Efectul uciderii dinozaurilor și-a făcut treaba murdară cu praf – Ars Technica

Misterele clasice ale crimei funcționează pentru că aproape fiecare personaj ajunge să fie suspect de crimă. Decesul dinozaurilor non-aviari arată foarte mult așa. Efectul Chicxulub și efectele sale secundare au creat un număr mare de suspecți potențial letali. din? O minge de foc uriașă și un tsunami masiv? Fluctuații sălbatice ale climei? Incendii forestiere globale? Cerul negru împiedică fotosinteza? Tot ce s-a menționat mai sus?

Modelarea acestor efecte, combinată cu datele privind modelul de dispariție, a condus la opinii diferite cu privire la ceea ce s-a dovedit decisiv în ceea ce privește dispariția multor specii. În cea mai recentă privire asupra extincției de la sfârșitul Cretacicului, o echipă de oameni de știință cu sediul în mare parte la Bruxelles a revizuit sedimentele depuse în urma impactului și a descoperit că o mare parte din resturile provin din praf fin. Când acest praf este introdus în modelele climatice, temperaturile globale scad cu până la 25 de grade Celsius, iar fotosinteza se oprește timp de aproximativ doi ani.

De la praf la praf

S-au întâmplat multe în atmosferă în anii de după impact. Resturile rezultate în urma impactului ar fi revenit în atmosfera Pământului, arzând în acest proces în particule fine de rocă bogate în sulf. Căldura din acest proces ar fi putut aprinde incendii masive de pădure, adăugând multă funingine amestecului. Totul a provenit din resturi de la coliziune care au rămas în atmosferă.

Acest lucru a condus la ideea „iarnii de efect”, unde mai puțină lumină solară ajunge pe Pământ, provocând o scădere semnificativă a temperaturii și posibil stoparea fotosintezei. Cele trei componente principale ale prafului atmosferic – funinginea, resturile stâncoase și particulele bogate în sulf – au fost învinuite, dar modelarea a ridicat semne de întrebare dacă vreuna dintre ele este prezentă la niveluri suficiente pentru a provoca o iarnă de impact.

Pentru a avea o idee mai bună despre ceea ce se întâmplă, cercetătorii din spatele acestei noi lucrări au revizuit sedimentele dintr-un sit numit Tanis din Dakota de Nord, unde resturi de tsunami au fost spălate la țărm imediat după impact. De asemenea, s-au găsit: cristale de cuarț șocate care ar fi ajuns la fața locului direct de la impact în câteva ore. Mai presus de toate aceste straturi de resturi de impact este un strat de praf bogat în iridiu compus în mare parte din materiale silicate care au fost ejectate din locul impactului și s-au depus treptat în următorii câțiva ani.

Cercetătorii au scanat acest strat folosind un aparat de imagine cu difracție laser, care le-a permis să estimeze dimensiunea particulelor de praf care au format aceste depozite. Dimensiunea medie a particulelor s-a dovedit a fi mult mai mică decât ceea ce majoritatea cercetărilor au presupus că ar rezulta în urma coliziunii. Această dimensiune mai mică va avea un impact asupra cât timp rămâne praful în atmosferă, precum și asupra modului în care interacționează cu lumina soarelui.

Pentru a înțelege cum afectează acest lucru evenimentele după impactul Chicxulub, cercetătorii l-au legat de un model climatic global.

Cea mai mare bucurie

Cercetătorii au permis modelului să atingă o stare de echilibru pentru formarea continentală a Cretacicului final și compoziția atmosferică. În funcție de anotimp, aceasta a produs temperaturi globale între 15° și 19°C. Apoi au injectat o mulțime de lucruri în acea atmosferă, pe baza estimărilor generate în altă parte: 10¹⁸ grame de praf de silicat, 10¹⁶ grame de funingine și 10¹⁷ Grame de dioxid de sulf. De asemenea, au efectuat simulări ale fiecăruia dintre resturile de impact în mod individual, pentru comparație.

Efectele au fost dramatice. Cele mai extreme cazuri ale modelului climatic au înregistrat temperaturi scăzute cu până la 25 de grade Celsius. Condițiile au rămas „extreme” timp de cel puțin cinci ani, iar temperaturile au rămas sub condițiile pre-impact timp de aproximativ 20 de ani.

Fiecare tip de material are un timp de înjumătățire distinct în atmosferă și reacționează în moduri diferite la lumină, atât lumina soarelui, cât și radiația infraroșie care călătorește de pe Pământ în spațiu. Ca urmare, efectul unui amestec al acestora este diferit de efectul oricărui tip de particule din atmosferă. Granulele de praf fin utilizate în această lucrare au rămas în atmosferă mai mult de două ori mai mult decât praful mai gros explorat în modelele anterioare.

Pe lângă schimbarea dramatică a climei, cercetătorii estimează că este nevoie de mai puțin de două săptămâni de la impactul fotosintezei pentru a se opri la nivel global. Sta departe de lume cel puțin 1,7 ani, când are loc o întoarcere parțială în timpul verii emisferei sudice. (Acest lucru este în concordanță cu extincțiile fiind mai grave în emisfera nordică.) Fotosinteza a rămas suprimată până la patru ani după impact.

Descoperirile ajută la explicarea de ce crimele științifice sunt atât de greu de rezolvat. A fost nevoie doar de o mică schimbare a dimensiunii particulelor aruncate în sus la Chicxulub pentru a modifica dramatic dinamica climatului în următorii ani. Sperăm că, în timp, datele de pe alte site-uri ne vor ajuta să rezolvăm evenimentele complexe care au venit după impact.

Științe ale Pământului Natural, 2023. DOI: 10.1038/s41561-023-01290-4 (Despre ID-urile digitale).