Ačkoliv nový výzkum pravděpodobně vyloučil možnost dlouhodobého drastického ochlazení globálního podnebí po dopadu planetky na konci křídy, krátkodobá impaktní zima trvající v řádu měsíců až let je stále pravděpodobná. Na ilustraci je představa extrémního prostředí impaktní zimy na území Severní Ameriky několik týdnů po impaktu. Obloha plná síranových aerosolů, sazí a prachu tehdy možná způsobila ochlazení o drastických 30 až 40 stupňů Celsia. Kredit: © James McKay – Creative Commons; převzato z webu Eos.org.

Jeden z pravděpodobných scénářů vyhynutí dinosaurů počítal s možností, že po dopadu planetky a následné celosvětové vlně infračervené radiace, která nejdříve „usmažila“ všechny nechráněné tvory větších rozměrů[1], dokončila zkázu dinosaurů pro změnu několik měsíců až let trvající „impaktní zima“[2]. Jednalo se o období drastického a velmi rychlého snížení teplot o průměrných 30 až 40 stupňů Celsia, což nejspíš ani ti nejodolnější zástupci přeživších neptačích dinosaurů a mnoha jejich současníků jednoduše nedokázali snést.[3] Impaktní zima měla být způsobena především zastíněním části slunečního záření, způsobeným vyvržením ohromného množství prachu, sazí, aerosolů síranů a dalších látek a materiálů do atmosféry po dopadu planetky.[4] Skutečně se ale celý svět prakticky tropického charakteru během pouhých desítek hodin až jednotek týdnů po dopadu proměnil v chladnou a mrazivou pustinu? Několik odborných prací z poslední doby tomuto scénáři nasvědčovalo a je jistě pravdou, že impaktní zima se docela dobře shoduje s tím, co nám ukazuje fosilní záznam o drastické přeměně tehdejší fauny a flóry.[5] Při hodnocení tak dávných událostí, jako je katastrofa K-Pg stará 66 milionů let, však musíme být obezřetní a otevření možnosti, že nové objevy či výzkumy zpochybní nebo přímo vyvrátí i hluboce zakořeněné názory, které již byly považovány za prakticky prokázaná fakta.

Jílová vrstvička na hranici křídy a paleogénu v sedimentech geologického souvrství Scollard (Red Deer River Valley, kanadská provincie Alberta). Tato tenká vrstva s výrazným obohacením kovovým prvkem iridiem se utvořila před 66 miliony let jako přímý důsledek srážky Země s planetkou v oblasti dnešního Mexického zálivu. Jaké události a v jakém sledu potom následovaly, o tom se vědci stále dohadují. Kredit: Nick Longrich; Wikipedia (CC BY-SA 4.0)

Nově publikovaná práce totiž přichází se zjištěním, že k žádné globální impaktní zimě v úplném úvodu kenozoika nejspíš vůbec nedošlo. Faktem zůstává, že jednoho jarního (ano, i to už je jisté)[6] dne před 66 000 tisíciletími dopadla do oblasti dnešního Mexického zálivu planetka o průměru asi 10 až 15 kilometrů a vinou této srážky vyhynuly přibližně tři čtvrtiny tehdejších druhů, a to včetně všech neptačích dinosaurů, ptakoještěrů, mosasaurů, plesiosaurů a mnoha dalších skupin živočichů[7].

Nebýt této kolize globální závažnosti, dnes by tu lidstvo nejspíš (ještě) vůbec nebylo. Nicméně zpět k výsledkům nové práce, publikované minulý měsíc v periodiku Geology.[8] Vedoucím výzkumníkem této zajímavé studie je geoložka Lauren O’Connorová z Univerzity v Utrechtu, která měla se svým týmem poprvé možnost zkoumat fosilizované vzorky bakteriální aktivity v sedimentu pocházejícím z doby krátce před událostí K-Pg (zhruba poslední 4000 let), dále v hornině zformované prakticky v jejím průběhu a konečně i v sedimentu utvořeném krátce po této události (asi do doby 30 000 let po dopadu). Dvě lokality se zkoumanými sedimenty se nacházejí na území kanadské provincie Saskatchewan a v době končící křídy měly polohu na 55. stupni severní šířky. Průměrná roční teplota v této části světa byla autory nové práce interpretována v rozmezí 16 až 29 °C. Vzorky z fosilních rašelinišť zde uchovaly záznam o aktivitě kolonií tehdejších bakterií, které jsou schopné reagovat na změny teploty, a to zesílením nebo naopak zeslabením své buněčné stěny. V případě výrazného poklesu teplot, který byl dosud předpokládán a je konzistentní s myšlenkou příchodu impaktní zimy, bychom tedy měli u vzorku bakterií z události K-Pg a zejména pozdějšího období pozorovat výrazné ztluštění stěn těchto jednobuněčných organismů (detekovatelné na základě produkce membránových větvených tetraetherových lipidů, brGDGT).[9] Jak už ale z dříve uvedeného vyplývá, nic takového ve vzorcích pozorováno nebylo.

Enormně intenzivní činnost dekkánských vulkánů v době před i po dopadu planetky možná zmírnila intenzitu impaktní zimy a zkrátila i její trvání. Pokud tomu tak skutečně bylo, pak možná vděčíme indickým sopkám za to, že výčet obětí posledního hromadného vymírání v dějinách Země nebyl ještě výrazně delší. Kredit: Planet Labs, Inc.; Wikipedia (CC BY-SA 4.0)

Je tedy hypotéza impaktní zimy po události K-Pg definitivně smetena ze stolu? Nikoliv, a ani být nemůže! Až nyní se totiž dostáváme k jedné podstatné maličkosti, která bohužel často uniká senzacechtivým autorům bombastických nadpisů. Zmíněný výzkum totiž nabízí nejnižší časové rozlišení v řádu celých tisíciletí. Ano, na poměry geologického času je to skutečně velmi slušná přesnost, ale pokud se bavíme o impaktní zimě, pak máme co do činění s událostí odpovídající naší životní zkušenosti – v podstatě nešlo o období delší než řádové desítky až stovky dní.[10]

Už za několik desetiletí nebo dokonce jen několik let mohlo být celosvětové podnebí opět prakticky v normě.[11] Ostatně to ukazuje i výsledek výzkumu O’Connorové a jejího týmu, podle něhož bylo klima v prvních tisíciletích po katastrofě vcelku stabilní a dokonce se po dobu několika tisíc let oteplovalo (přibližně na průměrných 25 °C, což je dokonce víc než na konci křídy). Toto kratší oteplení mohlo být způsobeno enormní vulkanickou aktivitou na území současné Indie, kdy vznikaly tzv. Dekkánské trapy a do ovzduší se dostávalo ohromné množství oxidu uhličitého a dalších skleníkových plynů.[12] Zajímavý v té souvislosti je také fakt, že největší vlnu sopečné aktivity v pravěké Indii pravděpodobně odstartoval právě dopad planetky na konci křídy.[13] Následně se po několik desítek tisíciletí skutečně ochladilo, nikoliv ale drasticky – přibližně na průměrných 20 °C. Autoři studie uznávají, že jejich rozlišení není dostatečné pro to, aby vyloučilo možnost krátké etapy extrémního chladu přímo po dopadu planetky. Zjistili pouze tolik, že tato hypotetická událost nevedla k dlouhodobějšímu výkyvu klimatu a jakémusi delšímu výraznému ochlazení celoplanetárního klimatu v prvních tisíciletích paleocénu.

Ukazuje se tak, že pozemské podnebí má nejspíš schopnost „zotavit“ se velmi rychle, ovšem to samé se nedá říci o postižených skupinách živočichů a dalších organismů. Autoři studie chtějí nyní zkoumat i další vzorky a zejména pak ty, které odpovídají období krátce před událostí na konci křídy, aby snad již definitivně zodpověděli otázku, nakolik významným faktorem pro vymírání před 66 miliony let byly tehdejší sopky v poměru k primární příčině v podobě impaktu planetky. Tato zjištění mohou mít značný význam i pro posouzení současného vlivu civilizace na světové ekosystémy a pro plánování řešení ekologických problémů po celé naší planetě.[14] A impaktní zima na konci křídy? Pro tu ještě budeme muset najít nějaké skutečně „pevné“ důkazy…

Napsáno pro weby DinosaurusBlog a OSEL.

Poznámka redakce:  Připojujeme odkaz na autorovo vystoupení v pořadu ČT:  "Dražba kostry Tyrannosaura rexe"

Short Summary in English: A new study about global temperature fluctuation at the end of the Cretaceous period reveals that there was maybe no „impact winter“ after all (or at least in the millennia following the impact). Global temperatures did not plummet in the aftermath of the asteroid impact that caused the demise of the dinosaurs and 75 % of species, a new study suggests – at least for a few thousand years after the K-Pg event.

Odkazy:

https://www.livescience.com/animals/dinosaurs/dinosaur-killing-asteroid-did-not-trigger-a-long-nuclear-winter-after-all

https://interestingengineering.com/science/nuclear-winter-might-not-killed-dinosaurs

https://www.bbc.com/future/article/20220812-dinosaur-extinction-why-did-mammals-survive

https://www.nationalgeographic.com/animals/article/140512-asteroid-impact-winter-science

https://scitechdaily.com/the-impact-of-extinction-dinosaur-killing-asteroid-sent-extraordinary-amounts-of-sulfur-into-the-stratosphere/

[1] Robertson, D. S.; et al. (2004). Survival in the first hours of the Cenozoic. Geological Society of America Bulletin. 116 (5–6): 760–768.

[2] Vellekoop, J.; et al. (2014). Rapid short-term cooling following the Chicxulub impact at the Cretaceous-Paleogene boundary. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (21): 7537–41.

[3] 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. 44 (1): 419–427.

[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.

[5] Lyson, T. R.; et al. (2019). Exceptional continental record of biotic recovery after the Cretaceous–Paleogene mass extinction. Science. 366 (6468): eaay2268.

[6] During, M. A. D.; et al. (2022). The Mesozoic terminated in boreal spring. Nature. 603 (7899): 91–94.

[7] Schulte, P.; et al. (2010). The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary. Science. 327 (5970): 1214–1218.

[8] O’Connor, L. K.; et al. (2023). Steady decline in mean annual air temperatures in the first 30 k.y. after the Cretaceous-Paleogene boundary. Geology. 51 (5): 486–490.

[9] Schouten, S.; et al. (2013). The organic geochemistry of glycerol dialkyl glycerol tetraether lipids: A review. Organic Geochemistry. 54: 19–61.

[10] Renne, P. R.; et al. (2013). Time Scales of Critical Events Around the Cretaceous-Paleogene Boundary. Science. 339 (6120): 684–687.

[11] Zerkle, A. (2022). A post-impact deep freeze for dinosaurs. Eos. 103.

[12] Renne, P. R.; et al. (2015). State shift in Deccan volcanism at the Cretaceous-Paleogene boundary, possibly induced by impact. Science. 350 (6256): 76–78.

[13] Richards, M. A.; et al. (2015). Triggering of the largest Deccan eruptions by the Chicxulub impact. Geological Society of America Bulletin. 127 (11–12): 1507–1520.

[14] Sudakow, I.; et al. (2022). Knowledge gaps and missing links in understanding mass extinctions: Can mathematical modeling help?. Physics of Life Reviews. 41: 22–57.