaukset yskivät tonneittain alkuainetta. Deccan ei ollut poikkeus. Suurin osa Deccanin purkauksista vapautti yhteensä 99-178 miljoonaa tonnia (noin 109-196 miljoonaa Yhdysvaltain lyhyttä tonnia) elohopeaa. Chicxulub julkaisi siitä vain murto-osan.
kaikki, että elohopea jätti jäljen. Sitä esiintyy Lounais-Ranskassa ja muualla. Tutkimusryhmä löysi paljon elohopeaa esimerkiksi ennen törmäystä maahan asetetuista sedimenteistä. Samoissa sedimenteissä oli toinenkin johtolanka: planktonin (pienten kelluvien merieliöiden) fossiloituneet kuoret dinosaurusten ajoilta. Toisin kuin terveet kuoret, nämä yksilöt ovat ohuita ja halkeilleita. Tutkijat kertoivat asiasta helmikuun 2016 geologiassa.
kuoren palaset viittaavat siihen, että Deccanin purkauksissa vapautunut hiilidioksidi teki valtameristä liian happamia joillekin olennoille, Thierry Adatte sanoo. Hän on geotieteilijä Lausannen yliopistossa Sveitsissä. Hän tutki yhdessä Kellerin kanssa.
”selviytyminen alkoi käydä hyvin vaikeaksi näille otuksille”, Keller sanoo. Plankton muodostaa meren ekosysteemin perustan. Niiden väheneminen ravisutti koko ruokaverkostoa, hän epäilee. (Samanlainen suuntaus on tapahtumassa nykyään, kun merivesi imee hiilidioksidia fossiilisten polttoaineiden poltosta.) Ja vesien muuttuessa happamammiksi eläimiltä kului enemmän energiaa kuoriensa tekemiseen.
Partners in crime
Deccanin purkaukset aiheuttivat tuhoa ainakin osassa Etelämannerta. Tutkijat analysoivat mantereen Seymour-saarella asuvien 29 simpukkamaisen äyriäislajin kuorien kemiallista rakennetta. Kuorien kemikaalit eroavat toisistaan riippuen niiden valmistushetken lämpötilasta. Että antaa tutkijoiden koota noin 3.5 miljoonan vuoden ennätys siitä, miten Etelämantereen lämpötila muuttui dinosaurusten sukupuuton aikoihin.
Deccanin purkausten alkamisen ja siitä johtuneen ilmakehän hiilidioksidin nousun jälkeen paikalliset lämpötilat lämpenivät noin 7,8 celsiusastetta (14 F). Tutkimusryhmä kertoi tuloksista heinäkuussa 2016 Nature Communications-lehdessä.
noin 150 000 vuotta myöhemmin tapahtui toinen, pienempi lämpenemisvaihe Chicxulubin törmäyksen kanssa. Molemmat näistä lämpenemiskausista vastasivat suuria sukupuuttoaaltoja saarella.
”kaikki eivät vain eläneet onnellisina, ja sitten pum, tämä törmäys tuli tyhjästä”, Sierra Petersen sanoo. Hän on geokemisti Michiganin yliopistossa Ann Arborissa. Hän työskenteli myös tämän tutkimuksen parissa. Kasvit ja eläimet ” olivat jo stressaantuneita eikä heillä ollut hyvä päivä. Ja tämä törmäys tapahtuu ja työntää ne päälle”, hän sanoo.
molemmat katastrofit olivat merkittäviä sukupuuttojen aiheuttajia. ”Kumpi tahansa olisi aiheuttanut jonkin sukupuuton”, hän sanoo. ”Mutta tällainen joukkosukupuutto johtuu molempien tapahtumien yhteisvaikutuksesta”, hän päättelee nyt.
kaikki eivät ole samaa mieltä.
sen toteaminen, että Deccanin purkaukset vaikuttivat joihinkin osiin maailmaa ennen törmäystä, ei riitä osoittamaan, että koko elämä oli tuolloin stressaantunut, sanoo Joanna Morgan. Hän on geofyysikko Imperial College Londonissa Englannissa. Hänen mukaansa fossiilitodisteet monilla alueilla viittaavat siihen, että merielämä kukoisti törmäykseen asti.
mutta ehkä huono onni ei ollut syy siihen, että dinosaurukset kohtasivat kaksi tuhoisaa katastrofia yhtä aikaa. Ehkä törmäys ja tuliperäisyys liittyivät toisiinsa, jotkut tutkijat ehdottavat. Ideana ei ole yritys saada iskupuristeja ja tulivuoren palvojia leikkimään kiltisti. Tulivuoret purkautuvat usein suurten maanjäristysten jälkeen. Tämä tapahtui vuonna 1960. Cordón-Caulen purkaus Chilessä alkoi kaksi päivää läheisen magnitudin 9,5 järistyksen jälkeen. Chicxulub-iskun seismiset shokkiaallot nousivat mahdollisesti vielä suuremmaksi-10 magnitudia tai enemmän, Renne sanoo.
hän ja hänen kollegansa ovat jäljittäneet vulkanismin voimakkuutta törmäyksen aikana. Purkaukset ennen ja jälkeen sen jatkuivat keskeytyksettä 91 000 vuotta. Renne kertoi asiasta viime huhtikuussa Euroopan Geotieteiden unionin kokouksessa Itävallan Wienissä. Purkausten luonne kuitenkin muuttui 50 000 vuodessa ennen törmäystä tai sen jälkeen. Purkautuneen aineksen määrä hyppäsi 0,2-0,6 kuutiokilometristä (0,05-0,14 kuutiokilometriä) vuosittain. Jonkin on täytynyt muuttaa vulkaanista putkistoa, hän sanoo.
vuonna 2015 Renne ryhmineen hahmotteli virallisesti yhden-kahden iskun sukupuuttohypoteesinsa tieteessä. Törmäyksen aiheuttama isku mursi Deccanin magmaa ympäröivän kiven, he ehdottivat. Näin sula kiviaines laajeni ja mahdollisesti laajeni tai yhdisti magmakammioita. Magmaan liuenneet kaasut muodostivat kuplia. Kuplat nostivat ainetta ylöspäin kuin ravistetussa limsatölkissä.
fysiikka tämän törmäys-tulivuori-yhdistelmän takana ei ole luja, sanovat tutkijat väittelyn molemmin puolin. Se on totta varsinkin, koska Deccan ja iskupaikka olivat niin kaukana toisistaan. ”Tämä on pelkkää arvailua ja ehkä toiveajattelua”, Princetonin Keller sanoo.
Sean Gulick ei myöskään ole vakuuttunut. Hänen mukaansa todisteita ei ole. Hän on geofyysikko Texasin yliopistossa Austinissa. ”He metsästävät toista selitystä, kun sellainen on jo ilmeinen”, hän sanoo. ”Isku teki sen yksin.”
tulevien kuukausien ja vuosien aikana dinosauruksen tuomiopäivän parannetut tietokonesimulaatiot — ja käynnissä olevat Chicxulubin ja Deccanin kivien tutkimukset — saattoivat ravisuttaa keskustelua entisestään. Toistaiseksi lopullisen syyllisen tuomitseminen kummallekaan syytetylle tappajalle olisi vaikeaa, Renne ennustaa.
molemmat tapahtumat tuhosivat planeettaa samanlaisin tavoin samoihin aikoihin. ”Niitä ei ole enää helppo erottaa toisistaan”, hän sanoo. Dinosaurustappajan tapaus jää ainakin toistaiseksi ratkaisemattomaksi mysteeriksi.