Dinosaur-dræbende asteroide-nedslag afkølede jordens klima mere end tidligere antaget

Chicxulub-asteroidevirkningen, der udslettede dinosaurerne, frigav sandsynligvis langt mere klimaændrende svovlgas i atmosfæren end oprindeligt antaget, ifølge ny forskning.

En ny undersøgelse giver et mere raffineret estimat af, hvor meget svovl og kuldioxidgas, der blev kastet ud i Jordens atmosfære fra fordampede klipper umiddelbart efter Chicxulub-begivenheden. Undersøgelsens forfattere vurderer, at mere end tre gange så meget svovl kan være kommet ind i luften sammenlignet med, hvad tidligere modeller antog, hvilket antyder, at den efterfølgende periode med køligt vejr kan have været koldere end tidligere antaget.

Den nye undersøgelse giver støtte til hypotesen om, at påvirkningen spillede en væsentlig rolle i Kridt-Paleogen-udryddelsen, der udryddede næsten tre fjerdedele af Jordens plante- og dyrearter, ifølge Joanna Morgan, en geofysiker ved Imperial College London i Storbritannien og medforfatter til den nye undersøgelse offentliggjort i Geofysiske forskningsbreve .

"Mange klimamodeller kan i øjeblikket ikke fange alle konsekvenserne af Chicxulub-påvirkningen på grund af usikkerhed om, hvor meget gas der oprindeligt blev frigivet, " sagde Morgan. "Vi ønskede at gense denne betydningsfulde begivenhed og forfine vores kollisionsmodel for bedre at fange dens umiddelbare virkninger på atmosfæren."

De nye resultater kan i sidste ende hjælpe videnskabsmænd med bedre at forstå, hvordan Jordens klima ændrede sig radikalt i kølvandet på asteroidekollisionen, ifølge Georg Feulner, en klimaforsker ved Potsdam Institute for Climate Impact Research i Potsdam, Tyskland, som ikke var involveret i den nye forskning. Forskningen kan hjælpe med at give ny indsigt i, hvordan Jordens klima og økosystem kan ændre sig markant på grund af påvirkningsbegivenheder, han sagde.

"Nøgleresultatet af undersøgelsen er, at de får en større mængde svovl og en mindre mængde kuldioxid udstødt end i andre undersøgelser, " sagde han. "Disse forbedrede skøn har store konsekvenser for de klimatiske konsekvenser af påvirkningen, som kunne have været endnu mere dramatisk end hvad tidligere undersøgelser har fundet."

En titanisk kollision

Chicxulub-nedslaget skete for 66 millioner år siden, da en asteroide på cirka 12 kilometer (7 miles) bred slog ind i Jorden. Kollisionen fandt sted nær det, der nu er Yucatán-halvøen i den Mexicanske Golf. Asteroiden nævnes ofte som en potentiel årsag til Kridt-Paleogen-udryddelsen, en masseudryddelse, der slettede op til 75 procent af alle plante- og dyrearter, inklusive dinosaurerne.

Asteroidekollisionen havde globale konsekvenser, fordi den kastede enorme mængder støv, svovl og kuldioxid ud i atmosfæren. Støvet og svovlen dannede en sky, der reflekterede sollys og reducerede jordens temperatur dramatisk. Baseret på tidligere skøn over mængden af ​​svovl og kuldioxid, der frigives ved påvirkningen, en nylig undersøgelse offentliggjort i Geophysical Research Letters viste, at Jordens gennemsnitlige overfladelufttemperatur kan være faldet med så meget som 26 grader Celsius (47 grader Fahrenheit), og at temperaturer under frysepunktet varede i mindst tre år efter påvirkningen.

I den nye forskning, forfatterne brugte en computerkode, der simulerer trykket fra stødbølgerne skabt af påvirkningen til at estimere mængden af ​​gasser, der frigives i forskellige påvirkningsscenarier. De ændrede variabler såsom anslagsvinklen og sammensætningen af ​​de fordampede klipper for at reducere usikkerheden i deres beregninger.

De nye resultater viser, at virkningen sandsynligvis frigav cirka 325 gigaton svovl og 425 gigaton kuldioxid i atmosfæren, mere end 10 gange den globale menneskelige udledning af kuldioxid i 2014. Derimod den tidligere undersøgelse i Geofysiske forskningsbreve der modellerede Jordens klima efter kollisionen havde antaget 100 gigaton svovl og 1, 400 gigaton kuldioxid blev kastet ud som følge af sammenstødet.

Forbedring af effektmodellen

Den nye undersøgelses metoder skiller sig ud, fordi de kun sikrede gasser, der blev udstødt opad med en minimumshastighed på 1 kilometer i sekundet (2, 200 miles i timen) var inkluderet i beregningerne. Gasser, der blev kastet ud ved langsommere hastigheder, nåede ikke en høj nok højde til at blive i atmosfæren og påvirke klimaet, ifølge Natalia Artemieva, en seniorforsker ved Planetary Science Institute i Tucson, Arizona og medforfatter til den nye undersøgelse.

Ældre modeller af påvirkningen havde ikke så meget computerkraft og blev tvunget til at antage, at al den udslyngede gas kom ind i atmosfæren, begrænse deres nøjagtighed, sagde Artemieva.

Undersøgelsens forfattere baserede også deres model på opdaterede estimater af påvirkningens vinkel. En ældre undersøgelse antog, at asteroiden ramte overfladen i en vinkel på 90 grader, men nyere forskning viser, at asteroiden ramte i en vinkel på cirka 60 grader. Brug af denne reviderede anslagsvinkel førte til, at en større mængde svovl blev kastet ud i atmosfæren, sagde Morgan.

Undersøgelsens forfattere modellerede ikke, hvor meget køligere Jorden ville have været som følge af deres reviderede estimater af, hvor meget gas der blev kastet ud. At dømme ud fra afkølingen set i den tidligere undersøgelse, som antog, at en mindre mængde svovl blev frigivet ved påvirkningen, frigivelsen af ​​så meget svovlgas spillede sandsynligvis en nøglerolle i udryddelsen. Svovlgassen ville have blokeret en betydelig mængde sollys, sandsynligvis føre til år med ekstremt koldt vejr potentielt koldere end den tidligere undersøgelse fandt. Manglen på sollys og ændringer i havcirkulationen ville have ødelagt Jordens planteliv og marine biosfære, ifølge Feulner.

Frigivelsen af ​​kuldioxid førte sandsynligvis til en vis langsigtet klimaopvarmning, men dens indflydelse var mindre sammenlignet med svovlskyens afkølende effekt, sagde Feulner.

Sammen med at få en bedre forståelse af Chicxulub-effekten, forskere kan også bruge den nye undersøgelses metoder til at estimere mængden af ​​gas, der frigives under andre store påvirkninger i Jordens historie. For eksempel, forfatterne beregnede Ries-krateret i Bayern, Tyskland blev dannet af et nedslag, der kastede 1,3 gigaton kuldioxid ud i atmosfæren. Denne mængde gas havde sandsynligvis ringe effekt på jordens klima, men ideen kunne bruges til at hjælpe med at forstå de klimatiske virkninger af større påvirkninger.