Je leest:

Apocalyps!

Apocalyps!

Auteur: | 10 november 2004

Een rampzalige gebeurtenis veroorzaakte 250 miljoen jaar geleden de meest massale uitroeiing ooit. De catastrofe, die binnen een relatief korte tijd 95% van al het aardse leven om zeep hielp, markeert het eind van het Perm, een geologisch tijdperk van enorme biodiversiteit. Was hier net zoals ten tijde van de dinosauriërs een meteoriet de schuldige? Hoe kan de inslag van deze reuzenkei uit de ruimte dan zulke vérgaande gevolgen hebben gehad? Of was een enorm gat in de ozonlaag misschien de oorzaak?

Tot iemand echt een tijdmachine uitvindt is het behelpen met wetenschappelijk onderzoek naar het verleden. Zeker als het gaat om het geologische verleden, want geologen rekenen al gauw in miljoenen jaren.

Het uitsterven van de dinosauriërs – 65 miljoen jaar geleden, op de overgang van de geologische tijdperken Krijt en Tertiair – is op hun tijdschaal nog maar kort geleden. Zo kort geleden dat er nog duidelijke aanwijzingen zijn te vinden voor de inslag van de meteoriet die voor de massasterfte verantwoordelijk wordt gehouden. Wereldwijd vonden geologen een dun kleilaagje met een sterk verhoogde concentratie van buitenaards iridium, afgezet ten tijde van de overgang van Krijt naar Tertiair.

Begin jaren negentig brachten satellietbeelden, zwaartekrachtmetingen en analyse van magnetisme een 180 kilometer grote inslagkrater aan het licht, op 800 meter diepte recht onder het dorpje Chicxulub op het Mexicaanse schiereiland Yucatan. De krater blijkt gevormd ten op de Krijt/Tertiar overgang en vrijwel iedereen is er van overtuigd dat hier de catastrofale inslag plaatsvond van een meteoriet met een doorsnede van zo’n tien kilometer.

Buckyballen

Zou een vergelijkbare ramp de oorzaak zijn geweest voor een minstens zo catastrofale periode, veel eerder in de aardse geschiedenis? Een kwart miljard jaar geleden, op de overgang van de geologische tijdperken Perm en Trias, liet volgens paleontologen naar schatting negentig procent van alle zeeorganismen het leven, evenals zeventig procent van alle gewervelde landdieren en het overgrote deel van alle plantensoorten. Uit fossielen aangetroffen in verschillende lagen gesteente maken zij op dat de enorme biodiversiteit uit het Perm in een relatief korte periode volledig teniet is gedaan. Kan hier ook een projectiel uit de ruimte de boosdoener zijn?

‘Ja’ zeggen geochemici die in 2002 resultaten publiceerden van een analyse van gesteentemonsters uit de Perm/Trias overgang, gevonden in Japan, China en Hongarije. Ze vonden er relatief grote hoeveelheden buckyballs, min of meer voetbalvormige moleculen opgebouwd uit een rooster van koolstofatomen.

Nauwkeurige analyse bracht aan het licht dat in deze moleculen geringe hoeveelheden edelgassen zoals argon, helium en neon waren opgesloten. En uit nog preciezer onderzoek bleek dat deze naar alle waarschijnlijkheid een kosmische oorsprong hebben. Zoals iridium de weg wees naar de meteoriet die de dino’s de das om deed, wezen de buckyballen naar de inslag van een komeet die een eind maakte aan het leven van het Perm.

Een komeet, zo betoogden de onderzoekers, omdat het voor een meteoriet zo kenmerkende laagje iridium in dit geval afwezig was. Al eerder waren trouwens ook speciale kwartssoorten gevonden in corresponderende gesteentelagen, kwartssoorten ontstaan als gevolg van enorme druk en hitte: als gevolg van de krachtige inslag van een projectiel uit de ruimte.

Buckyball met buitenaardse inhoud. Beeld: University of Washington

Nog recenter onderzoek heeft aanwijzingen opgeleverd over de plaats van de inslag. In de zee ten noordwesten van Australië is sprake van een verhoogde zeebodem, die bekend staat als de ‘Bedout Hoogte’. Uit zwaartekrachtmetingen is gebleken dat het mogelijk gaat om een inslagkrater met een doorsnede van zo’n 200 km (te vergelijken met de Chicxulub krater).

En juist hier is jaren geleden al eens door een oliemaatschappij in de zeebodem geboord, waarbij de speciale kwartssoort werd aangetroffen. En er is meer: op het vasteland van Australië en op Antarctica (dat ten tijde van de gebeurtenis direct aan Australië grensde), is in lagen van dezelfde ouderdom ook dit type kwarts aangetroffen.

Hittepuls en inslagwinter

Aangenomen dat een meteoriet of komeetinslag het leven op zo’n grote schaal vernietigde, is het nog wel de vraag hoe dat dan gebeurde. Want een tien kilometer groot projectiel tegen de aardkorst, dat is te vergelijken met een zoutkorrel op een voetbal.

Er zijn inmiddels verschillende scenario’s voor de massavernietiging geschreven. De belangrijkste oorzaak voor de vernietiging ligt daarbij niet in de omvang van het aanstormende hemellichaam maar in de snelheid van de inslag. De bewegingsenergie wordt dan in één klap omgezet in hitte: een gigantische explosie met de kracht van honderden miljoenen atoombommen.

De eerste uren na de inslag lijdt de aarde onder een enorme hittepuls, die het gevolg is van intense infrarode straling, uitgezonden door de overblijfselen van aardkorst en hemellichaam die na de inslag hoog de atmosfeer in worden geslingerd.

De hittepuls doodt waarschijnlijk direct al het leven dat niet goed is afgeschermd. Alleen wat onder de grond leeft, onder rotsen of in water, of dat minder kwetsbaar is omdat het kan overleven in de vorm van sporen, zaden of wortels, kan overleven. Andere acute gevaren zijn hevige bosbranden die werelwijd door de hittepuls ontstoken worden. Een inslag in zee zal daarbij tot kilometershoge vloedgolven leiden die door alle oceanen razen.

Hittepuls gevolgd door inslagwinter….

Op langere termijn zijn de gevolgen niet minder desastreus. Het materiaal dat de stratosfeer in wordt geslingerd zal lange tijd de zon volledig verduisteren. Een ‘inslagwinter’ is het gevolg, die het overblijvende leven alsnog decimeert. Groene planten gaan ten onder aan duisternis en koude, en hele voedselketens met hen. De ingrijpende klimaatomslag resulteert binnen een periode van enkele duizenden jaren – geologisch gezien een vingerknip – in een ecologische catastrofe met slechts weinig overlevenden.

Of was het anders?

Het is nu juist dat concept van de geologische vingerknip dat de gepensioneerde Utrechtse hoogleraar Henk Visscher niet lekker zit. Volgens hem duurde de catastrofale periode namelijk veel langer. Er was ruim vier miljoen jaar nodig voordat de natuur weer enigszins hersteld was en dat is toch langer dan je zou verwachten na de inslag van een meteoriet of komeet. De hoogleraar paleobotanie en palynologie komt daarom tot een ander scenario waarin spuitende geisers en heetwaterbronnen in Siberië een rol spelen.

Het idee is dat de daar uitgestoten gassen en dampen een desastreus effect hebben gehad op de ozonlaag. Daardoor was de aarde niet langer beschermd tegen de schadelijke UV-straling van de zon. Als gevolg van de schade die dat toebracht aan hun erfelijk materiaal legden veel organismen vervolgens het loodje.

Visscher vindt het bewijs in fossiele stuifmeelkorrels en pollen in de Groenlandse bodem, daar afgezet op de grens van het Perm en het Trias. Ze dragen onmiskenbaar de tekenen van mutaties in het erfelijk materiaal, zo betoogt de Utrechtse hoogleraar.

Ook mogelijk: Geijsers……. of vulkanen

Zoals Visscher zijn er andere wetenschappers die de theorie van de meteorietinslag betwijfelen. De Franse onderzoeker Vincent Courtillon van de Universiteit van Parijs bijvoorbeeld legt de oorzaak van de Perm catastrofe bij immense langdurige vulkaanuitbarstingen die de aarde in een zwarte stofwolk hulden en voor een gigantisch broeikaseffect zorgden. De wereldwijde temperatuurstijging van zo’n 5 °C elimeerde het merendeel van het aardse leven.

En dan is er de Britse geoloog Paul Wignall. Aan de hand van onderzoek aan aardlagen onder Groenland ondersteunt hij de hypothese van Courtillons temperatuurstijging. De door de vulkanen opgewarmde aarde zorgde ervoor dat bevroren methaan in de diepten van de oceanen vrijkwam. Vrijwel alle oceaanbewoners legden daarbij het loodje en eenmaal in de atmosfeer versterkt dit methaan het broeikaseffect, daarmee voor nog eens 5°C extra opwarming zorgend.

Of de concurrerende wetenschappelijke theorieën met elkaar verenigbaar zijn, dat zal de tijd leren. Vaak blijken de resultaten van wetenschappelijk onderzoek uiteindelijk als puzzelstukjes in elkaar te passen. Het beeld van de catastrofe van 250 miljoen jaar geleden zal zo steeds minder vaag worden. Maar absolute zekerheid en ultieme duidelijkheid is natuurlijk nooit te geven. Tenminste, niet tot we over die tijdmachine kunnen beschikken. Hoewel: wie zou er vrijwillig willen afreizen naar een tijdperk dat bekend staat om zijn gruwelijke massavernietiging?

Massasterfte Krijt/Tertiair (de dood van de dino’s):

Gevaar van toekomstige meteorietinslagen:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 10 november 2004

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.