الكل يعرف أن كويكبًا قضى على الديناصورات ، أليس كذلك؟ تظهر الكثير من الأدلة أن حدث تأثير Chicxulub كان له عواقب وخيمة على الديناصورات. لكن الصورة أكثر تعقيدًا من ذلك. قد يكون النشاط البركاني الشديد قد ساهم في الانقراض.
في نهاية العصر الطباشيري ، قبل حوالي 66 مليون سنة ، انقرضت الديناصورات. وليس فقط الديناصورات ؛ انقرض حوالي 75٪ من جميع النباتات والحيوانات. نجا ديناصورات الطيور.
في نفس الوقت ، اصطدم كويكب ضخم أو مذنب في شبه جزيرة يوكاتان في الأرض ، في المكسيك الحالية. يطلق عليها حدث صدمة Chicxulub ، فقد غطت الغلاف الجوي ببخار الماء والغبار طويل الأمد بشكل خاص ، بسبب هيكل ونوع الصخور في موقع الارتطام.
كان من السهل استنتاج أن Chicxulub تسبب في الانقراض. هناك الكثير من الأدلة التي تتجاوز موقع التأثير نفسه.
بادئ ذي بدء ، يسمى الانقراض نفسه الانقراض الطباشيري-الباليوجيني (انقراض K-Pg) ، لأنه وضع علامة على نهاية العصر الطباشيري وبداية فترة العصر الباليوجيني. (يطلق عليه أيضًا انقراض العصر الطباشيري (انقراض K-T.)
يحتوي السجل الجيولوجي على طبقة رسوبية منذ 66 مليون سنة تسمى حدود K-Pg. حدود K-Pg موجودة في كل من الصخور البحرية والبرية حول العالم. يحتوي على الكثير من إيريديوم المعدن ، وهو نادر على الأرض ، ولكنه غزير في الكويكبات. الاستنتاج هو أن تأثير Chicxulub انتشر الإيريديوم في الغلاف الجوي على مستوى العالم ، وهو محفوظ الآن في جيولوجيا الأرض ، وهو نوع من الأسلحة الدخانية لحدث التأثير.
ولكن هناك أدلة متزايدة على أن الانفجارات البركانية ساهمت في الانقراض الجماعي قبل 66 مليون سنة ، وأن الأدلة تأتي من تكوين صخري يسمى فخاخ ديكان. تقوي دراسة جديدة الصلة بين انقراض K-Pg والنشاط البركاني الذي تسبب في مصائد Deccan.
تعتبر ديكان ترابس منطقة في الهند تعرف باسم مقاطعة نارية كبيرة. إنها واحدة من أكبر المعالم البركانية على الأرض. الفخاخ عبارة عن طبقات متعددة من الحمم البازلتية ، وكلها معًا يبلغ سمكها أكثر من 2 كم (1.2 ميل). تغطي ديكان ترابس مساحة 500000 كم. (200،000 ميل مربع) ، على الرغم من أنها غطت في وقت واحد ما يصل إلى 1.5 مليون كيلومتر مربع. (600000 ميل مربع) يبلغ حجم الحمم البركانية مليون كيلومتر مكعب (200،000 ميل مكعب).
يأتي اسم "Traps" من الكلمة السويدية "trappa" التي تعني السلالم. يشير إلى البنية الشبيهة بالخطوات في المناظر الطبيعية في المنطقة.
هناك أكثر من هذه الفخاخ أكثر من موسيقى الروك. كمية النشاط البركاني اللازمة لإنشاء مصائد ديكان كانت ستلوث الغلاف الجوي بالغازات السامة. الآن قام اثنان من علماء الجيولوجيا من جامعة برينستون برسم رابط أقوى بين مصائد ديكان و K-Pg Extinction مع أول جدول زمني عالي الدقة للثورات التي خلقت ديكان ترابس في الهند. يظهر بحثهم في عدد 22 فبراير من مجلة Science.
والعلمان هما بلير شوين وجيرتا كيلر من جامعة برينستون. لقد قادوا فريقًا دوليًا لهذه الدراسة ، حاولوا حتى الآن تحديد الطبقات المختلفة من مصائد Deccan بشكل أكثر دقة من أي وقت مضى.
قال شوين ، أستاذ مشارك في علوم الأرض: "سمع الجميع أن الديناصورات ماتت من كويكب يضرب الأرض". "ما لا يدركه الكثير من الناس هو أنه كان هناك العديد من حالات الانقراض الجماعي الأخرى في الـ 500 مليون سنة الماضية ، والعديد منها يتزامن مع تدفقات بركانية كبيرة" من البراكين الضخمة المعروفة باسم البازلت الفيضانات أو المقاطعات النارية الكبيرة.
ليست هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تورط الفخاخ في انقراض K-Pg. لكن الدقة في هذه الدراسة الجديدة هي التي تقود النقطة إلى الوطن.
يسمى الجهد المبذول لتاريخ التكوينات الجيولوجية علم الجيولوجيا. تستخدم Geochronology الصفات المتأصلة في الصخور نفسها للعثور على عمرها ، وعادةً ما تعتمد على نسب النظائر والتحلل الإشعاعي للقيام بذلك.
تستخدم تقنية جيوكرونولوجيا الأكثر شهرة ، والتي تسمى عادة تأريخ الكربون ، معدل الاضمحلال للكربون المشع 14 للعثور على أعمار الأحافير. لكن مواعدة الكربون تعمل فقط على الأنسجة الحية التي يبلغ عمرها بضعة آلاف من السنين ، مما يجعلها مفيدة لعلم الآثار ولكن ليس للبازلت البالغ من العمر 66 مليون عام.
بالنسبة للصخور من حوالي وقت الانقراض الجماعي ، لدى علماء الجيولوجيا خيارات قليلة من المواد المشعة بشكل طبيعي. تنتج الجيولوجيا التاريخية التي يقودها اليورانيوم أعمارًا دقيقة جدًا ، لكن المعادن التي تحتوي على اليورانيوم نادرًا ما تحدث في البازلت ، الصخور التي تشكل تدفقات الحمم البركانية الضخمة في مصائد ديكان. الزركون الحامل لليورانيوم هو طريقة أخرى لتاريخ الصخور القديمة ، ولكنه غالبًا ما يوجد في الانفجارات المتفجرة من البراكين من نوع جبل سانت هيلينز ، والتي تحتوي على كيمياء أكثر غنى بالسيليكا.
مع وضع قيود المواعدة هذه في الاعتبار ، كان فريق العلماء حذرين بشأن التنبؤ بالنجاح. لم يتوقعوا أبدًا أن تسفر رحلتهم الأولى إلى Deccan Traps عن النتائج التي حققوها.
قال مايك إيدي من فئة 2011 ، الذي أصبح الآن زميلًا في أبحاث ما بعد الدكتوراه في علوم الأرض: "لا أعتقد أن أيًا منا توقع أن تؤدي رحلتنا الأولى إلى مصائد ديكان إلى نوع مجموعة البيانات التي كنا قادرين على إنتاجها". ومؤلف مشارك على علم ورقة.
لكنهم حالفهم الحظ.
في الأيام القليلة الأولى في مصارف ديكان ، جمع العلماء عينات مما يسمى البازلت الحبيبي الخشن. البازلت هو النوع الأكثر شيوعًا من الصخور البركانية على الأرض. كانوا يبحثون عن عينات تحتوي على معادن حاملة لليورانيوم ، لأن التحلل الإشعاعي لليورانيوم هو أحد الطرق المرجعية لعلم الجيولوجيا. في البداية لم يعثروا على أي منها ، لأن مثل هذه الصخور نادرة في تكوينات مثل مصائد Deccan وأكثر شيوعًا في الرماد البركاني.
ولكن بعد بضعة أيام ، وجدوا نوع الصخور الغنية بالسيليكا التي كانوا يبحثون عنها.
قال إيدي: "خلال أسبوعنا الأول في الهند ، وجدنا سريرًا عاليًا من رماد السيليكا بين تدفقين من البازلت ، وقد حولنا تروسنا". عرف الباحثون أن الرماد البركاني الغني بالسليكا يمكن أن يحتوي بسهولة على بلورات الزركون الصغيرة التي تحافظ على اليورانيوم المشع. قال إيدي: "جاء الاختراق الحقيقي بعد يوم أو يومين ، عندما أدرك بلير أن التربة الأحفورية ربما جمعت هذا النوع من الرماد بكميات صغيرة".
لذا غير الفريق تركيزهم. وبدلاً من ذلك ، بحثوا عن رواسب الرماد بين تدفقات البازلت ، بحثًا عن اليورانيوم المشع داخل الزركون ، الموجود في الرماد. اليورانيوم يجعل الزركون ، وبالتالي طبقات الرماد ، سهلة التأريخ. من خلال تأريخ طبقات الرماد فوق وتحت تدفق الحمم البركانية ، يمكنهم تحديد تاريخ الحمم نفسها وتاريخ الاندفاع بشكل أكثر دقة.
قضى الفريق ثلاثة مواسم ميدانية في مقاطعة ديكان ، وأرسل عينات من 141 موقعًا إلى المختبر في برينستون. احتوت 24 من العينات على ما يحتاجه الفريق: بلورات الزركون الحاملة لليورانيوم. أظهر تحليل العينات أن مصائد Deccan قد تم إنشاؤها بواسطة أربعة نبضات ثوران مميزة. ولكل من هذه النبضات هجاء للديناصورات ، ومعظم أشكال الحياة الأخرى على الأرض في ذلك الوقت.
في كل مرة ينفجر فيها بركان ، فإنه يغير الجو. تنبعث كميات هائلة من الكبريت وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي من حبسهم طويل المدى داخل الصخور. للكبريت تأثير تبريد قصير المدى على الغلاف الجوي ، بينما لثاني أكسيد الكربون تأثير احترار طويل المدى. يمكن أن يؤدي الاثنان مجتمعان إلى تقلبات مناخية برية.
قال شوين: "يمكن أن تؤدي هذه إلى تقلبات مناخية بين الفترات الحارة والباردة التي تجعل الحياة صعبة على الأرض". ولكن لمعرفة أكثر وضوحًا كيف كانت هذه الانفجارات ستؤثر على الحياة على الأرض ، كان عليهم الحصول على التوقيت الصحيح. سيكون لكمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون تأثير مختلف تمامًا إذا تم حقنها في الغلاف الجوي في مائة عام عما لو استغرق الأمر مليون سنة ليتم حقنها.
من بين نبضات الاندفاع الأربعة التي حددها العلماء ، حدث اثنان منها قبل الانقراضات الجماعية. بدأ الثاني من هذين الاثنين فقط عشرات الآلاف من السنين قبل تأثير Chicxulub ، والذي هو تقريبًا في نفس اللحظة من الناحية الجيولوجية. قال شوين: "تتوافق النبضان الأولان ... مع فترة زمنية تقلب فيها المناخ من البرد إلى الحار إلى البارد مرة أخرى ، ويعتقد العديد من العلماء أن هذا يشير إلى حدوث اضطراب أولي في المناخ قد يكون ساهم في حدث الانقراض الجماعي". "تظهر بياناتنا أنه ربما كان بإمكان النبض الثاني لعب دور مهم في الانقراض نفسه لأنه حدث قبله مباشرة."
قالت جيرتا كيلر ، "إن البراكين الدكاني هو السبب الأكثر احتمالاً لانقراض كتلة الديناصورات". "ربما يكون تأثير Chicxulub قد ساهم في زوالها ، على الرغم من أن التوقيت والتأثيرات البيئية لهذا التأثير لا يزال يتعين تحديدها."
استخدمت دراسة حديثة أخرى نُشرت في نفس العدد من Science طريقة مختلفة لتاريخ Deccan Traps وخرجت بتواريخ مختلفة. وخلصت هذه الدراسة إلى أنه لم تكن هناك أربعة نبضات بركانية مميزة حددتها دراسة برينستون ، وأن أكثر من 90٪ من حجم فخاخ ديكان اندلعت في أقل من مليون سنة. وخلصت أيضًا إلى أن حوالي 75٪ منه حدث بعد انقراض K-Pg ، وأن تغير المناخ في نهاية العصر الطباشيري تزامن مع أصغر مراحل الانفجارات في فخاخ ديكان. إذا كان الأمر كذلك ، فإن البراكين في Deccan Trap لا يمكن أن تسبب الانقراض.
علماء آخرون ، مدركون لطبيعة التأثير مقابل الجدل البركاني الذي تعتبر هذه الدراسة جزءًا منه ، هم أكثر حذرًا في استنتاجاتهم.
قال بنسيللي هال ، أستاذ مساعد الجيولوجيا والجيوفيزياء في جامعة ييل ، والذي لم يشارك في هذا البحث والذي جادل ضد دور البركان في الانقراض الجماعي: "بشكل عام ، أعتقد أن هذه الورقة مهمة ومثيرة للاهتمام". "تعد الورقة تقدمًا كبيرًا في توقيت ثورات [Deccan Traps] ، ولكن كيف يرتبط ذلك بتوقيت إطلاق الغازات لا يزال سؤالًا رئيسيًا يجب حله لمعرفة بالضبط ما هي الأدوار ذات الصلة بالبراكين والتأثير."
من النادر أن تضع دراسة واحدة في سلسلة طويلة من الدراسات نقاشًا علميًا ، ولا يختلف هذا. يتقدم العلم مع تحسن العلماء في قياس الأشياء والتفكير فيها. لن تكون هذه نهاية النقاش.
قد يكون استغرق الأمر لكمة واحدة لتسبب انقراض K-Pg. ربما تكون الديناصورات قد سقطت بسبب تأثير Chicxulub وفي طريقها إلى الخلف ، ثم سقطت إلى الأبد بسبب البراكين. أو قد يكون أكثر تعقيدًا من ذلك.
تُظهر دراسة عام 2016 أن أنواع الديناصورات كانت تنقرض بالفعل قبل ملايين السنين من الانقراض ، وأن الأنواع الجديدة لم تظهر لتحل محلها. في الوقت نفسه ، أصبحت أنواع الثدييات أكثر تنوعًا ، وربما في وضع أفضل للتكيف مع التغيرات الناجمة عن النشاط البركاني وتأثير Chicxulub. ربما تطورت الديناصورات تطوريًا ، وكان التأثير والبراكين مجرد علامة تعجب.
وربما لن نعرف أبدًا بالتأكيد.
مصادر:
- بيان صحفي: هل قتلت البراكين الديناصورات؟ يشير دليل جديد إلى "ربما.
- ورقة بحثية: قيود U-Pb على الاندفاع النبضي لفخاخ Deccan عبر الانقراض الجماعي الطباشيري النهائي
- ورقة بحثية: الإيقاع الثوري للبراكين الدكنية فيما يتعلق بحدود العصر الطباشيري-الباليوجيني
- ورقة بحثية: تنخفض الديناصورات عشرات الملايين من السنين قبل انقراضها النهائي
