Kréta-paleogén határ

A hatás pillanata (a művész benyomása)

A kréta-paleogén határ , más néven KP-határ , korábban a kréta-harmadkori határ , más néven K / T-határ , egy 66 millió évvel ezelőtti geológiai esemény időpontja, amely a kréta időszakból a a paleogén (2000 -ig " harmadidőszak "). A kréta-paleogén határ kezdete a fanerozoikum öt legnagyobb tömeges kihalásának egyike , amely különösen véget vetett a dinoszauruszok korának . Ez a geológiai sarkalatos pont képezi az átmenetet a mezozoikum és a cenozoikus korszak között .

Ez azonban a hagyományos értelemben vett fix időpont. A geológiai és biológiai felfordulás a környezeti változások sokféleségéből tevődik össze, amelyek időrendi sorrendben és néhány naptól több százezer évig terjedő időszakokban történtek. A hatása egy vagy több aszteroida , párosulva jelentősen megnövekedett vulkáni tevékenység okozta súlyos változást állat- és növényvilág . A kréta-paleogén határ geológiai jellemzői közé tartozik az irídium anomália , amely nagy aszteroida becsapódást jelez, valamint a nagy mennyiségű hamu és kőzetgolyó, amelyeknek rendkívüli melegben kell kialakulniuk. Jelenleg nagyon valószínű, hogy ezek az események közvetlenül kapcsolódnak a globális kihaláshoz.

A Nemzetközi Rétegtani Bizottság (ICS) 2000-ben felváltotta a korábbi "harmadlagos" megnevezést "paleogénre", a kréta-paleogén határ (angolul: kréta-paleogén határ vagy K-Pg határ ) kifejezés német és nemzetközi szakirodalom. közös használatú.

Bizonyíték az aszteroida becsapódására

A Chicxulub kráter számítógéppel készített térképe a gravitációs anomáliák alapján

Az egy vagy több hatás hipotézisének lényeges mutatója a kréta-paleogén határ közelében található sok kőzet szokatlanul magas irídiumtartalma . Mivel a földköpeny a szegény irídium képest kő meteorit , azt feltételezzük, hogy a por által felvetett hatása megtalálható ezekben a rétegekben. Kap további támogatást a hipotézist egy aszteroida sztrájk rendellenesség króm - izotóp eloszlása ugyanabban a rétegben, amelyben a irídium anomália fordul elő. A króm izotóp eloszlása ​​általában homogén a földön. Míg az irídium -anomália esetében azt állították, hogy a vulkáni tevékenységek az irídium dúsulásához is vezethetnek, addig a króm esetében az izotóp -anomália csak a földönkívüli anyagok keverékével magyarázható. A becsapódás további ásványtani nyomai a nyomáshullám és a magas hőmérséklet eredményeiből állnak, mint például a megváltozott ("sokkolt") kvarcszerkezetek ( síkdeformációs elemek, PDF -ek ), sztiszovitok , cirkóniumok , gyémántkristályok és üveggömbök ( mikrotektitek ). Ezek a szerkezetek világszerte előfordulnak, és mennyiségileg arányosan csökkennek a krátertől való távolsággal. Az ütköző test lehetséges jelöltje egy aszteroida , amelynek összetétele hasonló a széntartalmú kondritokhoz ; az utóbbiak krómizotóp -eloszlása ​​megegyezik a KP határrétegével. Mivel az üstökös feltehetően jég- és porrészecskékből áll, amelyek összetétele hasonló a széntartalmú kondritokhoz , nem zárható ki az üstökös, mint lehetséges ütköző test.

A hatáshipotézis története és forgatókönyve

Egy felbukkan a Trinidad Lake State Park , Colorado . A szaggatott vonal a KP határ mentén halad.
A KP határát tartalmazó rétegsorozat elkészítése a maastrichti Természettudományi Múzeumban

1980 júniusában a fizikus és Nobel-díjas Luis Walter Alvarez és fia, Walter Alvarez geológus vezette kutatócsoport közzétette egy irídium-anomália felfedezését a kréta-paleogén határon . Az ebből következő feltételezés egy nagy aszteroida becsapódásról, amely többek között a dinoszauruszok kihalásához vezetett, hosszú beszélgetés kezdete volt az apa és fia Alvarez által bemutatott hipotézis előnyeiről és hátrányairól.

Miközben az ütközésmérő lehetséges ütközési pontját keresték , egy 180 km -es krátert találtak a mexikói Yucatán -félszigeten , Chicxulub Puerto falu alatt, és fiatalabb üledékek borították . Ezzel nem ért véget az úgynevezett Chicxulub hatás körüli tudományos vita . Még ha úgy tűnt is, hogy a kráter kora és mérete illeszkedik a kréta-paleogén válság sémájába, számos ellenhipotézist vetettek fel, többek között azt, hogy nem az ütés, hanem az indiai Dekka-csapda mágikus kitörése, ami a kréta -paleogén -határ tömeges kihalását okozta . Ezenkívül az üledékvizsgálatok a Saipem 10000 kutatóhajóval végzett mélyfúrási program részeként azt jelezték, hogy a Chicxulub kráter 300 000 évvel a tényleges KP határréteg előtt keletkezett.

A hatás „elő-randevúzása” kritikát kapott, és a legújabb kutatási eredmények ismeretében ismét valószínűtlen. A modern kormeghatározási módszerek és nagyon alacsony toleranciatartományú elemzési technikák alkalmazása azt az eredményt eredményezte, hogy az ütközési esemény és a KP határréteg pontosan egybeesik az időben. A becsapódást követő tél most is tényszerűen biztosítottnak tekinthető. A tudósok egészen a közelmúltig azon a véleményen voltak, hogy a biológiai sokféleség és az ökoszisztémák stabilitása a kréta időszak végén hanyatlóban volt . Az új tanulmányok egyre inkább arra utalnak, hogy a késői Maastrichtian ökológiai helyzete stabilabb volt, mint azt sokáig feltételezték, annak ellenére, hogy a vulkáni kibocsátásokból származó környezetszennyezés lehetséges. Így a Chicxulub ütközésre bízták a mezozoikum faunájának végét.

A jelenleg legvalószínűbb forgatókönyv feltételezi, hogy 66,040 millió évvel ezelőtt (± 0,032 millió év) egy körülbelül 14 km nagyságú aszteroida 20 km / s sebességgel ütközött egy trópusi sekély tengerbe a jelenlegi Mexikói -öbölben , a feltételezett szöggel. a 45-60 fok körüli hatás a legrosszabb forgatókönyvnek felelt meg a környezeti hatás tekintetében. Az ütközésmérő szinte teljesen elpárolgott egy másodpercen belül, de a robbanás ereje miatt, amelyet valószínűleg a világ minden tájáról hallottak, néhány ezer köbkilométer karbonátot és párologtató kőzetet dobtak nagy távolságokra izzó ejekteként a sztratoszférába , kisebb mértékben messze azon túl. Az ütközés azonnali hatásai mellett, mint például a megatsunami , a szuperszonikus nyomáshullám és a 11 vagy 12 -es erősségű földrengések, világszerte vadonatűzek fordultak elő, amelyek mértékét és időtartamát még nem sikerült véglegesen tisztázni. Néhány napon belül nagy mennyiségű korom- és porfelhő terjed szét a légkörben, hónapokig elnyeli a napfényt, és globális hőmérséklet -csökkenést okoz. Ezenkívül egy friss és éghajlati modelleken alapuló tanulmány szerint egy réteg kénsavat is tartalmazhat - az aeroszolok jelentősen hozzájárultak a globális örökfagy időszakához több éven keresztül, a felszíni hőmérséklet legalább 26 ° C -kal csökkent a világ nagy részén .

Egy hipotézis, amelyet több ismert geoscientológus mutatott be 2015 áprilisában, feltételezi, hogy a 3 × 10 23 joule ütési energiája és az ebből eredő tektonikus lökéshullámok miatt a mai „ nyüzsgő ” Dekkan-Trapp a mai Nyugat-India területén jelentős növekedést mutatott tevékenységében. E hipotézis szerint a Dekkan-Trapp árvízbázisok 70 százalékának rövid távú kisülése a Chicxulub becsapódásnak köszönhető. Ezt a forgatókönyvet, amely eddig kevés figyelmet kapott, a tudományos szakirodalom egyre intenzívebben tárgyalja.

Az ezt követő biológiai válság az óceáni és a szárazföldi ökoszisztémákat egyaránt érintette. A fajok 75 százaléka esett áldozatul a tömeges kihalásnak, köztük nemcsak a dinoszauruszok, hanem az ammóniitok , szinte minden meszes foraminifera és nagyrészt a madarak is. A vélhetően több évtizedes hideg fázis után gyors felmelegedés kezdődött, ami hőstresszhez vezetett , az óceáni fenekek elpárolgása következtében fellépő ütés következtében több milliárd tonna szén -dioxid miatt. A szélsőséges üvegházhatás időtartamát körülbelül 50 000 évvel becsülik, mielőtt az éghajlat valószínűleg csak több százezer év után stabilizálódik.

Ütési hipotézis perm / triász

Egy másik nagy tömeges kihalást - az ókor és a középkor ( paleozoikum és mezozoikum ) közötti átmenetnél - hipotetikusan a meteorit becsapódásának tulajdonítanak („ permi -triász hatás ”). Azonban sem a szignifikánsan megnövekedett irídium -koncentráció, sem az izotóp -anomáliák nincsenek dokumentálva erre a határra a megfelelő kőzetrétegekben. 2006 -ban gravitációs anomáliát észleltek műholdas adatok segítségével a déli sarkvidéki Wilkesland régióban . A radarképek bizonyítékot szolgáltattak egy 480 km hosszú becsapódási kráter létezésére az Antarktisz jégtakarója alatt, feltételezett életkora 250 millió év. A Wilkesland -kráter tehát a földtörténet legnagyobb ismert becsapódására vezethető vissza, amelynek pusztító potenciálja jelentősen meghaladta volna a Chicxulub -meteoritét . Egyelőre még nem lehetett közvetlen bizonyítékokat szolgáltatni, például a helyszínen végzett geológiai elemzésekkel, megfelelő mélyfúrások segítségével .

A KP határán a tömeges kihalás lehetséges tényezői

Az ismert tömeges kihalások átfogó elemzése a közelmúltban az események mechanizmusainak és kapcsolatainak mélyebb megértéséhez vezetett. A témával foglalkozó szakirodalom csaknem tízszeresére nőtt 1984 és 2004 között, az interdiszciplináris kutatások növekvő figyelembevételével. Ez arra a felismerésre vezetett, hogy a tömeges kihalásokat nem feltétlenül kell összefüggésbe hozni a hosszú távú geológiai folyamatokkal, hanem gyakran katasztrofális és időkorlátozott. Ezenkívül egyre több bizonyíték támasztja alá azt a feltételezést, hogy a földtörténet számos tömeges kihalása összefüggésben állt az éghajlatváltozás súlyos eseményeivel és azok következményeivel.

Egyetlen becsapódás mellett a kréta-paleogén kihalás számos alternatív modelljét fontolgatják, például a meteorit- vagy üstökös-becsapódások egész sorozatát rövid időközönként. Mindazonáltal az a feltevés ellen szól, hogy a kérdéses időszakban nincsenek megfelelő ütközési kráterek. Ezenkívül a Verneshot lehetőségét a szakértők elutasítják a megbízható adatbázis hiánya miatt, akárcsak egy hipotetikusan feltételezett óriáskráter létezését az indiai szubkontinensen ( Shiva hatásszerkezet ).

Másrészt a növényzet borításának gyors csökkenése mellett a tenger nagy területeinek jelentős savasodása fontos szerepet játszhatott a kréta időszakból a paleogénbe való átmenet során. Az ütközés és a Dekkan-Trapp vulkanizmus következtében felszabaduló kén-dioxid és különböző nitrogén-oxidok mennyisége jelentős volt, és becslések szerint 1-2 billió tonna tartományban voltak. Ez nemcsak rendkívül savas esőhöz , hanem az óceáni biotópok destabilizációjához is vezetett , elsősorban az ideiglenes oxigénhiány és a pH -érték gyors csökkenése miatt . A nannoplankton kiterjedt csökkentésével sok függő organizmus elvesztette táplálékforrásait, ami láncreakció formájában hatással volt az egész tengeri ökoszisztémára. Így a tengerek tömeges kihalása hasonló méreteket ért el, mint a szárazföldön. Az újabb tanulmányok következetesen azt feltételezik, hogy a kréta-paleogén határon kialakult biológiai válságot kizárólag a Chicxulub-hatás okozta.

irodalom

  • Steven M. Stanley: Történelmi geológia , az amerikaiból fordította Volker Schweizer, Erika Kraatz és Reinhart Kraatz, Heidelberg és mások. 2001, ISBN 3-8274-0569-6 , 528-540.
  • Markus Harting: A kréta / harmadkori átmenetről Észak -Mexikóban: A Chicxulub hatásprojekt geokémiai jellemzése . Értekezés a Karlsruhei Egyetem Építőmérnöki Karán, Geo- és Környezettudományi Kar, 2004. Absztrakt online (PDF)
  • J. David Archibald : A dinoszauria kihalása és egy korszak vége - amit a kövületek mondanak , Columbia University Press 1996
  • Peter Skelton: A kréta világ , Cambridge University Press, 2002, ISBN 0-521-53843-2
  • Pálfy József: Katasztrófák a föld történetében. Globális kihalás? Schweizerbart, Stuttgart 2005, ISBN 3-510-65211-8 .

web Linkek

Commons : Kréta -paleogén határ  - Képek, videók és hangfájlok gyűjteménye

Egyéni bizonyíték

  1. ^ RD Norris, BT Huber, J. Self-Trail: A KT óceáni tömeges kihalásának és a meteorit becsapódásának szinkronisága: Blake Nose, Észak-Atlanti-óceán . (PDF) In: Geológia . 27, 5. szám, 1999. május, 419-422. doi : 10.1130 / 0091-7613 .
  2. ^ LW Alvarez, W. Alvarez, F. Asaro, HV Michel: Földönkívüli ok a kréta-harmadkori kihaláshoz . (PDF) In: Tudomány . 208., 1980. június, 1095-1108.
  3. ↑ G. Keller, T. Adatte, W. Stinnesbeck, M. Rebolledo-Vieyra, JU Fucugauchi, U. Kramar, Doris Stüben: A Chicxulub becsapódás megelőzi a KT határtömeg kihalását . In: pnas . 101, 2004. 11. szám, 3753-3758. doi : 10.1073 / pnas.0400396101 .
  4. ↑ Peter Schulte: Hozzászólás a "Chicxulub becsapódás megelőzi a KT határát: új bizonyítékok Brazosról, Texas" című dokumentumhoz, Keller és mtsai. (2007) . (PDF) In: Earth and Planetary Science Letters . 269. szám, 2008, 614-620. doi : 10.1016 / j.epsl.2007.11.066 .
  5. ^ A b Paul R. Renne, Alan L. Deino, Frederik J. Hilgen, Klaudia F. Kuiper, Darren F. Mark, William S. Mitchell III, Leah E. Morgan, Roland Mundil, Jan Smit: Critical Events Time Scales A kréta-paleogén határ körül . (PDF) In: Tudomány . 339., 6120. szám, 2013. február, 684-687. doi : 10.1126 / science.1230492 .
  6. ^ Robert Sanders: Az új bizonyíték az üstökös vagy aszteroida becsapódása volt az utolsó csepp a dinoszauruszok számára . In: UC Berkeley News Center, 2013. február 7.
  7. ↑ Johan Vellekoop, Appy Sluijs, Jan Smit, Stefan Schouten, Johan WH Weijers, Jaap S. Sinninghe Damsté, Henk Brinkhuis: Gyors rövid távú lehűlés A Chicxulub becsapódást követően a kréta-paleogén határon . In: pnas . 111, 21. szám, 2014. május. Doi : 10.1073 / pnas.1319253111 .
  8. ^ Tyler R. Lyson, Antoine Bercovici, Stephen GB Chester, Eric J. Sargis, Dean Pearson, Walter G. Joyce: Dinoszaurusz -kihalás: a '3 m -es rés' bezárása . In: The Royal Society, Biology Letters . 2011. július. Doi : 10.1098 / rsbl.2011.0470 .
  9. ↑ Zoltán Siki-Sava, Eric Buffetaut, Ősi Attila, Xabier Pereda-Suberbiola, Stephen L. Brusatte: Szigetélet a krétakorban-faunális összetétel, biogeográfia, evolúció és a szárazföldön élő gerincesek kihalása a késő kréta európai szigetcsoporton . In: ZooKeys . 469., 2015. január, 1–161. doi : 10.3897 / zookeys.469.8439 .
  10. ↑ Stephen L. Brusatte, Richard J. Butler, Paul M. Barrett, Matthew T. Carrano, David C. Evans, Graeme T. Lloyd, Philip D. Mannion, Mark A. Norell, Daniel J. Peppe, Paul Upchurch, Thomas E. Williamson: A dinoszauruszok kihalása . In: Biological Reviews, Cambridge Philosophical Society (Wiley Online Library) . 90., 2. szám, 2015. május, 628–642. doi : 10.1111 / brv.12128 .
  11. ↑ a b Michael J. Henehan, Andy Ridgwell, Ellen Thomas, Shuang Zhang, Laia Alegret, Daniela N. Schmidt, James WB Rae, James D. Witts, Neil H. Landman, Sarah E. Greene, Brian T. Huber, James R. Super, Noah J. Planavsky, Pincelli M. Hull: Az óceán gyors savasodása és elhúzódó Föld-rendszer helyreállítása követte a kréta kori Chicxulub becsapódást . In: PNAS . 116., 43. szám, 2019. október. Doi : 10.1073 / pnas.1905989116 .
  12. ↑ GS Collin, N. Patel, TM Davison, ASP Rae, JV Morgan, SPS Gulick, IODP-ICDP Expedition 364 Science Party: GL Christeson, E. Chenot, P. Claeys, CS Cockell, MJL Coolen, L. Ferrière, C . Gebhardt, K. Goto, H. Jones, DA Kring, J. Lofi, CM Lowery, R. Ocampo-Torres, L. Perez-Cruz, AE Pickersgill, MH Poelchau, C. Rasmussen, M. Rebolledo-Vieyra, U Riller, H. Sato, J. Smit, SM Tikoo, N. Tomioka, J. Urrutia-Fucugauchi, MT Whalen, A. Wittmann, L. Xiao, KE Yamaguchi, harmadik fél tudósai: N. Artemieva, TJ Bralower: Meredek hajlású pálya a Chicxulub ütközéshez . In: Nature Communications . 2020. május 11. doi : 10.1038 / s41467-020-15269-x .
  13. ^ Douglas S. Robertson, Malcolm C. McKenna, Owen B. Toon, Sylvia Hope, Jason A. Lillegraven: Túlélés a cenozoikum első óráiban . (PDF) In: Geological Society of America Bulletin . 116., 5/6. Szám, 760-768. doi : 10.1130 / B25402.1 .
  14. ↑ Claire M. Belcher: a kréta-paleogén vita tűzviharának újjáélesztése . In: geológia . 37., 2009. 12. szám, 1147-1148. doi : 10.1130 / focus122009.1 .
  15. ^ Douglas S. Robertson, William M. Lewis, Peter M. Sheehan, Owen B. Toon: A hő-tűz hipotézis átértékelése . In: Journal of Geophysical Research: Biogeoscience . 110., 1. szám, 2013. március, 329–336. doi : 10.1002 / jgrg.20018 .
  16. ↑ Julia Brugger, Georg Feulner, Stefan Petri: Baba, hideg van odakint: Az éghajlati modell szimulációi az aszteroida becsapódásának hatásairól a kréta időszak végén . In: Geofizikai kutatási levelek . 44., 1. szám, 2017. január, 419-427. doi : 10.1002 / 2016GL072241 .
  17. ↑ Mark A. Richards, Walter Alvarez, Stephen Self, Leif Karlstrom, Paul R. Renne, Michael Manga, Courtney J. Sprain, Jan Smit, Loÿc Vanderkluysen, Sally A. Gibson: A legnagyobb Deccan kitörések kiváltása a Chicxulub becsapódással . (PDF) In: Geological Society of America Bulletin . 2015. április. Doi : 10.1130 / B31167.1 .
  18. ^ Paul R. Renne, Courtney J. Sprain, Mark A. Richards, Stephen Self, Loÿc Vanderkluysen, Kanchan Pande: A Deccan vulkanizmus állapotváltozása a kréta-paleogén határon, esetleg becsapódás hatására . (PDF) In: Tudomány . 350, 6256. szám, 2015. október, 76-78. doi : 10.1126 / science.aac7549 .
  19. ↑ Nicholas R. Longrich, Tim Tokaryk, Daniel J. Field: A madarak tömeges kihalása a kréta-paleogén (K-Pg) határon . In: pnas . 108., 37. szám, 2011. szeptember, 15253-15257. doi : 10.1073 / pnas.1110395108 .
  20. ↑ Adrian P. Jones; David G. Price; Paul S. DeCarli; Richard Clegg: Az ütközési dekompressziós olvadás: lehetséges kiváltó tényező az ütközés okozta vulkanizmus és a köpenyes hotspotok számára? In: C. Koeberl és F. Martinez-Ruiz (szerk.): Impact markers in the Stratigraphic Record . Springer Verlag, Berlin 2003, ISBN 3-540-00630-3 , pp. 91–120 ( Online [PDF; 459 kB ; 2019. január 2 -án]).
  21. ^ Richard J. Twitchett: A tömeges kihalási események paleoklimatológiája, paleoökológiája és paleo -környezeti elemzése . (PDF) In: Paleogeográfia, paleoklimatológia, paleoökológia . 232., 2-4. Szám, 2006. március, 190-213. doi : 10.1016 / j.palaeo.2005.05.019 .
  22. ^ Peter Ward: Zöld ég alatt: globális felmelegedés, a múlt tömeges kihalása, és mit mondhatnak nekünk a jövőnkről (2007). ISBN 978-0-06-113791-4
  23. ↑ Bärbel Hönisch , Andy Ridgwell, Daniela N. Schmidt, Ellen Thomas, Samantha J. Gibbs, Appy Sluijs, Richard Zeebe, Lee Kump, Rowan C. Martindale, Sarah E. Greene, Wolfgang Kiessling, Justin Ries, James C. Zachos , Dana L. Royer, Stephen Barker, Thomas M. Marchitto Jr., Ryan Moyer, Carles Pelejero, Patrizia Ziveri, Gavin L. Foster, Branwen Williams: The Geological Record of Ocean Acidification . (PDF) In: Tudomány . 335., 6072. szám, 2012. március, 1058-1063. doi : 10.1126 / science.1208277 .
  24. ↑ Vincent Courtillot és Paul Renne : Az árvízi bazaltesemények koráról, Comptes Rendus Geosciences, 335. kötet, 2003, 113-140.
  25. ↑ Samantha J. Gibbs, Paul R. Bown, Ben A. Ward, Sarah A. Alvarez, Hojung Kim, Odysseas A. Archontikis, Boris Sauterey, Alex J. Poulton, Jamie Wilson, Andy Ridgwell: Az alga plankton a vadászat felé fordul, hogy túlélje és felépülni a kréta korszak végső sötétségéből , itt: Science Advances, 2020. október 30., doi: 10.1126 / sciadv.abc9123 , ezen kívül :
    Élő algák éjszakája: A Survive Asteroid Impact, Alga Learned to Hunt , on: SciTechDaily from 30 . október 2020, forrás: University of California - Riverside (angol)
    Martin Vieweg: „ragadozó alga” elsajátította a sötétség , a: Wissenschaft.de származó október 30, 2020
  26. ↑ Pincelli M. Hull, André Bornemann, Donald E. Penman, Michael J. Henehan, Richard D. Norris, Paul A. Wilson, Peter Blum, Laia Alegret, Sietske J. Batenburg, Paul R. Bown, Timothy J. Bralower, Szereplők: Cecile Cournede, Alexander Deutsch, Barbara Donner, Oliver Friedrich, Sofie Jehle, Hojung Kim, Dick Kroon, Peter C. Lippert, Dominik Loroch, Iris Moebius, Kazuyoshi Moriya, Daniel J. Peppe, Gregory E. Ravizza, Ursula Röhl, Jonathan D Schueth, Julio Sepúlveda, Philip F. Sexton, Elizabeth C. Sibert, Kasia K. Śliwińska, Roger E. Summons, Ellen Thomas, Thomas Westerhold, Jessica H. Whiteside, Tatsuhiko Yamaguchi, James C. Zachos: A becsapódásról és a vulkanizmusról Kréta-paleogén határ . (PDF) In: Tudomány . 367. szám, 6475, 2020. január, 266-272. doi : 10.1126 / science.aay5055 .