For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for K-T határ.

K-T határ

A Badlands a kanadai Alberta tartományban levő Drumheller közelében, ahol az erózió feltárta K-T határt

A K-T határ egy rendszerint vékony sávként megjelenő geológiai jelzés, amely egy 2008-as kutatási eredmény szerint 65,95 ± 0,04 millió[1] évvel ezelőtt keletkezett. A K a kréta időszak, a T pedig a harmadidőszak (tercier) hagyományos rövidítése. A határ a mezozoikum végét és a kainozoikum elejét jelöli, és a kréta–tercier kihalási eseményhez kapcsolódik.[2]

Lehetséges okok

[szerkesztés]

Alvarez becsapódási elmélete

[szerkesztés]
Bővebben: Alvarez-elmélet
A K-T határ az Amerikai Egyesült Államokban, a Colorado állambeli Raton Pass közelében, a 25-ös autópálya mellett. Az irídiumban gazdag hamut (a határt) vörös nyíl jelöli
A K-T határ nyoma a Trinidad Lake State Park szikláin

1980-ban egy kutatócsoport, melynek tagjai között ott volt a Nobel-díjas fizikus Luis Alvarez, geológus fia Walter Alvarez, valamint két vegyész, Frank Asaro és Helen Michels, felfedezte, hogy üledékes rétegek találhatók a világ minden részén a kréta–tercier határnál, melyek a normálisnál jóval (az eredetileg tanulmányozott részek alapján 30-szor illetve 130-szor) nagyobb mennyiségű irídiumot tartalmaznak. Az irídium rendkívül ritka a földkéregben, sziderofil természete miatt ugyanis a planetáris differenciálódás következményeként többnyire a vassal együtt a Föld magjába merül. Mivel az irídium nagy mennyiségben található meg az aszteroidákban és üstökösökben, Alvarezék úgy gondolták, hogy a K-T határ idején egy aszteroida ütközött a Földnek.[3] Korábban is felbukkantak már ehhez hasonló elképzelések, de a bizonyításukra nem volt lehetőség.[4] Létezik bizonyíték arra, hogy 160 millió évvel ezelőtt a 298 Baptistina jelzésű aszteroida darabokra tört, és a feltételezés szerint több része is más égitestnek csapódott, kialakítva a Chicxulub-krátert a Földön és a Tycho-krátert a Holdon.[5]

Alvarez becsapódási elméletét támogatja a kondrit aszteroidák léte, melyek irídiumtartalma ~455 milliomod rész,[6] ami jóval magasabb a földkéregre jellemző ~0,3 milliomod résznél.[3] A K-T határ rétegeinél található króm izotóp anomáliák hasonlók ahhoz, amik a kondrit karbonát aszteroidáknál, illetve az üstökösöknél megfigyelhetők.

A K-T határnál, különösen a Karib-térségben gyakori kvarcszemcsék és tektit üveg szferolitok a becsapódási esemény jelei. Ezeket az agyagrétegbe ágyazódott összetevőket Alvarezék úgy értelmezték, mint a becsapódás nyomán világszerte szétszóródott törmeléket.[3] A K-T határ teljes irídiummennyiségét megbecsülve, és azt feltételezve, hogy annak aránya megfelelt a kondritokra jellemző mennyiségnek, Alvarezék kiszámították az aszteroida méretét. A tárgy átmérője 10 kilométer lehetett, ami nagyjából Manhattan méretének felel meg.[3] Egy ekkora méretű tárgy becsapódása során 100 trilló tonna TNT-nek megfelelő mennyiségű energia szabadulhat fel, ami 2 milliószor több annál, ami a valaha felrobbantott legerősebb termonukleáris bomba tesztelése során szétterjedt.

A becsapódás következményeként felszálló porfelhő hónapokig vagy akár egy évig is akadályt jelenthetett a napsugarak számára, és gátolhatta a fotoszintézist. Emellett kénsavat és aeroszolokat juttathatott a sztratoszférába, miáltal 10-20%-ra csökkenthetett a felszínre jutó napfény mennyisége. Legalább tíz évbe telhetett, amíg az aeroszolok eloszlottak, így megkezdődött a növények, a fitoplanktonok és a tőlük függő szervezetek (köztük a növényevők és a ragadozók) kihalása. Az üledéken alapuló táplálékláncokhoz tartozó kisebb élőlényeknek mérsékelt esélyük volt a túlélésre.[7][8]

A bolygón tűzviharok söpörhettek végig, melyeket a hősugárázás és a becsapódás után gyújtóbombaként visszahulló törmelék válthatott ki, a kréta időszak végi magas oxigénszint pedig táplálhatta az égést. Az atmoszféra oxigénszintje lecsökkent a harmadidőszak elején. Az esetleges nagy méretű tüzek növelhették az atmoszférában a szén-dioxid mennyiségét, ami a porfelhő leülepedéséig átmeneti üvegházhatást eredményezhetett, feltehetően tovább pusztítva a legtöbb sérült élőlényt, amely túlélte a becsapódás utáni időszakot.[7]

A becsapódás savas esőt is okozhatott, attól függően, hogy miből állt az aszteroida. Azonban a legújabb vizsgálatok arra utalnak, hogy ez a hatás aránylag kicsi volt, nagyjából 12 évig tarthatott.[7] A savat semlegesíthette a környezet és a savas esőre érzékeny állatok (például a békák) túlélése azt jelzi, hogy nem volt fontos tényező a kihalás során. A becsapódási elméletek csak a gyors kihalásokra adhatnak magyarázatot, mivel a porfelhők és az esetleges kénes aeroszolok aránylag rövid idő alatt (10 éven belül) kimosódhattak az atmoszférából.[9] A további kutatások során azonban rátaláltak a mexikói Yucatán-félsziget partjánál levő Chicxulub-kráterre, melynek keletkezési ideje illett Alvarez elméletéhez. A Glen Penfield 1978-as munkája alapján 1990-ben beazonosított kráter ovális, Alvarezék számítása szerint az átlagos átmérője 180 kilométer.[10]

Chicxulub-kráter

[szerkesztés]
A radar topográfia segítségével megjeleníthető a kráter 180 kilométer széles gyűrűje

Mikor elsőként ismertté vált, az Alvarez-elmélettel kapcsolatban az volt a probléma, hogy nem volt olyan dokumentált kráter, ami az eseményhez illett volna. Ez azonban nem érte végzetes csapásként az elméletet, ugyanis bár a becsapódási kráternek legalább 250 kilométer átmérőjűnek kellett lennie, feltételezhető volt, hogy a Föld geológiai folyamatai idővel elrejthették, illetve megsemmisíthették azt.[11]

A további kutatások során azonban rátaláltak a mexikói Yucatán-félsziget partjánál levő Chicxulub-kráterre, melynek keletkezési ideje illett Alvarez elméletéhez. A Glen Penfield 1978-as munkája alapján 1990-ben beazonosított kráter ovális, Alvarezék számítása szerint az átlagos átmérője 180 kilométer.[12]

A kráter helye és alakja arra utal, hogy a becsapódás után felszálló porfelhő mellett további pusztítást is okozott. Az óceánba zuhanva cunamikat indíthatott el, melyek bizonyítéka számos helyen megtalálható a Karib-térségben és az Egyesült Államok keleti tengerpartjának homokjában, az egykor szárazföld belsejéhez tartozó helyeken, illetve a becsapódás idejére datált tengeri üledékekben, melyek a szárazföldről származó sziklák darabjait és növények maradványait őrzik. Az aszteroida egy gipszmederben zuhant le, így kén-dioxid tartalmú aeroszolok jöhettek létre. Ez tovább csökkenthette a földfelszínre jutó napfény mennyiségét és savas esőket okozhatott, pusztítva a növényzetet, a planktonokat és azokat az élőlényeket, amelyek kalcium-karbonát alapú héjjal rendelkeztek (mint például a kokkolitofórák és a puhatestűek). Napjainkban a legtöbb őslénykutató egyetért abban, hogy egy aszteroida ütközött a Földnek 66 millió évvel ezelőtt, de a vita tovább folyik arról, hogy vajon a becsapódás lehet-e a kihalási esemény egyetlen oka.[11][13]

Gerta Keller véleménye szerint a Chicxulub-becsapódás körülbelül 300 000 évvel a K–T határ előtt történt. Ez a becslés az Északkelet-Mexikóban gyűjtött, becsapódási szferolitokat tartalmazó sztratigráfiai rétegeken alapul, melyek közül a legkorábbiakra 10 méterrel a K-T határ alatt találtak rá. A kronosztratigráfiai sorrend alapján úgy vélik, hogy ez a távolság 300 000 évnek felel meg. Ez a lelet azt az elméletet támogatja, ami szerint egy vagy több becsapódás is közreműködött a K-T határnál lezajlott tömeges kihalásokban, de nem volt kiváltó oka azoknak.[11] Néhány kutató támogatja Keller kormeghatározását,[13] sokan azonban elvetik az elemzését azzal érvelve, hogy a 10 méteres réteg a becsapódási szferolitok felett az esemény által elindított cunamik következménye.

Dekkán-trapp

[szerkesztés]
Bővebben: Dekkán-trapp
A Dekkán-trapp Pune közelében

2000 előtt azokat az állításokat, amik szerint az indiai Dekkán-trapp bazaltfolyamát létrehozó események okozhatták a kihalást, rendszerint a fokozatos kihalást valószínűsítő nézethez kapcsolták, mivel a bazaltfolyam keletkezése 68 millió évvel ezelőtt kezdődött, és mintegy 2 millió éven át tartott. A legújabb bizonyíték arra utal, hogy a trapp kitörései 800 000 éven át a K-T határon át zajlottak, így felelősek lehetnek a kihalásért és késleltethették a bióta helyreállását.[14]

A Dekkán-trapp többféle módon is okozhatott kihalást, beleértve a por és a kénes aeroszolok légkörbe való kibocsátását, ami gátolhatta a napfényt, és ezáltal csökkentette a növények fotoszintézisét. Emellett a Dekkán-trapp vulkanizmusa szén-dioxid kibocsátást is okozhatott, ami növelhette az üvegházhatást, mikor a por és az aeroszolok már kitisztultak az atmoszférából.[15]

Azokban az években, amelyekben a Dekkán-trapp elméletét a lassú kihaláshoz kapcsolták, Luis Alvarez (aki 1988-ban elhunyt) kijelentette, hogy az őslénykutatókat félrevezették a fosszilis rekord szórványos adatai. Kezdetben az állítását nem fogadták el, később azonban a csontmedrekben végzett intenzív kutatások megalapozták az állítását. Végül a legtöbb őslénykutató elfogadta az elképzelést, ami szerint a kréta időszak végi tömeges kihalást nagyrészt vagy legalábbis részben egy Földet érő erőteljes becsapódás okozta. Azonban Walter Alvarez is elismerte, hogy nagy mértékű változások történtek a Földön az ütközést megelőzően, például a tengerszint csökkenése és a Dekkán-trapp erőteljes vulkánkitörései, melyek közreműködhettek a kihalásokban.[16]

Többszörös becsapódási esemény

[szerkesztés]

Úgy tűnik, hogy sok egyéb kráter jött létre a K-T határ idején, ami felveti annak lehetőségét, hogy egyidőben több becsapódás is történt. Elképzelhető, hogy egy összetört aszteroida darabjai érték el a Földet, ahhoz hasonlóan, ahogyan a Shoemaker-Levy 9 üstökös a Jupiternek ütközött. A kráterek közé tartozik a 24 kilométeres átmérőjű ukrajnai Boltiszk-kráter, ami 65,17 ± 0,64 millió éve keletkezett és a 20 kilométeres átmérőjű északi-tengeri Silverpit-kráter, ami 60–65 millió éves. A többi, Tethys-óceán területén létrejött kráter a tektonikus mozgások, például Afrika és India észak felé történő elmozdulásának következménye.[17][18][19]

Egy Indiától nyugatra, a tengeraljzaton található igen nagy méretű képződményt egyes kutatók szintén kráternek tartanak.[20] A 450–600 kilométeresre becsült átmérőjű Siva-kráter jóval meghaladja a Chicxulub méretét, és a korát szintén a K-T határ idejére, 66 millió évvel ezelőttre datálják. Egy ezen a területen történt becsapódás beindíthatta a közelben fekvő Dekkán-trapp vulkanikus tevékenységét.[21] Ezt az állítást azonban a geológusok közössége egyelőre még nem fogadja el, ugyanis elképzelhető, hogy a bemélyedés csupán a só talajból való eltűnésével keletkezett.[19]

Maastrichti tengerszint csökkenés

[szerkesztés]

Egyértelmű bizonyíték van arra, hogy a tengerszint sokkal nagyobb mértékben csökkent a kréta időszak utolsó szakaszában, mint korábban bármikor a mezozoikum idején. A világ különböző részein találhatók olyan maastrichti kőzetrétegek, melyek között a későbbiek szárazföldhöz, míg a korábbiak tengerparthoz vagy tengeraljzathoz tartoznak. Ezek a rétegek nem mutatják a hegyképződésre utaló hajlás és torzulás nyomait, így a legvalószínűbb magyarázat a regresszió, a tengerszint csökkenése. Nincs közvetlen bizonyíték a regresszióra, de a jelenleg leginkább elfogadott magyarázat az, hogy az óceán közepén levő hátságok aktivitása csökkent, és a saját súlyuk miatt lesüllyedtek.[22][23]

A súlyos regresszió nagy mértékben csökkentette a tengeraljzat legfajgazdagabb részének számító kontinentális pad területét, ami tömeges tengeri kihaláshoz vezethetett. A kutatók azonban arra következtettek, hogy ez a változás nem lehetett elegendő az ammoniteszek létszámának észlelhető csökkenéséhez. A regresszió klímaváltozást is okozhatott, részben a szelek és tengeráramlatok megzavarásával, valamint a Föld albedójának csökkentésével növelhette a bolygó átlaghőmérsékletét.[24]

A tengerszint csökkenése az észak-amerikai Nyugati Belső Víziúthoz hasonló epikontinentális tengerek eltűnéséhez is vezetett, ami nagy mértékben befolyásolta az előhelyeket, a tengerparti síkságok ugyanis 10 millió évvel korábban változatos életközösségeknek adtak otthont, ahogy arról a Dinosaur Park Formációban található maradványok is tanúskodnak. Az esemény további következménye volt az édesvízi környezetek kiterjedése, mivel a kontinentális lejtő nagyobb távolságra került az óceántól. Míg ez a változás hasznára vált az édesvízi gerinceseknek, kedvezőtlenül érintette a tengerekben élőket, például a cápákat.[25]

Szupernóva elmélet

[szerkesztés]

Egy másik megcáfolt magyarázat a K-T kihalási eseményre vonatkozóan a közeli szupernóva robbanás által okozott kozmikus sugárzás. A határnál tapasztalható irídium anomália támogathatja ezt az elméletet. Egy szupernóva robbanás a Pu244, a leghosszabb életű, 81 millió éves felezési idejű plutónium-izotóp kihullását okozhatja. Ha ez a feltételezés helyes lenne, akkor az időszakhoz tartozó kőzetrétegekben kimutathatónak kellene lennie a Pu244-nek, az elemzések szerint azonban a K-T határhoz tartozó üledékes rétegekből hiányzik ez az anyag, ami cáfolja az elméletet.[26]

Jegyzetek

[szerkesztés]
  1. When Did Dinosaurs Go Extinct? Cretaceous-Tertiary Boundary Dating Refined. ScienceDaily, 2008. április 28. (Hozzáférés: 2009. március 19.)
  2. Fortey, R. Life: A Natural History of the First Four Billion Years of Life on Earth. Vintage, 238–260. o. (1999. szeptember 1.). ISBN 978-0375702617 
  3. a b c d Alvarez, L.W., Alvarez W., Asaro F., Michel H.V. (1980). „Extraterrestrial cause for the Cretaceous–Tertiary extinction”. Science 208 (4448), 1095–1108. o. DOI:10.1126/science.208.4448.1095. PMID 17783054.  
  4. De Laubenfels MW (1956). „Dinosaur extinction: One more hypothesis”. Journal of Paleontology 30 (1), 207–218. o. (Hozzáférés: 2009. március 19.)  
  5. Claeys P, Goderis S (2007. szeptember 5.). „Solar System: Lethal billiards”. Nature 449, 30–31. o. DOI:10.1038/449030a.  
  6. W. F. McDonough and S.-s. Sun (1995). „The composition of the Earth”. Chemical Geology 120 (3-4), 223–253. o. DOI:10.1016/0009-2541(94)00140-4.  
  7. a b c Pope KO, Baines KH, Ocampo AC, Ivanov BA (1997). „Energy, volatile production, and climatic effects of the Chicxulub Cretaceous/Tertiary impact”. Journal of Geophysical Research 102 (E9), 21645–21664. o. DOI:10.1029/97JE01743. (Hozzáférés: 2009. március 19.)  
  8. Ocampo A, Vajda V, Buffetaut E.szerk.: Cockell, C., Gilmour, I., Koeberl, C.: Unravelling the Cretaceous–Paleogene (K-T) turnover, evidence from flora, fauna and geology in biological processes associated with impact events [archivált változat]. SpringerLink, 197–219. o. (2006). ISBN 3-540-25735-6. Hozzáférés ideje: 2009. március 19. [archiválás ideje: 2020. április 3.] 
  9. Kring DA (2003). „Environmental consequences of impact cratering events as a function of ambient conditions on Earth”. Astrobiology 3 (1), 133–152. o. DOI:10.1089/153110703321632471. PMID 12809133.  
  10. Pope KO, Ocampo AC, Kinsland GL, Smith R (1996). „Surface expression of the Chicxulub crater”. Geology 24 (6), 527–530. o. DOI:<0527:SEOTCC>2.3.CO;2 10.1130/0091-7613(1996)024<0527:SEOTCC>2.3.CO;2. PMID 11539331.  
  11. a b c Keller, G, Adatte, T, Stinnesbeck, W, Rebolledo-Vieyra, Fucugauchi, JU, Kramar, U, & Stüben, D (2004. szeptember 1.). „Chicxulub impact predates the K-T boundary mass extinction”. PNAS 101, 3753–3758. o. DOI:10.1073/pnas.0400396101.  
  12. Pope, K.O., Ocampo AC.,. Kinsland G.L., Smith R. (1996). „Surface expression of the Chicxulub crater”. Geology 24 (6), 527–530. o. DOI:<0527:SEOTCC>2.3.CO;2 10.1130/0091-7613(1996)024<0527:SEOTCC>2.3.CO;2. PMID 11539331.  
  13. a b Morgan J, Lana C, Kersley A, Coles B, Belcher C, Montanari S, Diaz-Martinez E, Barbosa A, Neumann V (2006). „Analyses of shocked quartz at the global K-P boundary indicate an origin from a single, high-angle, oblique impact at Chicxulub”. Earth and Planetary Science Letters 251 (3–4), 264–279. o. DOI:10.1016/j.epsl.2006.09.009.  
  14. Keller G, Adatte T, Gardin S, Bartolini A, Bajpai S (2008). „Main Deccan volcanism phase ends near the K-T boundary: Evidence from the Krishna-Godavari Basin, SE India”. Earth and Planetary Science Letters 268, 293-311. o. DOI:10.1016/j.epsl.2008.01.015.  
  15. Duncan RA, Pyle DG (1988). „Rapid eruption of the Deccan flood basalts at the Cretaceous/Tertiary boundary”. Nature 333, 841–843. o. DOI:10.1038/333841a0.  
  16. Alvarez W. T. rex and the Crater of Doom. Princeton University Press, 130–146. o. (1997). ISBN 0691016306 
  17. Mullen L (2004. október 13.). „Debating the Dinosaur Extinction”. Astrobiology Magazine. (Hozzáférés: 2009. március 19.)  
  18. Mullen L (2004. október 20.). „Multiple impacts”. Astrobiology Magazine. (Hozzáférés: 2009. március 19.)  
  19. a b Mullen L (2004. november 3.). „Shiva: Another K-T impact?”. Astrobiology Magazine. (Hozzáférés: 2009. március 19.)  
  20. Chatterjee, S, Guven, N, Yoshinobu, A, & Donofrio, R (2006. szeptember 1.). „Shiva structure: a possible KT boundary impact crater on the western shelf of India” (PDF). Special Publications of the Museum of Texas Tech University (50). [2009. február 27-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2009. március 19.)  
  21. Chatterjee, S, Guven, N, Yoshinobu, A, & Donofrio, R (2003. szeptember 1.). „The Shiva Crater: Implications for Deccan Volcanism, India-Seychelles rifting, dinosaur extinction, and petroleum entrapment at the KT Boundary”. Geological Society of America Abstracts with Programs 35 (6), 168. o. [2008. október 12-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2009. március 19.)  
  22. MacLeod N. (1997). „The Cretaceous–Tertiary biotic transition”. Journal of the Geological Society 154 (2), 265–292. o. DOI:10.1144/gsjgs.154.2.0265. (Hozzáférés: 2009. március 19.)  
  23. Liangquan L, Keller G (1998). „Abrupt deep-sea warming at the end of the Cretaceous”. Geology 26, 995–998. o. DOI:<0995:ADSWAT>2.3.CO;2 10.1130/0091-7613(1998)026<0995:ADSWAT>2.3.CO;2. (Hozzáférés: 2009. március 19.)  
  24. Marshall CR, Ward PD (1996). „Sudden and Gradual Molluscan Extinctions in the Latest Cretaceous of Western European Tethys”. Science 274 (5291), 1360–1363. o. DOI:10.1126/science.274.5291.1360. PMID 8910273.  
  25. Archibald J David, Fastovsky David E.szerk.: Weishampel David B, Dodson Peter, Osmólska Halszka: Dinosaur Extinction, The Dinosauria, 2nd, Berkeley: University of California Press, 672–684. o. (2004). ISBN 0-520-24209-2 
  26. Ellis, J & Schramm, DN (1995. szeptember 1.). „Could a Nearby Supernova Explosion have Caused a Mass Extinction?”. Proceedings of the National Academy of Sciences 92, 235–238. o. DOI:10.1073/pnas.92.1.235. PMID 11607506.  

Fordítás

[szerkesztés]
  • Ez a szócikk részben vagy egészben a K–T boundary című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
K-T határ
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?