Wymieranie kredowe – najmłodsze ze znanych w historii Ziemi masowych wymierań, do którego doszło na przełomie kredy i paleogenu, ok. 65,5 milionów lat temu, a ściślej na przełomie mastrychtu i danu. Wymieranie to nastąpiło w krótkim czasie, być może znacznie krótszym niż kilkaset tysięcy lat.

Wymarłe organizmy

Było to jedno z pięciu największych wymierań w historii Ziemi; wyginęło wówczas ok. 75% wszystkich gatunków, m.in.:

• wszystkie dinozaury oprócz ptaków,
• wszystkie pterozaury,
• wiele grup morskich gadów – m.in. plezjozaury i mozazaury,
• wszystkie belemnity i amonity (w 2005 roku ogłoszono odkrycie w Danii gatunku amonita Hoploscaphites constrictus z wczesnego paleogenu, który jednak również szybko wymarł^[1]),
• wiele roślin lądowych z wyjątkiem np. paprotników, które przetrwały wymieranie z niewielkimi stratami i przeżyły znaczny rozwój we wczesnym paleogenie,
• większość otwornic,
• oraz wiele innych gatunków i rodzajów organizmów.

Główne przyczyny

Pojawiło się wiele hipotez na temat wymierania kredowego, jednak do dziś nie ma jednomyślności co do jego przyczyn. Niektórzy naukowcy twierdzą, że jedyną przyczyną wymierania kredowego są zmiany środowiska wywołane uderzeniem planetoidy w Chicxulub^[2], jednak z interpretacją taką nie zgadza się wielu paleontologów i geologów, którzy sugerują, że wymieranie kredowe spowodowane było wieloma czynnikami. Obecnie wpływ impaktu na wymieranie kredowe nie jest jednak negowany^[3].Innym ważnym czynnikiem był wzmożony wulkanizm w Indiach, który utworzył Trapy Dekanu.

Kolizja

Argumenty

Jednym z głównych dowodów na katastrofę kosmiczną jest istnienie serii kraterów uderzeniowych, które powstały właśnie ok. 65 milionów lat temu. Największym potwierdzonym kraterem z tego okresu jest krater Chicxulub (a właściwie jego pozostałości), znajdujący się na półwyspie Jukatan w Ameryce Środkowej. Jego rozmiary są olbrzymie – ma on średnicę ok. 300 km^[4] i głębokość 1600 metrów, mimo to jego odnalezienie sprawiło początkowo wiele trudności, gdyż został pokryty grubą warstwą osadów. Innym potencjalnym kraterem uderzeniowym o jeszcze większych rozmiarach jest krater Śiwa na dnie Oceanu Indyjskiego, jednak meteorytowe pochodzenie tej struktury nie zostało potwierdzone. Struktura ta jest jeszcze większa – jej średnica wynosi około 500 km, co sugeruje, iż bolid, który pozostawił taki krater, miał około 40 km średnicy. Uderzenie w Ziemię obiektu o takiej wielkości uwolniłoby 1,45×10²⁵ dżuli energii kinetycznej i doprowadziło do kilku anomalii geodynamicznych^[5].

Na dnie Morza Północnego odkryto krater Silverpit o średnicy między 2,4 km a 10 kilometrów, który powstał w okresie od 60 do 65 milionów lat temu. Innym, większym kraterem z tego okresu jest Bołtysz w pobliżu Kirowohradu na Ukrainie, o średnicy 24 kilometrów, utworzony prawdopodobnie co najmniej 2–5 tys. lat przed Chicxulub^[6].

Zmiany w skałach pochodzących z poprzednich epok są w miejscach kolizji podobne do zmian wywołanych przez wybuchy nuklearne, co jest poważnym dowodem, że kratery te są pochodzenia kosmicznego, a w żadnym razie nie wulkanicznego. Innym potwierdzeniem tej tezy jest fakt, że w warstwie osadów między kredą a trzeciorzędem (tzw. granica kreda-trzeciorzęd) występuje bardzo duże stężenie irydu (nawet do 500 ppb), którego w skorupie ziemskiej praktycznie nie ma (średnia dla innych skał 0,3 ppb), natomiast występuje obficie w meteorytach. Stężenie to jest bardzo duże w skałach Ameryki (blisko miejsca upadku) i znacznie mniejsze po przeciwnej (przy uwzględnieniu ruchu kontynentów) stronie globu. Występuje tu też skok stężenia wielu innych pierwiastków, takich jak osm, złoto, platyna, nikiel, kobalt, pallad i metale ziem rzadkich. Ich względne proporcje zgadzają się z tymi obserwowanymi w meteorytach.

Pochodzenie impaktora

Badania amerykańsko-czeskiego zespołu w 2007 roku wskazywały, że planetoidy które uderzyły w Ziemię 65,5 mln lat temu, mogły pochodzić ze zderzenia w pasie planetoid ok. 160 mln lat temu, które utworzyło planetoidę 298 Baptistina. Mniejsze fragmenty macierzystego ciała zostały wyrzucone na orbity przecinające się z orbitą Ziemi, a następnie zderzyły się z Ziemią oraz utworzyły krater Tycho na Księżycu^[7]. Późniejsze analizy obserwacji sondy WISE wskazują jednak, że rozpad macierzystego ciała Baptistiny nastąpił 80 milionów lat temu, co znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo, że jeden (lub kilka) z fragmentów uderzył w Ziemię pod koniec kredy^[8].

Przebieg impaktu

Duży impakt, oraz tworzenie się w tym samym czasie trapów Dekanu, miały dewastujący wpływ na klimat globalny i skutkowały katastrofami ekologicznymi, które mogły doprowadzić do wyginięcia wielu grup zwierząt. Na skutek uderzenia planetoidy skały podłoża stopiły się, a węglany uwolniły duże ilości dwutlenku węgla. Z miejsca kolizji rozprzestrzeniły się fale uderzeniowe - w atmosferze, w postaci chmury rozgrzanych gazów, skał i pyłu, we wnętrzu Ziemi, w postaci fal sejsmicznych, oraz w morzu, tworząc w Zatoce Meksykańskiej olbrzymie tsunami, które było w stanie wedrzeć się głęboko w ląd. Opad z chmury ognistej powodował pożary na ogromną skalę. Fale sejsmiczne po przejściu przez Ziemię zogniskowały się po przeciwnej stronie globu, kilka tysięcy kilometrów na wschód od wulkanów Dekanu, dając efekt podobny do mniejszego impaktu^[9].

Skutki mogły być jeszcze większe, jeżeli istotnie miały miejsce dwa wielkie impakty – Chicxulub i Śiwa – następujące po sobie w krótkim odstępie czasu i występujące niemal w antypodalnej pozycji^[5].

Duża część pyłów pozostała na długo w atmosferze, zasłaniając Słońce (do atmosfery unieść mogło się łącznie 25 bilionów ton skał^[10], z kolei inna hipoteza mówi o nawet 900 bilionach ton samego węgla^[11]). Pozbawione światła rośliny ginęły, powodując załamanie się łańcucha pokarmowego i śmierć zarówno roślinożerców jak i drapieżników. Wyginęła większość gatunków mikroskopijnych morskich otwornic. Ilość CO₂ w atmosferze jeszcze przez długi czas była bardzo wysoka, padały też kwaśne deszcze. Większość dużych zwierząt nie miało szans na przeżycie. Poza tym im większy jest gatunek, tym mniej osobników do niego należy. Zwierzęta mniejsze miały więc większe szanse przetrwać z dwojakich powodów: poszczególne osobniki – małych rozmiarów i małych wymagań pokarmowych, gatunki – większej liczebności.

Symulacje komputerowe wskazują, że zniszczenia spowodowane upadkiem meteorytu na Jukatan mogły w znacznym stopniu ominąć obszary Eurazji^{potrzebne źródło}. Jeśli impakt który utworzył krater Śiwa miał miejsce w późniejszym czasie, przyroda miałaby możliwość częściowego odbudowania się, zanim przyszła kolejna katastrofa.

Wulkanizm

Istnieją dowody, że 66 milionów lat temu w Indiach panował niezwykle wzmożony wulkanizm (Trapy Dekanu to pokrywy lawowe zajmujące 500 000 km²). Obecnie wydaje się jednak, że zjawisko to miało charakter zbyt długotrwały, by samodzielnie spowodować tak szybką zagładę. Wpływu na środowisko zjawisk wulkanicznych, zachodzących na tak dużą skalę, nie można jednak pominąć. Niektórzy naukowcy spekulowali, że ich przyczyną mogła być opisana wyżej kolizja – energia impaktu miałaby zgromadzić się po przeciwnej stronie Ziemi, powodując wybuchy wulkanów – jednak Indie w momencie zderzenia nie znajdowały się po drugiej stronie kuli ziemskiej, a energia przeniesiona przez fale sejsmiczne była za mała, by spowodować tak duże skutki^[9]. Jeżeli jednak miało miejsce drugie uderzenie (Śiwa), to nie pozostało bez wpływu na wulkanizm Dekanu.

Inne hipotezy

Supernowa

Duże ilości irydu wskazywałyby nie tylko na możliwość kolizji z innym ciałem niebieskim, ale także wybuch supernowej niedaleko Ziemi. Hipotezę tę obalono, oznaczając w próbce osadu z granicy K/T zawartość ²⁴⁴Pu. Izotop ten musiałby się tam znaleźć, jeśli hipoteza supernowej była słuszna. Z kolei izotop ten prawie nie występuje na Ziemi, nie mógłby więc pochodzić z innego źródła. Nieliczne pierwsze wyniki badań potwierdzające obecność plutonu jeszcze przed opublikowaniem wyników zostały uznane za błędne, wszystkie kolejne wykluczyły obecność plutonu-244 i hipoteza ta została obalona.

Nemezis

Od kiedy paleontolodzy Dave Raup i Jack Sepkoski opublikowali tekst, w którym udowadniali, że masowe wymierania zdarzają się cyklicznie co 26 milionów lat^[12], niektórzy badacze doszli do wniosku, że Słońce to tak naprawdę gwiazda podwójna. Jego hipotetyczny towarzysz nazwany Nemesis miał raz w ciągu tego okresu przybliżać się do Układu Słonecznego i zaburzać orbity komet Obłoku Oorta, wskutek czego te zbliżające się do Słońca przecinały orbitę Ziemi, co miało skutkować zderzeniem. Jak dotąd nikt nie znalazł ani tej gwiazdy, ani też żadnego dowodu na jej istnienie. Ponadto wielkich wymierań było 5, w różnych okresach czasu, a mniejszych bardzo wiele i mogły mieć różne przyczyny.

Uniformitaryzm

Zwolennicy teorii, że wszystkie zmiany na Ziemi zachodziły powoli i stopniowo, odnalazłszy granicę K/T, wysnuli wniosek, że z jakichś nieznanych im przyczyn w tym okresie osady tworzyły się wolniej (co jest sprzeczne z zasadą aktualizmu). Do głosu doszła nawet koncepcja, według której kredę i trzeciorzęd dzieli okres dłuższy niż cały kenozoik. Została ona oparta na analizie różnic pomiędzy skamieniałościami nad i pod granicą K/T. Hipoteza ta została jednoznacznie obalona.

Zobacz też

• granica K-T, właściwie K-Pg
• masowe wymieranie

Przypisy

Literatura

• Walter Alvarez, Dinozaury i krater śmierci, (T. rex and the crater of doom, 1997 r.)