Díky nové studii, publikované nedávno (21. srpna) v periodiku Proceedings of the National Academy of Sciences, se opět vracíme k tématu na těchto stránkách velmi frekventovanému, tedy k impaktu planetky na konci křídy a k následkům této významné události. O průběhu katastrofy již byla na blogu mnohokrát řeč (například zde, zde a zde), takže se nemusíme zdržovat obecnými informacemi. Raději přejdeme rovnou k tomu, co nového přináší studie výzkumníků z amerického National Center for Atmospheric Research (NCAR) a jejich kolegů z Univerzity v Boulderu (Colorado). Již dříve v tomto roce byla publikována odborná práce, která přinášela odhady snížení průměrných teplot v době řádově týdnů až desetiletí po dopadu.[1] Stejně jako nová studie vycházela z počítačového klimatického modelu a její výsledky byly v některých aspektech velmi podobné, což nasvědčuje pravděpodobnosti, že na výsledcích obou výzkumů skutečně něco bude. Nová studie vychází ze simulace tzv. Community Earth System Model (CESM), tedy počítačového modelu predikujícího klimatické změny v atmosféře. Vědci využili tohoto modelu k vytvoření představy o tom, nakolik a na jak dlouho se změnila teplota atmosféry po vyvržení mračen prachu po dopadu. Použili přitom zatím poslední a nejpravděpodobnější odhad množství tohoto materiálu (sazí, částeček prachu, impaktní taveniny apod.), totiž 15 000 milionů tun. Pracovali však také pro kontrolu výsledků s menšími i většími odhady a v potaz vzali i předpokládané celosvětové požáry, které se na mnoha místech světa skutečně vyskytly, a to s devastujícími účinky na globální biotu.[2]
Výsledkem bylo zjištění, že Sluncem ohřívaný materiál skutečně vystoupal vzhůru a nakonec vytvořil baldachýn, který silně redukoval na zem dopadající sluneční záření. Po dlouhou dobu mohlo být šero asi takové, jaké se vyskytuje v noci ozářené Měsícem v úplňku. Obloha by se během dalších týdnů a měsíců postupně vyjasňovala, ale fotosyntéza by nemohla probíhat po dobu více než jednoho a půl roku (podle propočtů by ještě třetina předpokládaného množství vyvrženého materiálu způsobila kolaps fotosyntézy na dobu jednoho roku). To by v kombinaci s plošnou likvidací vegetačního pokryvu celosvětovými požáry mělo dalekosáhlé následky pro pevninské ekosystémy, významně by však trpěly i mořské planktonní organismy schopné fotosyntézy. Vlastně je téměř jisté, že drtivá většina těchto druhů by poměrně rychle vyhynula, což skutečně pozorujeme i ve fosilním záznamu z přelomu křídy a paleocénu.[3] Průměrná teplota vzduchu by na dobu několika let poklesla o celých 28 °C na souších a asi o 11 °C v mořích. Růst teploty ve vyšších vrstvách atmosféry by naopak způsobil vážné poničení ozonové vrstvy, chránící pozemský život před nebezpečnou ultrafialovou radiací. Další průvodní jevy rovněž odpovídají v současnosti uznávanému scénáři „impaktní zimy“ a následných dlouhodobých následků dopadu.[4] Více a mnohem podrobněji se o této problematice budete moci dočíst v knihách Velké vymírání na konci křídy (nakl. Pavel Mervart) a Poslední den druhohor (nakl. Vyšehrad), které vycházejí v září, resp. v listopadu tohoto roku.
Short English Summary: New study, published in Proceedings of the National Academy of Sciences adds another strong evidence for a “global darkness” scenario following the Chicxulub asteroid impact 66 mya at the end of the Cretaceous period.
Odkazy:
http://phys.org/news/2017-08-dino-killing-asteroid-earth-years-darkness.html
Charles G. Bardeen et al. (2017). On transient climate change at the Cretaceous−Paleogene boundary due to atmospheric soot injections.PNAS. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1708980114
[1] Brugger J., Feulner G., Petri S. (2016). Baby, it’s cold outside: Climate model simulations of the effects of the asteroid impact at the end of the Cretaceous. Geophysical Research Letters. doi:10.1002/2016GL072241
[2] Robertson D. S. et al. (2004). Survival in the first hours of the Cenozoic. GSA Bulletin. 116 (5–6): 760–768. doi:10.1130/B25402.1
[3] MacLeod N. et al. (1997). The Cretaceous–Tertiary biotic transition. Journal of the Geological Society. 154 (2): 265–292. doi:10.1144/gsjgs.154.2.0265
[4] Bains, K. H. et al. (1994). Impact Winter and the Cretaceous-Tertiary Extinctions – Results Of A Chicxulub Asteroid Impact Model. Earth and Planetary Science Letters. 128 (3-4): 719–725, —doi:10.1016/0012-821x(94)90186-4
Diskuze:
to mi nejde na rozum
Zdeněk Syk,2017-09-22 15:37:07
nejsem odborník, proto asi nevidím vše potřebné, nicméně je možné, že plyny vzniklé po dopadu vytvořily podmínky pro velké deště, které utlumily vstup popílku do ovzduší a hasily požáry? potom by následky nemusely být tak velké. je možné že se do ovzduší dostalo i velké množství vody, teploty v místě dopadu musely být obrovské.
Katastrofa jakou svět neviděl...
Zdeněk Sládek,2017-09-04 23:40:21
Již několik let nás zásobují výsledky nejrůznějších výzkumů o povaze katastrofického dopadu tělesa na konci křídy. Když si jednotlivé závěry expertů přečteme, zjistíme, že čím čerstvější je "výzkum" - tím větší katastrofa. Poslední tvrzení expertů, viz článek výše, je prozatím pomyslným vrcholem.
Opravdu věříme tomu, že použitý matematický model je odpovídající? Kde se bere jistota o množství uvolněného materiálu při impaktu a následné modelaci atmosférických pochodů. Do takové události musí vstupovat velké množství proměnných veličin, které leckdy nejsme schopni ani tušit - protože s podobnou událostí nemáme ani zprostředkovanou historickou zkušenost. Kupříkladu teprve nedávno se podařilo odvrtat vzorky mořského dna v místě impaktu. A o dynamice zemského pláště nevíme také skoro nic. Před pár lety se teprve ukázalo, že posun zemských desek se může odehrávat skokově v celých metrech, Viz zemětřesení a následné cunami v Indonésii.
Jediné co jsme schopni zpětně v průběhu civilizace odhadnout a posoudit, jsou některé významné vulkanické události.
Z těch je mimo jiné patrné, že oproti očekávání, probíhá regenerace biosféry velice rychle. Je zde ovšem předpoklad, že se v okolí zdevastovaného území nalézají depozity fauny i flory, z nichž lze obnovu očekávat.
Podle výše uvedeného tvrzení o poklesu průměrných teplot pevniny a oceánů, kolapsu fotosyntézy, několikaleté tmě, rozžhavení atmosféry, (to bylo tvrzení před cca rokem), je otázkou jak to, že jsme tady?
A to nám do toho chronologicky ještě zasahuje plošný vulkanismus v Indii...
Někde asi soudruzi mají chybku...
Pokud by došlo k takové dlouhodobé apokalypse - pokles teplot o 20C, v oceánu o 11C, a kolapsu fotosyntézy : Potom by jsem hrozně rád viděl nějakou studii, která hodnověrně vysvětlí, přežití mnoha reliktních obratlovců, namátkou - obojživelníků, plazů, ptáků a archaických zástupců rostlin : sekvojí, cykasů, araukárií...
Opravdu chceme věřit nesmyslům, že nějaký pták v několikaleté, velmi chladné noci, vesele zobal semena a sem tam i snesl vejce, aby se rozmnožil. Že se krokodýl s želvou zahrabal do bláta a spal a spal až vyšlo slunce... Žádný stres... pohodička. A že ptáci šokují velmi dobře - potvrdí kdokoliv, kdo má nějakého v klícce. A jak to bylo se žraloky? Tma jako v ranci, fytoplankton vymřel - neb nebylo několik roků světla - potravní řetězec v oceánech se rychle zhroutil : nebylo co k snědku... Jak asi dlouho vydrží žralok bez potravy?
Domnívám se, a mohu se přirozeně mýlit, že při reálném odhadu míry katastrofy je potřeba také vyjít ze seznamu přeživších Vitae. Roztřídit a stanovit minimální nároky na funkční přežití daných druhů v rámci jedince i populace a porovnat s fosilním záznamem (je-li k dispozici). Z toho lze potom přibližně odhadnout míru fyzikálních jevů, která působila na dané oblasti planety. Je také nutné odhadnout odkud potom docházelo k zpětnému šíření druhů do zdevastovaných území. Potom by bylo možné reálně danou situaci popsat. Vždyť oproti kráteru, který eroze takřka zahladila, zde máme skupiny rostlin a zvířat, které zde i přes uvedené kataklyzma, pořád jsou. A potom tu máme splašené matematiky, (také produkty evoluce), kteří se zjevně domnívají, že jejich aktuální matematický model dosáhl takřka boží dokonalosti...
Ono je ovšem jednoduší, upravit nějaký meteorologický program, nechat zmodelovat a následně se divit Armagedonu, který z počítače vypadne.
Už se těším na nějakou novou studii co bude za rok. Jakpak nám ta katastrofička pěkně nabobtná a čím budu ještě více strašen.
Na závěr uvádím, že nechci znevažovat fakta. Katastrofa to opravdu byla nebývalého rozměru. Kladu si ovšem otázku, zda nebyla poněkud menší nežli jsou hrůzoděsné závěry posledních studií...
Re: Katastrofa jakou svět neviděl...
Florian Stanislav,2017-09-05 09:38:55
Obecně souhlasím, fotosyntéza přežila, nemohla zaniknout, jinak by se musela znovu vyvíjet.
Nic nenasvědčuje tomu, že by teplota globální povrchu mohla vůbec někdy klesnout o 28 °C a teplota oceánu o 11 °C.
Největší vymírání P-Tr před 250 miliony let bylo v teplém období, dopad před 65 mil. roky nebyl největší katastrofa.
https://en.wikipedia.org/wiki/Geologic_temperature_record
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1b/65_Myr_Climate_Change.png
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5f/All_palaeotemps.svg/1000px-All_palaeotemps.svg.png
Dopad způsobil požáry, ale těžko se dostaly požáry přes oceán. Do ovzduší se muselo dostat velké množství skleníkotvorného CO2 ( možná i SO2) a velké množství vodní páry, což vedlo prudkým srážkám a pročištění ovzduší. Jestliže údajně ustala fotosyntéza, tak se snížilo množství CO2, které průběžně váže. Čili zase více skleníkotvorného CO2.
Model bral v úvahu prach v atmosféře a pokles slunečního svitu, faktorů je ale mnoho, život na povrchu a fotosyntéza přežili.
Jestliže by nemohla existovat fotsyntéza po impaktu, musela by znovu vzniknout a to není na chvilku. Existovaly už tehdy jehličnany a přežily, ačkoli účinek dopadu na vysoké rostliny musel být velký.
Eocénní optimum a PETM před asi 55-50 mil. roky mělo být způsobeno uvolnění CH4 z klatrátů a otelilo se na 5 milionů let. Dopad před 65 mil. roky byl do oceánu, kde na dne jsou methanové klatráty i dnes.
Zajímalo by mě, jak při impaktu před 65 mil.roky a poklesu o 28°C na pevnině přežili a z čeho přežili tehdy v zemi zahrabaní předchůdci savců.
Re: Re: Katastrofa jakou svět neviděl...
Jan Novák9,2017-09-05 12:43:54
Pokles o 28° v tropech = teploty kolem nuly, to krysy v pohodě přežijí a tehdejší savci se docela podobali krysám. Navíc jim mražené maso z mrtvých dinosaurů mohlo vydržet klidně 2 roky. Studenokrevní by mě taky zajímali, možná přežili v teplé oblasti blízko sopečné činnosti spuštěné dopadem. Semena jehličnanů vydrží živá několik let, obvzlášť v mrazu.
Re: Re: Re: Katastrofa jakou svět neviděl...
Florian Stanislav,2017-09-05 19:05:19
Dnešní hranice severského lesa je dána červencovou izotermou + 10°C, takže zmrzlá semena jehličnanů to asi měla po poklesu o 28°C těžké.
Naši savčí předci měli tedy rok monodietu mraženého brontosaura, takže to máme v genech, že skoro každého brontosauři zajímají.
Jak přežili býložravci rok bez fotosyntézy, když tráva a semena nejspíš shořela?
Re: Re: Re: Re: Katastrofa jakou svět neviděl...
Martin Smatana,2017-09-05 21:45:24
Niektoré cicavce sa mohli živiť korienkami stromov, aj keď to nevysvetľuje všetko.
Ale je celkom možné, že bylinožravce sa vyvinuli z preživších mäsožravcov a všežravcov. Veď dokonca aj súčasné mäsožravé šelmy a bylinožravé kopytníky sa podľa fylogenetického stromu založeného na analýze DNA vyvinuli zo spoločného predka.
Re: Re: Re: Re: Re: Katastrofa jakou svět neviděl...
Kája Dolejší,2017-09-09 12:20:58
Já myslím, když budu spekulovat a plácat nesmysly, že skoro všichni savci tehdy vymřeli. Přežily z celého světa asi jen dva druhy savců kteří snáší vejce, na Papui, která byla díky oceánu nejteplejší, současně se umí živit hmyzem (nebo obecně bezobratlí) i v noci po tmě a jsou schopni v zimě přespat někde v noře. Z vačnatých zbylo pár hmyzožravých rejskovitých druhů tamtéž a asi dva někde v Argentině. Z placentálních v Jižní Americe jen zástupce linie chudozubých, tedy zase asi hmyzožravci, kteří umí hibernovat a žijí v hlubokých norách. V Africe a Eurasii taky nějací rejci. Vesměs druhy, kteří se živí hmyzem (toho bylo asi na zemi i pod zemí dost), mají noční život, žili částečně možná pod zemí, v jeskyních kde možná tolik nemrzlo, jsou barvoslepí, umí hibernovat v nejhorším nepříznivém období.
Někde se psalo, že vyhynulo minimálně vše co bylo větší než kočka nebo králík. Jak přežili ptáci vyfabulovat neumím, ale nemyslím si vůbec, že přežili na semenech. Podle mě se živili taky bezobratlými.
Když teda bylo dva až tři roky taková zima a pořád relativně teplejší oceán, proč se vlastně nezačaly tvořit pevninské ledovce?
Re: Katastrofa jakou svět neviděl...
Jarda Votruba,2017-09-05 10:04:04
Souhlasím s Vámi. Nedovedu si představit, že by nějaké rostliny přežily rok a půl bez světla. Ano , je možnost, že vyklíčili ze semen později, ale co by žrala zvířata?
Modely vycházejí z toho, co se jim zadá na vstupu a jak se nastaví souvislosti, vztahy a parametry jednotlivých vstupů. Stačí zadat jeden vstup špatně a vyjdou úplně jiné výsledky.
Re: Katastrofa jakou svět neviděl...
Milan Krnic,2017-09-05 10:33:28
Také souhlasím. A předně, k čemu nám to je. K něčemu dobré je poučit se z vlastní minulosti, chyb námi provedených (což ale stejně neděláme, a z principu fungování světa pravděpodobně nikdy dělat nebudeme), ale k čemu je tohle, mě nenapadá. Ani tomu modelování to nikterak nepomáhá. Model modelu z modelu modelu na základě modelu na n-tou není model, ale podle mě, stručně řečeno, kravina na n-tou.
Re: Re: Katastrofa jakou svět neviděl...
Milan Krnic,2017-09-05 10:35:44
Vlastně napadá (univerzálně). Je to dobré pro zábavu. Když to někoho baví.
Re: Katastrofa jakou svět neviděl...
Martin Smatana,2017-09-05 21:29:07
Prežitie rastlín sa dá veľmi ľahko vysvetliť.
Dreviny aj byliny mierneho pásma a subtrópov bez najmenšieho poškodenia znášajú pokles teploty na bod mrazu a nižšie, pričom sa im v zamrznutých pletivách úplne zastaví metabolizmus, takže ich energetické straty sú nulové.Tento stav anabiózy v prírode trvá niekoľko mesiacov, ale určite by sa dal natiahnuť aj na celý rok a viac. Dokonca aj niektoré cykasy a palmy znášajú slabšie mrazy. Okrem toho väčšina rastlín s výnimkou časti ihličnanov a paliem má schopnosť po zrezaní alebo zlomení zmladzovať zo spiacich očiek a vytvoriť náhradnú korunu a rásť ďalej ako keby sa nič nestalo. Zrežte platan a do pol roka vyrastie z pňa metla dvojmetrových prútov. A platany rastú na Zemi nejakých 100 miliónov rokov, spolu s magnóliami, lotosmi a palmami.
Dokonca aj časť tropických rastlín je schopná prežiť dlhodobý pokles teploty k nule bez vážnejšieho narušenia metabolizmu a životaschopnosti.
Samozrejme, pre nás sú v týchto súvislostiach zaujímavé iba tie rastliny, ktorých fosílie poznáme z kriedy a starších období. Je jasné, že vtedajšie druhy mohli mať mierne až výrazne odlišné nároky na teplotu ako dnešné druhy, predsa len za 65 miliónov rokov evolúcia všeličo vyvinie, ale až taký rozdiel to určite nebude.
Zaujímavejšie je práve prežitie (nielen) tropických živočích, krokodílov,vtákov, rýb. To treba objasniť.
Re: Re: Katastrofa jakou svět neviděl...
Zdeněk Sládek,2017-09-05 23:16:00
Vážení, pokud zhasneme a vymře nám fytoplankton, tak se bude jednat, podle mne, o totální zhroucení současného i tehdejšího potravinového řetězce a tím i celé biosféry. S největší pravděpodobností by zde zůstalo v určitém klidu jen nějaké hlubokomořské společenstvo. Obnova vegetace ze semenných depozitů je sice možná, ale nevysvětluje například fakt, že v Severní Americe zůstala zachována populace sekvojí - když jí přece celou dopad planetky spálil... A australské araukárie, nemají rády zimu a na konci křídy tomu těžko bylo jinak. A jinany a metasekvoje? Opadavé primitivní listnáče, které mají fosilně doložený druhový záznam před i po a když opadavý strom na dva roky zatemníte - tak uhyne. Protože nemá z čeho existovat, když nemá listy a světlo. Zásoby opadavým stromům vydrží tak maximálně na dvě sezóny. To je ověřený fakt. Takže je to všechno ohledně takového výzkumu pěkné, ale v zásadě, jak říkal Jiří Gaisler, na prd.
Re: Re: Re: Katastrofa jakou svět neviděl...
Vít Výmola,2017-09-13 17:27:55
Tomu nerozumím. Co s tím mají dělat populce sekvojí nebo araukárií. Nic z toho není starší než několik tisíc let, v případě kořenových systémů pak snad několik desítek tisíc let. A tady se bavíme o události staré 66 milionů let.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
