Życie powróciło do krateru Chiksulub niemal natychmiast po upadku asteroidy • Alexander Markov • Wiadomości naukowe o "Elementach" • Paleontologia

Życie powróciło do krateru Chicxulub niemal natychmiast po upadku asteroidy.

Ryc. 1. Mapa grawitacyjna krateru Chiccuric. Różne kolory przedstawiono wielkość anomalii grawitacyjnej (mgal – milligal, patrz gal). Pokazano nowoczesną linię brzegową półwyspu Jukatan biały; Mérida jest miastem Merida, stolicy meksykańskiego stanu Jukatan. Liliowa gwiazdka (Miejsce M0077) – punkt, w którym przeprowadzono wiercenie i utworzono "warstwę przejściową", utworzoną bezpośrednio po uderzeniu. Obwód krateru jest podniesioną krawędzią krateru, a Pierścień Szczytu jest pierścieniową charakterystyczną cechą centralnych części bardzo dużych kraterów uderzeniowych. Czarne kropki – cenotes. Rysunek z omawianego artykułu wNatura

Międzynarodowy zespół geologów i paleontologów przetworzył wyniki podwodnych wierceń przeprowadzonych w 2016 r. W centralnej części krateru Chicxulub (Zatoka Meksykańska). Krater powstał 66 milionów lat temu w wyniku upadku asteroidy, która spowodowała masowe wyginięcie. Badanie 76-centymetrowej warstwy opadów, uformowanej tuż po uderzeniu, wykazało, że życie (w postaci otwornic i małych pełzających i grzebiących zwierząt dennych) powróciło do krateru bardzo szybko – być może w ciągu zaledwie kilku lat. Nowe dane nie potwierdzają hipotezy, że tempo pokryzysowej regeneracji fauny i flory wynika z odległości od epicentrum katastrofy.

Do dziś większość ekspertów nie ma wątpliwości, że masowe wymieranie na przełomie kredy i paleogenu spowodowane było upadkiem asteroidy o średnicy 10-15 km, która pozostawiła ślad na powierzchni planety w postaci krateru Chiksulub meteoryt i zwiększony wulkanizm wulkaniczny "Elementy", 10.05.2015). Asteroida wpadła do płytkiego morza, podnosząc w powietrze ogromną ilość związków siarki (siarka jest częścią gipsu występującego w płytkich osadach morskich), co prawdopodobnie doprowadziło do takich konsekwencji dla biosfery. Obecnie połowa krateru znajduje się na dnie Zatoki Meksykańskiej, w połowie na lądzie (na półwyspie Jukatan, ryc. 1).

Badanie osadów granicznych uformowanych krótko przed i wkrótce po zderzeniu pokazało, że w różnych regionach odtworzenie ekosystemów morskich po kryzysie przebiegało z różną prędkością. W Zatoce Meksykańskiej, na Północnym Atlantyku i w zachodniej Tetydii – czyli w basenach położonych najbliżej epicentrum katastrofy – ekosystemy morskie wydają się odzyskiwać wolniej niż w większości innych regionów.Sugeruje to, że upadek asteroidu mógł mieć miejscowy negatywny wpływ na najbliższe baseny morskie, które były odczuwalne przez długi czas (dziesiątki, a nawet pierwsze setki tysięcy lat). W roli czynnika lokalnego, na przykład, zatruwanie wody morskiej ciężkimi metalami może hipotetycznie działać. Aby przetestować to założenie, ważne jest, aby dowiedzieć się, jak wydarzenia rozwinęły się w epicentrum, czyli bezpośrednio w kraterze Chicxulub.

W 2016 roku na dnie Zatoki Meksykańskiej wywiercono Międzynarodowy Program Odkrywania Oceanów i Międzynarodowy Kontynentalny Program Wiercenia, w miejscu, w którym pierścień otaczający środek krateru pod 600-metrową warstwą osadów kenozoicznych (ryc. 1). Duży międzynarodowy zespół geologów i paleontologów zgłosił 30 maja na stronie internetowej czasopisma Natura o ważnych wynikach uzyskanych w badaniu wyekstrahowanych próbek.

W badanym punkcie na głębokości około 750 m pod powierzchnią dna morskiego spływają pęknięte granity i topniejące uderzenia, czyli skały stopione przez ciepło. Powyżej znajduje się 130-metrowa swavite (suevite) lub brecka uderzeniowa, skała składająca się z częściowo przetopionych szczątków, których rozmiar stopniowo zmniejsza się od dołu do góry.Wszystko to są natychmiastowe ślady katastrofy, które powstały natychmiast po zderzeniu.

Niezwykle interesującą 76-centymetrową warstwę znaleziono między przesądem a wapieniem pelagicznym wczesnego paleo-ceocenu, który autorzy nazwali warstwą "przejściową". Jak się okazało, ta warstwa zachowała bezcenne informacje o pierwszych etapach powrotu życia do epicentrum katastrofy.

"Warstwa przejściowa" powstała w wyniku zmętnienia podniesionego przez asteroidę. Potworny cios zmiażdżył drobny proszek ogromną masą osadów dennych płytkiego morza mezozoicznego. W osadach tych znajdowało się wiele skamielin drobnych organizmów – otwornicy i wapiennego nanoplanktonu. Wśród nich znajdował się gatunek wymarły na długo przed uderzeniem. Wszystko zmieszało się z wodą morską, podczas gdy olbrzymie tsunami przetoczyły się przez krater, a potem osunęły się na dno.

W dolnym 56 cm warstwy przejściowej nie ma śladów pełzania i kopania (patrz skamielina Trace), ale charakterystyczne warstwy są zachowane, co wskazuje na potężne prądy denne spowodowane najprawdopodobniej przez te bardzo tsunami. Autorzy uważają, że dolna część warstwy przejściowej powstała dosłownie w pierwszych dniach po uderzeniu.

W górnej 20 cm warstwy przejściowej nie ma oznak silnych prądów, ale istnieją wyraźne oznaki pełzania i kopania (patrz: Planolity, Chondryty). Bezpośrednio nad warstwą przejściową znajduje się biały wapień wczesnego paleocenu. Zawiera wiodące gatunki otwornic, o których wiadomo, że pojawiły się po raz pierwszy w paleocenie, ale jeszcze nie były w kredy (przed katastrofą). Sądząc po zestawie minerałów, dolne warstwy tego wapienia powstały 30 000 lat po uderzeniu.

Ponieważ bezsporne dowody obecności zwierząt bentonicznych (śladów pełzających) pojawiają się najpierw w górnej części warstwy przejściowej, ważne jest, aby zrozumieć, kiedy powstały. Dane biostratygrafii (to znaczy zbiór kopalnych resztek żywych organizmów) pozwalają jedynie twierdzić, że tworzenie się warstwy przejściowej zostało zakończone nie później niż 30 000 lat po uderzeniu. Ale to oszacowanie jest z pewnością znacznie zawyżone. Według autorów, pomiędzy zakończeniem formowania warstwy przejściowej a początkiem akumulacji pelagicznego wapienia paleoceńskiego nastąpiła długa przerwa, prawdopodobnie związana z pokryzyskowym upadkiem zbiorowisk planktonowych odpowiedzialnych za powstawanie takiego wapienia.

Współczynnik sedymentacji można oszacować na podstawie stężenia w skałach osadowych izotopów. 3Ten, który wchodzi na Ziemię kosmicznym pyłem. Szybkość jego przybycia z pewnymi zastrzeżeniami można uznać za w przybliżeniu stałą, a sam upadek meteorytu Chikssuli nie doprowadził do zauważalnych skoków koncentracji 3On w skałach osadowych (to znaczy, meteoryt nie przyniósł ze sobą dodatkowej nieokreślonej części helu-3). Zastosowanie tej metody pozwoliło ograniczyć maksymalny czas formowania warstwy przejściowej do ośmiu tysięcy lat po uderzeniu. Jeśli to również bierze pod uwagę tę część 3Nie mógł dostać się do warstwy przejściowej nie z stopniowo osiadłego kosmicznego pyłu, ale ze starożytnych osadów wzburzonych przez asteroidę (co prawie na pewno było przypadkiem), okazuje się, że warstwa przejściowa powstała w ciągu mniej niż tysiąca lat.

Co więcej, jeśli przyjmiemy, że warstwa przejściowa składa się głównie z mętności podniesionej przez asteroidę (i wszystkie fakty mówią o tym), to czas jej powstawania można oszacować na podstawie wielkości cząstek tworzących warstwę za pomocą prawa Stokesa). W tym przypadku okazuje się, że cała warstwa, w tym górna część ze śladami pełzania, powstała w mniej niż sześć lat.Autorzy uważają to randkowanie za najbardziej wiarygodne.

Ryc. 2 Charakterystyka warstwy przejściowej. Na dole – Zdjęcie badanego rdzenia i skala w centymetrach (zero odpowiada głębokości 616,24 m poniżej powierzchni dna morskiego). Różowe strzały widoczne są ślady pełzania i kopania, wskazując na obecność fauny dolnej. Szary obszar – warstwa przejściowa pionowa linia przerywana – granica warstwy przejściowej i pokrywający ją wapień paleoceński. Wykresy pokazują, od góry do dołu: zawartość wapnia; względna zawartość baru, tytanu i żelaza (wskaźniki te oceniają wydajność dawnych ekosystemów); obfitość foraminifera planktonu (szare kwadraty – całkowita liczba czerwone kwadratyGuembelitria, jeden z ocalałych z katastrofy, zielone romby – inne rodzaje otwornic, które przeżyły kryzys, niebieskie kółka – gatunki, które pojawiły się po raz pierwszy na początku paleocenu – w duńskim stuleciu); nanoplankton wapniowy; foraminifera dolna. Obraz z omawianego artykułu w Nature

Inne dane uzyskane podczas badań podstawowych są zgodne z tym wnioskiem (ryc. 2). Na przykład, foraminifera kopalna i nanoplankton wapnia w warstwie przejściowej to tak zwany "koktajl graniczny kredy / paleogenu",wcześniej znaleziono w osadach granicznych w różnych punktach Zatoki Meksykańskiej i Karaibów. "Koktajl" składa się z redepozowanych minerałów kredowych (głównie z Maastricht i Kampanii). Udział gatunków, które faktycznie przetrwały linię kryzysową w dolnej części warstwy przejściowej, jest minimalny i stopniowo rośnie od dołu do góry. Ostra przewaga gatunków, które przeżyły, jest charakterystyczna tylko dla górnej części warstwy, gdzie już istnieją ślady czołgania się.

Tak więc, ślady pełzania i kopania, znalezione w górnej 20 cm warstwy przejściowej, wskazują, że już kilka lat po uderzeniu w kraterze gotowało się jakieś dno. Pozostało śladów, podczas gdy osad był jeszcze bardzo miękki, to znaczy podczas lub bezpośrednio po utworzeniu warstwy przejściowej.

Wyniki nie potwierdzają hipotezy, że meteoryt zatruwa otaczające wody lub w inny sposób opóźnia przywrócenie ekosystemów w bezpośrednim sąsiedztwie epicentrum. Wspomniane wyżej opóźnienie w odzyskiwaniu fauny i flory, odnotowane na niektórych obszarach Północnego Atlantyku i Zachodniej Tetydy, wydaje się być spowodowane innymi przyczynami: warunkami lokalnymi, zbiorem przetrwałych gatunków, konkurencją między nimi lub czymś innym.

Badanie wapienia wczesnego paleocenu, leżącego nad warstwą przejściową, wykazało, że wspólnota organizmów planktonowych żyjących w słupie wody powyżej krateru 30 000 lat po katastrofie była całkiem zdrowa i wysoce produktywna (wskazują na to w szczególności wysokie Ba / Ti i Ba / Fe na drugim górnym wykresie na ryc. 2). Nie można było wykryć oznak niedotlenienia (niskie stężenie tlenu). Ten krater Chichikulubsky różni się od późniejszego i mniejszego chesapeake (patrz krater uderzeniowy w Zatoce Chesapeake), powstałego pod koniec eocenu, 35,5 miliona lat temu. Najprawdopodobniej krater Chiksulubsky "pomógł" temu, że w przeciwieństwie do "Chesapeake" nie został odizolowany od otaczającego go oceanu. Dlatego życie może tak szybko powrócić do epicentrum katastrofy, która zabiła 76% gatunków żyjących na planecie.

Źródło: Christopher M. Lowery, Timothy J. Bralower, Jeremy D. Owens, Francisco J. Rodríguez-Tovar, Heather Jones, Jan Smit, Michael T. Whalen, Phillipe Claeys, Kenneth Farley, Sean PS Gulick, Joanna V. Morgan, Sophie Green , Elise Chenot, Gail L. Christeson, Charles S. Cockell, Marco JL Coolen, Ludovic Ferrière, Catalina Gebhardt, Kazuhisa Goto, David A. Kring, Johanna Lofi, Rubén Ocampo-Torres, Ligia Perez-Cruz, Annemarie E. Pickersgill, Michael H. Poelchau, Auriol SP Rae, Cornelia Rasmussen, Mario Rebolledo-Vieyra, Ulrich Riller, Honami Sato, Sonia M. Tikoo, Naotaka Tomioka, Jaime Urrutia-Fucugauchi, Johan Vellekoop, Axel Wittmann, Long Xiao, Kosei HP William Zylberman. Szybkie odzyskiwanie masy na końcu masy Natura. Opublikowano online 30 maja 2018 r. DOI: 10.1038 / s41586-018-0163-6.

Zobacz także:
Datowanie radioizotopowe potwierdziło związek między upadkiem meteorytu Chikssuli a wzrostem wulkanizmu pułapek, Elements, 10.05.2015.

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: