A po dopadu přišel mráz  
…aneb Další zajímavé zjištění o účincích impaktu K-Pg

Dokonce ani opeření dinosauři schopní snášet dočasné snížení teplot nemohli přežít období drastického ochlazení o několik desítek stupňů Celsia, které trvalo řádově několik až několik desítek let. Zde Anzu wyliei, jeden z posledních žijících severoamerických oviraptorosaurů. Kredit: Fred Wierum, Wikipedie (CC BY-SA 4.0)
Dokonce ani opeření dinosauři schopní snášet dočasné snížení teplot nemohli přežít období drastického ochlazení o několik desítek stupňů Celsia, které trvalo řádově několik až několik desítek let. Zde Anzu wyliei, jeden z posledních žijících severoamerických oviraptorosaurů. Kredit: Fred Wierum, Wikipedie (CC BY-SA 4.0)

Před 66 miliony let nastala v tehdejší pozdně křídové biosféře krize katastrofických rozměrů, jejímž završením bylo zatím poslední hromadné vymírání, postihující až 75 % tehdejších druhů. Dnes předpokládáme, že díky této kataklyzmatické změně ve vývojových trendech světových ekosystémů byl zahájen vývoj směrem k „moderní“ biosféře a mimo jiné i k vývoji člověka. I z toho důvodu je pro nás tato událost nesmírně významnou kapitolou ve vývoji života na Zemi. Vymírání K-Pg je zkoumáno již zhruba po dobu posledního století a teorií o jeho příčinách, průběhu i důsledcích už byla vyslovena nesčíslná množství (více o historii i současných názorech na tuto událost se dočtete například v připravované knize autora tohoto článku). V průběhu posledních desetiletí byly stále více zpřesňovány naše představy o této události, takže dnes už známe okolnosti katastrofy K-Pg mnohem lépe než kdykoliv dříve. Přesto ještě nechápeme zcela přesně důsledky, které dopad planetky Chicxulub v krátkodobém i dlouhodobém horizontu způsobil. Skutečně nastalo celosvětové horko, v jehož důsledku shořela většina světové vegetace? Opravdu po něm nastala dlouhodobá „nukleární zima“, tedy období s drastickým snížením celosvětové teploty? Jak dlouho toto období bezprostředních a intenzivních důsledků trvalo a jakými mechanismy nakonec odeznělo? Které z těchto katastrofálních změn hrály hlavní roli při vymírání K-Pg a v jakém poměru se nejvíce uplatnily? Tyto otázky jsou zásadní pro správné pochopení přelomové události, která v dávnověku vedla ke konci jedné éry a zároveň k počátku současného „věku savců“. Jednu z možných odpovědí nyní nabízí nová vědecká studie, která se na problematiku podívala z jiného, snad poněkud nečekaného úhlu – prostřednictvím počítačového modelování klimatu. Výsledek je až překvapivě jednoznačný. Dlouhodobý mráz, který nastal krátce po dopadu planetky, jednoduše nemohla většina tehdejších živočichů přežít.

 

Prapták Avisaurus archibaldi beze strachu spočívá na hřbetu aligatorida druhu Brachychampsa montana. Poklidnou scénku z doby před 66 miliony let brzy vystřídá ohnivé a následně mrazivé peklo. Kredit: Tomozsaurus, Deviantart a Wikipedie (CC BY-SA 3.0)
Prapták Avisaurus archibaldi beze strachu spočívá na hřbetu aligatorida druhu Brachychampsa montana. Poklidnou scénku z doby před 66 miliony let brzy vystřídá ohnivé a následně mrazivé peklo. Kredit: Tomozsaurus, Deviantart a Wikipedie (CC BY-SA 3.0)

Trojice vědců z Postupimského institutu pro výzkum dopadu klimatu (Postdam Institute for Climate Impact Research, PIK) publikovala svá nová zjištění v periodiku Geophysical Research Letters. Na rozdíl od většiny dřívějších studií, které se zaměřovaly na efekt krátkodobého zastínění slunečního světla prostřednictvím rozptýlených prachových částic, Julia Bruggerová a její kolegové vytvořili počítačový model, přehledně zobrazující efekt dlouhodobě rozptýlených kapiček kyseliny sírové v atmosféře naší planety. Je známo, že po impaktu bylo do atmosféry vyvrženo také velké množství síry, které se v ní ve formě aerosolů mohlo udržet po delší dobu. Dosud ale nebyl vytvořen žádný model toho, jaký efekt mohla mít do atmosféry uvolněná síra v takovémto množství na globální klima planety. Vědci z institutu PIK nyní použili model, který meteorologové využívají již dlouho a upravili jej pro potřeby „předpovědi“ vývoje klimatu krátce po dopadu planetky Chicxulub. Výsledky byly až děsivě přesvědčivé. Model předpovídá, že po dopadu došlo k zastínění slunečního světla a z něj pramenícímu drastickému ochlazení klimatu, které mohlo trvat až několik desítek let. Průměrná roční teplota vzduchu při povrchu země poklesla celosvětově o celých 26 °C. Po dobu 3 až 16 let nastaly mrazivé teploty pod nulou, což je v příkrém kontrastu s vysokými teplotami na konci křídy před dopadem (celosvětově zřejmě přes 20 °C). Dokonce i v tropických oblastech poklesla průměrná teplota z 27 na pouhých 5 °C. V nechladnějším roce celosvětově poklesla průměrná teplota asi na -32 °C a dokonce i v tropech mohla krátkodobě spadnout na pouhých asi -22 °C. To nepochybně představovalo drastický zásah do života všech teplomilných společenstev na Zemi a tvrdě zasáhlo i převážně na teplé podnebí adaptované dinosaury. Právě sulfátové aerosoly jsou podle autorů studie hlavní příčinou dlouhodobých mrazů a tedy i hromadného vymírání – nikoliv prach v atmosféře, ani žár či tsunami vyvolané po dopadu planetky.

 

Zatímco i ty nejhorší efekty vyvolané impaktem byly víceméně lokální, zmíněný výkyv klimatu byl skutečně globální metlou, která dobře vysvětluje vyhynutí velkého množství organismů. Na souši řádil několik desetiletí trvající mráz, v oceánech zase došlo k narušení cirkulace vodních mas. Povrchové vody se značně ochladily a se stoupající hustotou se stávaly těžšími, načež klesaly dolů. Naopak teplejší voda z hlubších částí vodního sloupce stoupala nahoru a nesla s sebou množství živin, které zřejmě umožnily masivní růst sinic a řas. Tyto oživlé koberce na hladině produkovaly množství toxických látek, které se koncentrovaly v oceánech i při jejich pobřeží a dále podněcovaly vymírání druhů (v tomto případě například množství foraminifer, amonitů ale třeba i dravých plazů mosasaurů). Tento mechanismus poměrně dobře vysvětluje, jak mohlo dojít k masovému vymírání prakticky současně na pevnině i v mořích. Podle autorů studie trvalo až třicet let, než odezněla nejhorší fáze klimatických výkyvů. To je dostatečně dlouhá doba na to, aby znamenala zkázu pro většinu druhů, které nebyly odolné vůči dlouhodobě nízkým teplotám. Je skutečně těžké představit si, jak mohli živočichové zvyklí a adaptovaní na teploty kolem 25 °C přežít náhle se objevivší a následně několik let trvající pokles teploty na mrazivé hodnoty. Tento teplotní skok přibližně odpovídá rozdílu teplot, které zažíváme v průběhu roku mezi lednem a červencem, pro obyvatele horkého „skleníkového“ světa pozdní křídy ale musela tato změna představovat smrtící vychýlení z rovnováhy. Důsledky, plynoucí z této vědecké studie jsou teprve ověřovány a dávány do souladu s dosud zjištěnými údaji z jiných oborů. Není také jisté, nakolik se virtuálním modelem popsané mechanismy shodují s dalšími specifiky, předpokládanými pro impakt, žádný velký nesoulad však ve hře patrně není. Je tedy možné, že máme před sebou zatím nejpravděpodobnější verzi vymírání K-Pg?

 

Psáno pro Dinosaurusblog a osel.cz

 

Short English Summary: K-Pg extinction was probably caused by the long period of global freezing temperatures. These were caused by huge amount of tiny droplets of sulfuric acid forming high up in the air after the well-known impact of a large asteroid. Resulting blocking of the sunlight for a period of several years was a probable main cause for the K-Pg extinction event.

 

Odkazy:

http://www.pik-potsdam.de/news/press-releases/how-the-darkness-and-the-cold-killed-the-dinosaurs

http://www.eurekalert.org/multimedia/pub/130817.php

http://www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170113133043.htm

http://paleonerdish.wordpress.com/2017/01/14/climate-model-simulations-at-the-end-of-the-cretaceous/

 

Julia Brugger, Georg Feulner, Stefan Petri. Baby, it’s cold outside: Climate model simulations of the effects of the asteroid impact at the end of the Cretaceous. Geophysical Research Letters, 2016; DOI: 10.1002/2016GL072241


Autor: Vladimír Socha
Datum: 23.01.2017
Tisk článku

N.K.B.N. - Ježek I.P.
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 235 Kč
cena: 235 Kč
N.K.B.N.
Ježek I.P.
Související články:

Masová vymírání mohou urychlit evoluci     Autor: Stanislav Mihulka (20.08.2015)
Rozbouřil meteorit na konci křídy divoké soptění?     Autor: Stanislav Mihulka (06.10.2015)
Top 10 obřích impaktních kráterů na Zemi     Autor: Vladimír Socha (29.02.2016)
Souvisí neobjevená Devátá planeta s rytmem masových vymírání na Zemi?     Autor: Stanislav Mihulka (04.04.2016)
Rychlá obnova jihoamerické biodiverzity po události K-Pg     Autor: Vladimír Socha (10.11.2016)



Diskuze:

Katastrofa K-Pg

Tomáš Novák,2017-01-27 14:21:12

Velmi zajímavé, myslím, že v příštích letech se naše představy o katastrofě K-Pg ještě hodně upřesní...

Odpovědět

Že by?

Milan Závodný,2017-01-26 06:00:52

Že by až teraz nasimulovali podmienky po dopade? Určite bolo tých simulácii na stovky.
Zem nie je schopná sa rádovo v desiatkach rokov vrátiť zo stavu "snehovej gule" do normálu, teda zjavne tá simulácia je chybná.
Asi to nebolo také hrozné, lebo my tu sme. Keby sme tu neboli, tak by sa dalo uvažovať o správnosti simulácie.

Odpovědět

Vzhledem k tomu, že PIKovci

Josef Blecha,2017-01-25 19:08:46

houby vědí, kolik tam té síry bylo, mohli si nastavit vysimulovanou teplotu tak, jak chtěli. Ceterum autem, v PIKu jsou ti největší oteplovací lháři celé Evropy.

Odpovědět

Co takto

Rolo Karcol,2017-01-25 15:34:53

http://invivomagazin.sk/asteroid-postupne-vymieranie-najvacsie-myty-o-zaniku-dinosaurov_527.html

Odpovědět

ono by překladatel musel umět překládat...

Jiří Pánek,2017-01-24 13:31:18

citace z prvního odkazu pod článkem:
Even in the tropics, annual mean temperatures went from 27 degrees to mere 5 degrees

článek :
Dokonce i v tropických oblastech poklesla průměrná teplota z 27 na pouhých 5 °C. V nechladnějším roce celosvětově poklesla průměrná teplota na -32 °C a dokonce i v tropech činila pouhých -22 °C.

Odpovědět


Re: ono by překladatel musel umět překládat...

Vojtěch Kocián,2017-01-24 14:23:54

Ono spíš záleží kde v tropech. Na vizualizaci v posledním odkazu referencí, je vidět, že teplota tropických oceánů a pobřežních oblastí se držela nad nulou, ale centrální oblasti Afriky ležící poblíž rovníku, mrzly docela fest a -5 stupňů v celoročním průměru tam být mohlo. V článku chybí něco jako "v některých tropických oblastech".

-22 stupňů jako teplotní průměr celého tropického pásma s tím, že jinde by bylo ještě chladněji, by mělo za následek kompletní zamrznutí oceánů, které by vyhladilo naprostou většinu obratlovců (ty mořské by nejspíš zabil nedostatek kyslíku).

Odpovědět


Re: Re: ono by překladatel musel umět překládat...

Pája Vašků,2017-01-25 11:49:23

Jestli to dobře chápu, teplotu měřili obrněnkami. Ještě by bylo zajímavé prozkoumat, jak by se to projevilo lokálně v místech, kde je nějaká dlouhodobá sopečná aktivita, třeba v Indii.

Odpovědět

v tropech průměr (-22°C) ?

Stanislav Florian,2017-01-24 10:21:36

Článek píše :"V nechladnějším roce celosvětově poklesla průměrná teplota na -32 °C a dokonce i v tropech činila pouhých -22 °C. "
V nechladnějším roce
...nejchladnějším....
Průměrná roční teplota na Měsíci je asi (-22°C). Jakutsk, průměrná roční teplota ( -8,8°C).

Odpovědět


Re: v tropech průměr (-22°C) ?

Milan Krnic,2017-01-24 11:06:50

Poticová věda. Tak jasně, že tam taková teplota byla. Měřil jí tým odborníků, v závětří, ve shodné nadmořské výšce, na milionech místech po dobu jednoho tisíciletí, shodně kalibrovanými rtuťovými teploměry. To se snad nemusí zdůrazňovat v žádnám článku, pojednávajícím o globální teplotě před mnoha lety.

Odpovědět

Pája Vašků,2017-01-24 10:16:36

Nevím, jestli měli v tropech tehdy období zimy a léta. A zda dokázali savci, obojživelníci, ptáci, plazi aj. přespat třicet let a čekat, až vyroste nějaká vegetace ze semínek. Nezpochybňuji teorie z článku a nesnižuji katastrofičnost události a klimatickou změnu, jen se ptám, jak přežilo to, co přežilo.

Odpovědět


Re:

Pája Vašků,2017-01-24 10:17:24

(to pařilo k příspěvku níže)

Odpovědět

Zajímavé

Josef Šoltes,2017-01-24 09:50:54

Pokud je to pravda, tak bychom se měli na podobnou událost začít pomalu připravovat, protože třeba Yellowstone by měl vybouchnout v relativně blízké budoucnosti. Už má značné zpoždění. A případný výbuch Yellowstonu lze k tomuto s klidem přirovnat. Odhady mluví až o 3000 km krychlových materiálu rozprášených do atmosféry.

Odpovědět


Re: Zajímavé

Anton Matejov,2017-01-25 07:48:45

Akosi ľudstvo a vedci, USA, EU tiež sladko spinkajú, ako zatiaľ supersopka Yellowstone.
Som uvažoval v štýle, že by sme mohli aspoň odčerpávať časť energie z Yellowtonu, pre svoje energetické potreby. Keď už kvôli energiám sa vedie toľko vojen a najmä USA.
Taky supervulkán by mohol zásobovať teplom a elektrinou väčšinu USA, Kanady, Aliášky.
Viem že to stačiť nebude. Ale aspoň nejakými % by sme zmiernili účinky výbuchu supervulkánu.
A USA by nemuseli potrebovať toľko vojenských zásahov vo svete kvôli energiám.

Aj EU má podobnú supersopku okolo juhotalianskeho Neapola Campi Flegrei ktorá asi vyhubila neandrtálcov. V Bulharsku našli po výbuchu Campi Flegrei cez meter uloženého popola. Popol z daného výbuchu našli aj na Sibíri. Registruje sa neustále nárast aktivity. Tiež by sa mohol spustiť nejaký projekt, aby sme čo najviac odčerpali energiu s tejto supersopky pre svoje energetické potreby a tak zmiernili neskôrši výbuch a tie tisíce krychlovych materiálov rozprášených do atmosféry.

Odpovědět


Re: Re: Zajímavé

Michal Lichvár,2017-01-25 14:07:56

Tam by sa ale mohlo stat, ze si ten vybuch privodime. Predstavte si, ze do natlakovaneho hrnca vyvrtate dieru.

Odpovědět

Pája Vašků,2017-01-24 08:08:17

zbývá vysvětlit, jak to přežily zbývající druhy.

Odpovědět


Re:

Petr Kr,2017-01-24 09:52:39

No krokodýli a želvy zůstali v teplé vodě. Zřejmě, kdo nevylezl do zimy se mohl čvachtat v teplém oceánu. Jinak mi to taky moje hlava nebere. Takže otázka: mají meteorologové modely, co kalkulují kumulaci energie ve vodních světech s přídavkem kys. sírové?

Odpovědět


Re: Re:

Josef Šoltes,2017-01-24 09:55:34

Tak jsou to teploty průměrné. To znamená, že hraboši a malí savci snad mohli přežít relativně v klidu. V létě bylo v tropech asi i ke 20 °C, tedy vegetace mohla vyrůst a savci ji mohli využít k obživě. Hádám, že v případě dlouhé zimy byly některé druhy schopny hibernovat podobně jako medvědi.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Petr Kr,2017-01-24 10:26:22

Už jsem v tropech dlouho nebyl, ale 4 roční období má jen půlka zeměkoule a okolo rovníku je jen jedno období - jaro.
O malých savcích žijících v norách také nikdo nepochybuje a ptáci si přeletí.
Medvěd během hibernace ztratí veškerý tuk a pokud se mu zima protáhne 10x, přijde i o svaly.

Odpovědět


Re:

Anton Matejov,2017-01-25 08:08:34

Z pohľadu štatistickej matematiky, prežili tvory pod 1 kg váhy.
Keď som to pred rokmi čítal, prvé nad čím som sa začudoval, prečo tvory pod 1 kg?
Proste mali menšie energetické nároky čo sa potravy týka. A malých savcov bolo asi vtedajšej saune veľa. Neskôr po stabilizovaní klímy mohli začať opäť rásť a expandovať.
Existujú aj niektoré fauny v okolí sopiek, kde striekajú horúce gejzíry a podobne. V takých ostrovoch faun mohol život dočasne tiež prekvitať.
V okolí gejzírov a sopiek sme našli aj nejaké archeologické nálezy neandrtalcov a ľudí v našich štátoch z doby ľadovej. Niečo v štýle, ako dnes vnímame oázy v púšťach.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni