Mørke, ikke koldt, sandsynligvis ansvarlig for dinosaur-dræbende udryddelse

Ny forskning finder, at sod fra globale brande antændt af et asteroide-nedslag kunne have blokeret sollys længe nok til at drive den masseudryddelse, der dræbte det meste liv på Jorden. inklusive dinosaurerne, 66 millioner år siden.

Kridt-Paleogen-udryddelsen udslettede omkring 75 procent af alle arter på Jorden. Et asteroidenedslag på spidsen af ​​Mexicos Yucatán-halvø forårsagede en periode med langvarig kulde og mørke, kaldet en effektvinter, som sandsynligvis gav næring til en stor del af masseudryddelsen. Men videnskabsmænd har haft svært ved at pirre detaljerne om vinterens nedslag, og hvad den nøjagtige mekanisme var, der dræbte livet på Jorden.

En ny undersøgelse i AGUs journal Geofysiske forskningsbreve simulerer bidragene fra virkningens svovl, støv, og sodemissioner til det ekstreme mørke og kulde på slagvinteren. Resultaterne viser, at kulden ville have været alvorlig, men sandsynligvis ikke ødelæggende nok til at drive en masseudryddelse. Imidlertid, sodemissioner fra globale skovbrande formørkede himlen nok til at dræbe fotosynteseapparater i bunden af ​​fødenettet i godt et år, ifølge undersøgelsen.

"Dette svage lys ser ud til at være et virkelig stort signal, der potentielt ville være ødelæggende for livet, " sagde Clay Tabor, en geovidenskabsmand ved University of Connecticut og hovedforfatter af det nye studie. "Det ser ud til, at disse dårlige lysforhold er en sandsynlig forklaring på en stor del af udryddelsen."

Resultaterne hjælper videnskabsmænd med bedre at forstå denne spændende masseudryddelse, der i sidste ende banede vejen for mennesker og andre pattedyr til at udvikle sig. Men undersøgelsen giver også indsigt i, hvad der kan ske i et nukleart vinterscenarie, ifølge Tabor.

"Den vigtigste drivkraft bag en atomvinter er faktisk fra sod i en lignende situation, " sagde Tabor. "Hvad det virkelig fremhæver er, hvor potentielt indflydelse sod kan være på klimasystemet."

Påvirkningen og udryddelsen

Chicxulub-asteroide-nedslaget spyede skyer af ejecta ind i den øvre atmosfære, der derefter regnede tilbage til Jorden. De tilbagevendende partikler ville have haft nok energi til at stege Jordens overflade og antænde globale skovbrande. Sod fra ilden, sammen med svovlforbindelser og støv, blokeret for sollys, forårsager en vinterpåvirkning, der varer flere år. Tidligere forskning anslår, at den gennemsnitlige globale temperatur er faldet med mindst 26 grader Celsius (47 grader Fahrenheit).

Forskere ved, at det ekstreme mørke og kulde var ødelæggende for livet på Jorden, men de pirrer stadig, hvilken komponent der var mere skadelig for livet, og om soden, sulfat, eller støvpartikler var mest forstyrrende for klimaet.

I den nye undersøgelse, Tabor og hans kolleger brugte en sofistikeret klimamodel til at simulere de klimatiske virkninger af sod, sulfater, og støv fra stødet.

Deres resultater tyder på, at sodemissioner fra globale brande absorberede mest sollys i længst tid. Modellen viste, at sodpartikler var så gode til at absorbere sollys, at fotosynteseniveauet faldt til under én procent af det normale i godt et år.

"Baseret på sodens egenskaber og dens evne til effektivt at absorbere indkommende sollys, det gjorde et meget godt stykke arbejde med at blokere sollys i at nå overfladen, " sagde Tabor. "I sammenligning med støvet, som ikke blev i atmosfæren så længe, og svovl, som ikke blokerede så meget lys, soden kunne faktisk blokere næsten alt lys fra at nå overfladen i mindst et år."

Et tilflugtssted for livet

Mørket ville have været ødelæggende for fotosyntese og kunne forklare masseudryddelsen gennem et sammenbrud af fødenettet, ifølge forskerne. Alt liv på Jorden afhænger af fotosyntese som planter og alger, der høster energi fra sollys.

Interessant nok, temperaturfaldet var sandsynligvis ikke så forstyrrende for livet som mørket, ifølge undersøgelsen.

"Det er interessant, at i deres model, sod forårsager ikke nødvendigvis en meget større afkøling sammenlignet med andre typer aerosolpartikler produceret af stødet - men sod får overfladesollyset til at falde meget mere, " sagde Manoj Joshi, en klimadynamikprofessor ved University of East Anglia i Storbritannien, som ikke var forbundet med det nye studie.

I områder som de høje breddegrader, resultaterne tyder på, at havene ikke afkølede væsentligt mere, end de gør under en normal cyklus af årstiderne.

"Selvom havet afkøles med en anstændig mængde, det køler ikke så meget overalt, især i de højere breddegrader, " sagde Tabor. "I sammenligning med de næsten to år uden fotosyntetisk aktivitet fra sod, det ser ud til at være en sekundær betydning."

Som resultat, kystområder med høj breddegrad kan have været tilflugtssteder for livet i månederne efter påvirkningen. Planter og dyr, der lever i Arktis eller Antarktis, er allerede vant til store temperaturudsving, ekstrem kulde, og svagt lys, så de kan have haft en bedre chance for at overleve vinteren, ifølge forskerne.