66 miljoen jaar geleden kwam er een abrupt einde aan het dinosaurustijdperk. Hoe dat precies gebeurde, is nog altijd niet volledig duidelijk. Maar volgens Belgische onderzoekers speelde fijnstof, dat vrijkwam bij de meteorietinslag, een belangrijkere rol dan gedacht. Daardoor koelde de Aarde snel af. Met alle gevolgen van dien.
Destijds legden niet alleen de dinosaurussen het loodje, maar liefst driekwart van de soorten op Aarde verdween. Het was hoogstwaarschijnlijk de zogenoemde Chicxulub-meteoriet, die voor een inslagwinter zorgde, waarna het klimaat afkoelde, de fotosynthese verstoord raakte en soorten massaal uitstierven. Maar hoe die zogenoemde inslagwinter precies ontstond? Daarover was lang onduidelijkheid. Eerdere studies gingen ervan uit dat zwavelgas tijdens de inslag en roet van de bosbranden vlak daarna in de atmosfeer terechtkwamen en zo voor een duistere koude winter zorgden, en dus niet het silicaatstof dat afkwam van het verpulverde gesteente van de meteoriet.
Sedimentmonsters uit Amerika
Maar volgens de wetenschappers van de Koninklijke Sterrenwacht België (KSB) speelt juist dat stof een heel belangrijke rol. Met behulp van een nieuw paleoklimaatmodel simuleerden ze wat er moet zijn gebeurd na de meteorietinslag. Daarbij konden ze gebruik maken van nieuwe sedimentmonsters die in North-Dakota in de VS zijn verzameld, waarbij naar de korrelgrootte van het stof is gekeken.
“We hebben specifiek het bovenste millimeterdunne interval van de Krijt-Paleogeen-grenslaag bemonsterd. Dit interval toonde een zeer fijne en uniforme korrelgrootteverdeling aan, die we interpreteren als het uit de lucht neerdwarrelen van fijnstof dat we kunnen linken aan de meteorietinslag. De nieuwe resultaten laten veel fijnere korrelgroottes zien dan eerder gebruikt in klimaatmodellen en dit aspect heeft belangrijke gevolgen voor onze klimaatreconstructies”, legt Pim Kaskes van de Vrije Universiteit Brussel uit, die samen met collega’s van de VUB en de Vrije Universiteit Amsterdam (VUA) de analyse uitvoerde. Ze ontdekten iets opmerkelijks: het stof met een omvang van 0,8 tot 8 micrometer had veel meer impact dan gedacht.
Iridium-rijk stof
Hoofdonderzoeker Cem Berk Senel (KSB) legt uit in het persbericht: “De nieuwe modelsimulaties laten namelijk zien dat een dergelijke pluim van micrometrisch silicaatstof tot maar liefst vijftien jaar na de inslag in de atmosfeer kan zijn gebleven. Dit droeg bij aan een wereldwijde afkoeling van het aardoppervlak tot wel 15 graden Celsius in de eerste nasleep van de inslag.” En dat komt dan weer overeen met recente vondsten in een kleilaag in de inslagkrater in Mexico. Daar is iridium gevonden, dat wordt gelinkt aan het stof van de meteoriet. Dit zou minder dan twintig jaar lang zijn neergedwarreld, wat past bij de nieuwe studie, die in Nature verscheen.
Maar de onderzoekers ontdekten nog iets anders: het fijnstof hield het zonlicht tegen, waardoor de fotosynthese op de planeet bijna twee jaar lang stillag. Dat is lang genoeg voor dieren en planten die niet tegen donkere, koude omstandigheden kunnen om uit te sterven. Onderzoeker Johan Vellekoop van de KU Leuven legt uit dat dit past bij gevonden fossielen. “Flora en fauna die een rustfase konden ingaan, bijvoorbeeld door zaden, cysten of overwintering in holen, en zich konden aanpassen aan een generalistische levensstijl, niet afhankelijk van één bepaalde voedselbron, zouden de meteorietinslag over het algemeen beter overleven.”
De Hera-missie
Genoeg aanwijzingen dus dat fijnstof een belangrijke oorzaak vormde voor de massa-extinctie van 66 miljoen jaar geleden. Dat is ook voor het heden interessant. “Inslagen door asteroïden ter grootte van een kilometer die massale uitstervingen veroorzaken zijn zeldzaam, maar kleine en middelgrote asteroïden in het bereik van 100 meter komen veel vaker voor in het Zonnestelsel en kunnen verwoestingen veroorzaken op regionale tot nationale schaal”, zegt Özgür Karatekin (KSB). Daarom draagt het Europees Ruimteagentschap (ESA) met de Hera-missie bij aan onderzoek naar de verdediging van de planeet. Daarvoor is meer inzicht nodig in wat er gebeurt na de inslag van een asteroïde en wat de gevolgen zijn voor de Aarde.
De gangbare theorie is dat de dinosaurusssen plus driekwart van de andere soorten op Aarde 66 miljoen jaar geleden zijn uitgestorven door een meteorietinslag bij het Mexicaanse schiereiland Yucatán. Maar er zijn ook aanwijzingen dat verschillende soorten al waren verdwenen voor de meteoriet onze planeet trof. Dat zou komen door een reeks vulkaanuitbarstingen in het huidige India. Het zou dus goed kunnen zijn dat de Aarde al kwetsbaar was door de vulkanische activiteit en dat de meteoriet vervolgens de genadeklap gaf.
