Nieuw onderzoek toont aan dat het de samenstelling van het gesteente is waarop een meteoriet inslaat, en niet de grootte van het inslaggesteente zelf, dat een massa-uitsterving veroorzaakt.
Near-Earth objects pass by our planet in this artist's rendering.
© ESA - P.CarrilArtistieke impressie van aardscheerders die onze planeet passeren.
Het is een bekend verhaal uit het verleden van onze planeet: Een gigantische ruimterots slaat in op aarde en veroorzaakt een catastrofe die eindigt in massa-uitsterving. Je zou denken dat het, om te bepalen welke inslagen zo'n wijdverspreide verwoesting zullen veroorzaken, de grootte van het inslaggesteente is dat telt. Maar nieuw onderzoek suggereert dat iets anders er meer toe zou kunnen doen: De samenstelling van de grond waarop die meteoriet inslaat.

Dit onderzoekswerk, gepubliceerd op 1 december 2021 in het Journal of the Geological Society, richt zich op het verklaren waarom sommige meteorietinslagen massa-uitstervingen veroorzaken en andere niet. De beroemde inslag die het einde van de dinosauriërs betekende en de Chicxulub krater achterliet, was bijvoorbeeld veel kleiner dan veel andere inslagen die geen massaal verlies van soorten veroorzaakten. Hoe zou dat komen?

The Vredefort Dome
© Astronomy.comDe Vredefort Dome is het overblijfsel van een meteorietinslag 2 miljard jaar geleden. De oorspronkelijke krater, die inmiddels door erosie is weggesleten, had een diameter van zo'n 300 kilometer.
Het draait allemaal om het stof

Een internationaal team van onderzoekers, waaronder deskundigen op het gebied van mineralogie, klimaat, samenstelling van asteroïden en paleontologie, boog zich over deze vraag door 33 inslagen van de afgelopen 600 miljoen jaar te bestuderen. Zij keken met name naar de mineralen in de enorme hoeveelheid stof die door een inkomende meteoriet in de atmosfeer wordt geblazen. Dat stof kan het klimaat op aarde ingrijpend veranderen - en het is die klimaatverandering die volgens onderzoekers een belangrijke oorzaak is van massa-uitstervingen na inslagen.

Deze studie bracht iets intrigerends aan het licht: Telkens wanneer een veelvoorkomend mineraal kaliveldspaat (ook wel K-veldspaat of Kfs genoemd) in hoge concentraties aanwezig was in het gesteente dat door een inkomende meteoriet werd geraakt, resulteerde de inslag in een massa-uitsterving. Bij de 33 inslagen die zij bestudeerden gebeurde dit ongeacht de grootte van de meteoriet, hetgeen betekent dat kleinere meteorieten die inslaan in gebieden die rijk zijn aan Kfs, meer kans hebben massa-uitstervingen te veroorzaken dan grotere meteorieten die inslaan in gebieden zonder veel Kfs.

Waarom zou dat zo zijn? Het blijkt dat Kfs een zogeheten ijskiemvormend mineraal is, wat betekent dat er zich ijs omheen vormt, waardoor ijskristallen in de atmosfeer ontstaan. Deze ijskristallen hebben ingrijpende gevolgen voor wolken, die een cruciale rol spelen bij het in evenwicht houden van het klimaat op aarde. Meer in het bijzonder maakt Kfs wolken transparanter en laat het meer zonlicht door, waardoor het aardoppervlak opwarmt.

Dit brengt eveneens domino-effecten met zich mee, die het klimaat op aarde nog verder uit balans kunnen brengen. Doorgaans doet een opwarmend klimaat de ijskristallen in de wolken smelten, waardoor hun transparantie vermindert, zonlicht wordt tegengehouden en het klimaat in evenwicht wordt gehouden. Maar een teveel aan Kfs in de atmosfeer maakt het moeilijker voor de ijskristallen in de wolken om te smelten, waardoor de opwarming van de aarde nog verder kan toenemen.

De warmte opvoeren

Onmiddellijk na iedere grote inslag kan de enorme hoeveelheid opgeworpen stof afkoeling veroorzaken omdat het zonlicht wordt tegengehouden. Maar de onderzoekers zeggen dat dit effect - inslagwinter genoemd - klein is en vaak minder dan een jaar duurt. Het grotere effect treedt volgens hen op in de loop van 1.000 tot 100.000 jaar, wanneer stof dat rijk is aan Kfs ijskristallen in de atmosfeer blijft voortbrengen. Uiteindelijk veroorzaken inslagen in Kfs-rijke gebieden op aarde een langdurige opwarming van de aarde, die op haar beurt gepaard gaat met massa- uitstervingen. Het lijkt er dus op dat de mineralogie van de inslagplaats belangrijker is dan de grootte van het inslagobject.

"Toen we de gegevens samenvoegden, bleek dat het leven gewoon doorging tijdens de op drie na grootste inslag [in de studie] met een kraterdiameter van [ongeveer] 48 kilometer [30 mijl], terwijl een inslag die half zo groot was slechts 5 miljoen jaar geleden met een massa-uitsterving in verband werd gebracht," zei Chris Stevenson van de Universiteit van Liverpool in het Verenigd Koninkrijk, co-auteur van de studie, in een persbericht.

Dit onderzoekswerk "toont aan dat het niet de grootte van de inslag is, maar het Kfs-gehalte dat zich in de ejecta bevindt dat correleert tussen meteorietinslagen en massa-uitstervingen," zo stelt de paper. De volgende stap is natuurlijk te bepalen hoe uitstervingen precies plaatsvinden tijdens deze opwarmingsperioden en hoe lang de gevolgen werkelijk duren.

Het artikel besluit met een diepgaande - en misschien onheilspellende - opmerking: "Het beschikbare bewijs suggereert dat, tot de moderne tijd, alleen meteorietinslagen de atmosferische mineralogie met een dergelijke (geologische) plotselingheid en hardnekkigheid konden veranderen," zo staat er. Maar nu liggen de zaken anders. De moderne mens is in staat het klimaat te veranderen - en massa-uitstervingen te veroorzaken - door veranderingen aan te brengen in onze atmosfeer op een manier die vroeger alleen mogelijk was door gigantische inslagen. En dat legt een zekere verantwoordelijkheid bij de moderne samenleving om na te denken over de macht die wij over onze planeet hebben.

Zie: https://astronomy.com/news/2022/01/when-it-comes-to-mass-extinction-meteorite-size-doesnt-matter