Ongeveer vijfenzestig en een half miljoen jaar geleden leed de aarde de grootste bekende kosmische impact. Het stak een krater uit met een diameter van 180 tot 200 km: bijna twee keer zo groot als de prominente krater Copernicus op de maan van de aarde. Maar veroorzaakte deze impact echt het uitsterven van de dinosauriërs en vele andere levensvormen? Veel aardwetenschappers zijn ervan overtuigd dat dit zo is, maar sommigen koesteren zeurende twijfels. De twijfelaars hebben een groeiend aantal bewijzen verzameld voor een andere boosdoener; de enorme vulkaanuitbarstingen die de Deccan Traps-formatie in India veroorzaakten. De sceptici presenteerden hun zaak onlangs op 19 oktober tijdens een bijeenkomst van de Geological Society of America in Vancouver, Canada.
De dinosauriërs zijn de bekendste slachtoffers van de massale uitsterving die het Krijt beëindigde. Het uitsterven eiste bijna alle grote gewervelde dieren op het land, op zee of in de lucht, evenals talloze soorten insecten, planten en ongewervelde waterdieren. Ten minste 75% van alle soorten die toen op aarde bestonden, verdween in korte tijd in verhouding tot het geologische tijdschema van miljoenen jaren. De ramp is een van de vijf wereldwijde massa-uitstervingsgebeurtenissen die paleontologen hebben geïdentificeerd tijdens de duur van het complexe leven op aarde.
De hypothese dat het terminale uitsterven van het Krijt werd veroorzaakt door een kosmische impact, is de afgelopen decennia de meest populaire verklaring geweest voor deze catastrofe onder aardwetenschappers en het publiek. Het werd in 1980 voorgesteld door het vader- en zoonsteam van Luis en Walter Alvarez en hun medewerkers. Het belangrijkste bewijs van het Alvarez-team dat er een impact is opgetreden, is een verrijking van het metaaliridium in sedimenten die dateren uit ongeveer het einde van het Krijt. Iridium is zeldzaam in de aardkorst, maar komt veel voor bij meteorieten. Het verband tussen iridium en inslagen werd voor het eerst vastgesteld door studies van de monsters die door de Apollo-astronauten van de maan waren teruggestuurd.
In de daaropvolgende decennia stapelde het bewijs van een impact zich op. In 1991 publiceerde een team van wetenschappers onder leiding van Dr. Alan Hildebrand van de afdeling Planetaire Wetenschappen van de Universiteit van Arizona het bewijs van een gigantische begraven inslagkrater, Chicxulub genaamd, in Mexico. Andere onderzoekers vonden bewijs van materiaal dat door de inslag werd uitgeworpen, waaronder glazen bolletjes in Haïti en Mexico. Voorstanders van de impacthypothese zijn van mening dat enorme hoeveelheden stof die de stratosfeer binnendrongen, het oppervlak van de planeet in de duisternis en bittere kou van een 'impactwinter' zouden hebben gedompeld, die minstens maanden en misschien wel tientallen jaren zou hebben geduurd. Wereldwijde ecosystemen zouden zijn ingestort en er zou massaal uitsterven zijn ontstaan. Maar ze hadden het moeilijker om bewijs te vinden voor deze gevolgen dan voor de impact zelf.
Twijfelaars van de Alvarez-hypothese twijfelen niet aan het 'rokende wapen'-bewijs dat er een impact plaatsvond aan het einde van het Krijt, maar ze denken niet dat dit de hoofdoorzaak was van de uitstervingen. Om te beginnen is het moeilijk gebleken om de exacte tijd van de impact af te leiden uit de vermeende geologische sporen. Dr. Gerta Keller van de afdeling Geowetenschappen van Princeton University, een prominente scepticus van de Alvarez-hypothese, heeft vraagtekens gezet bij schattingen die de impact en de uitstervingen gelijktijdig maken. Ze analyseerde kernmonsters uit de Chicxulub-krater en glazen bol met afzettingen in het noordoosten van Mexico en concludeerde dat de Chicxulub-impact 120.000 jaar aan de massa-uitsterving voorafging en weinig gevolgen had voor het fossielenverslag van het leven in de geologische formaties die ze bestudeerde. Van een van de vijf grote massa-uitstervingsgebeurtenissen in de geschiedenis van de aarde, merkte ze op in een paper uit 2011, is niemand minder dan het terminale Krijt-evenement ooit bij benadering geassocieerd met een impact. Verschillende andere grote inslagkraters naast Chicxulub zijn goed bestudeerd door geologen en geen ervan wordt geassocieerd met fossiel bewijs van uitsterving. Aan de andere kant lijken vier van de vijf belangrijkste massa-extincties enig verband te houden met vulkaanuitbarstingen.
Keller en andere Alvarez-sceptici kijken naar een grote vulkanische gebeurtenis die zich voordeed aan het einde van het Krijt als een alternatieve primaire oorzaak van het uitsterven. De Deccan Traps-formatie in centraal India is een plateau dat bestaat uit meerdere lagen gestolde lava van 3500 m dik. Tegenwoordig strekt het zich uit over een gebied dat groter is dan heel Frankrijk. Het was eens drie keer zo groot. Het werd gevormd in een reeks van drie vulkanische uitbarstingen die mogelijk tot de grootste in de geschiedenis van de aarde behoorden. Tijdens de oktoberconferentie presenteerde Dr. Theirry Adatte van het Instituut voor Aardwetenschappen van de Universiteit van Lausanne in Frankrijk bewijs dat de tweede van deze uitbarstingen verreweg de grootste was en plaatsvond in een periode van 250.000 jaar vóór het einde van de Krijt. Gedurende deze periode werd 80% van de totale lavadikte van de Deccan-formatie afgezet. De uitbarstingen veroorzaakten lavastromen die misschien wel de langste ter wereld zijn, met een lengte van meer dan 1500 km.
Om de waarschijnlijke gevolgen van een dergelijke superuitbarsting voor het milieu te illustreren, beriep Adatte zich op de ergste vulkanische ramp in de menselijke geschiedenis. Gedurende acht maanden van 1783-84 veroorzaakte een grote uitbarsting in Laki, IJsland, 14,3 vierkante kilometer lava en stootte naar schatting 122 megaton giftig zwaveldioxide uit in de atmosfeer. Ongeveer een kwart van de mensen en de helft van het vee in IJsland stierf. In heel Europa werd de lucht verduisterd door een waas en viel er zure regen. Europa en Amerika kenden de zwaarste winter in de geschiedenis en het wereldklimaat werd tien jaar lang verstoord. Miljoenen mensen stierven als gevolg van droogte en hongersnood. Het Laki-incident was echter minuscuul in vergelijking met de tweede Deccan Traps-uitbarsting, die 1,5 miljoen vierkante kilometer lava en naar schatting 6.500-17.000 gigaton zwaveldioxide produceerde.
De uitbarstingen van Deccan Traps zouden ook enorme hoeveelheden koolstofdioxide hebben uitgestoten. Kooldioxide is een broeikasgas dat warmte vasthoudt en verantwoordelijk is voor de ovenachtige temperaturen van de planeet Venus. Het komt vrij bij het verbranden van fossiele brandstoffen en speelt een grote rol in de door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde op aarde. Geller vermoedde dus dat de uitbarstingen van Deccan Traps zowel perioden van intense kou als gevolg van zwaveldioxide-waas als intense hitte als gevolg van door kooldioxide veroorzaakte opwarming van de aarde hadden kunnen veroorzaken.
Op de oktoberconferentie presenteerde ze de resultaten van haar studies van geologische formaties in Tunesië die een record met hoge resolutie van klimaatverandering tijdens de belangrijkste puls van de vulkanische activiteit van Deccan Traps behielden. Haar bewijsmateriaal toont aan dat er nabij het begin van de puls van 250.000 jaar een 'hyperthermale' periode van snelle opwarming was die de oceaantemperaturen met 3-4 graden Celsius verhoogde. Ze beweerde dat de temperaturen door de pols hoog bleven, met als hoogtepunt een tweede 'hyperthermale' opwarming van de oceanen met nog eens 4-5 graden Celsius. Deze tweede hyperthermale opwarming vond plaats binnen een periode van 10.000 jaar van mega-uitbarstingen, wat overeenkwam met de terminale uitsterving van het Krijt. De Chicxulub-impact vond plaats tijdens de puls van 250.000 jaar, maar ruim vóór de extincties en de hyperthermische gebeurtenis.
Het debat over het relatieve belang van de Chicxulub-impact en de Deccan Trap-vulkanen bij het produceren van de terminale Krijt-extinctie is nog niet voorbij. In mei van dit jaar publiceerde een team onder leiding van Dr. Johan Vellekoop van de afdeling Aardwetenschappen van de Universiteit van Ulrecht in Nederland het bewijs van een geologisch korte episode van afkoeling die volgens hen het eerste directe bewijs is van een "impactwinter". Wat de uitkomst van het debat ook is, het lijkt duidelijk dat het einde van het Krijt, met zijn supervulkanen en gigantische inslagen, geen goede tijd was voor het leven op aarde.
Referenties en verder lezen:
J. Coffey (2009) The Asteroid that Killed the Dinosaurs, Space Magazine.
I. O’Neill (2009) (Werden de dinosaurussen echt weggevaagd door een asteroïde? Mogelijk niet (update), Space Magazine.
G. Keller (2012), The Cretaceous-Tertiary Mass Extinction, Chicxulub Impact, and Deccan Volcanism, Earth and Life, J.A. Talent, Editor, Springer Science en Business media.
E. Klemetti (2013) Lokale en wereldwijde gevolgen van de Laki-uitbarsting van 1783-84 in IJsland, Wired Science Blogs / Eruptions
J. Vellekoop et al. (2014) Snelle kortetermijnkoeling na de Chicxulub-impact op het Krijt-Paleogeen grens, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 111 (2) p. 7537-7541.
