Thema
Op zoek naar het verleden

5 explosieve weetjes

Een meteorietinslag van 66 miljoen jaar geleden tot op de minuut volgen? Dat is niet alleen mogelijk, het kan ons ook heel wat bijleren over het verleden en over de toekomst. Wist je bijvoorbeeld dat …

… je waarschijnlijk zelf al hebt gezien hoe een grote meteorietinslag eruitziet?

Heb je weleens een steen in een vijver gegooid? Zag je de eerste plons met rimpels die naar buiten toe uitdijden, en de weerslag waarbij er water in het midden omhoog opspat en dan landde en opnieuw rimpels creëerde? Dat kan je vergelijken met een grote meteorietinslag, maar daar gaat het niet om water maar vooral om vloeibaar gesteente.

Dankzij boringen en stalen van over heel de wereld kunnen we dat proces precies volgen, bijvoorbeeld voor de meteorietinslag van 66 miljoen jaar geleden. In de eerste 20 seconden kwam er een gat van zo’n 30 kilometer diep. Dat was enorm instabiel en schoot ongeveer drie minuten na de inslag weer omhoog tot iets wat hoger is dan de Mount Everest. Ook dat stortte daarna weer in, waardoor er een ring van heuvels ontstond. Op dat moment was de inslag ongeveer vijf minuten geleden.

… de meteorietinslag op zichzelf niet heeft gezorgd voor een massa-extinctie?

Er gebeurt veel als een meteoriet zo groot als Brussel inslaat en een gat zo groot als België maakt. Maar als je dat op schaal bekijkt, blijft dat het equivalent van een zandkorrel versus een bowlingbal. De kans dat die inslag een globale massa-extinctie veroorzaakt, is dus erg klein: het is niet zo dat alle dinosauriërs wereldwijd zich op dat kleine cirkeltje bevonden, een steen erop en klaar.

De gigantische impact heeft veel te maken met de plek waar die meteoriet insloeg. Dat gebeurde in Mexico, waar nu de Chicxulubkrater is. Dat was toen een ondiepe tropische zee met veel kalksteen en graniet. Door de inslag ontstonden er in de Golf van Mexico tsunami’s van 50 tot 150 meter hoog. Dat is zo hoog als de hoogste toren in België: de Zuidertoren in Sint-Gillis. Tijdens de eerste uren na de inslag werden er ook zwavel, roetdeeltjes van enorme bosbranden en vooral heel veel stof de lucht in geslingerd.

Sommige van die stofdeeltjes deden er vermoedelijk 15 tot 20 jaar over om opnieuw neer te dalen. Zo creëerden ze een inslagwinter: tot twee jaar na de inslag was de aarde in een stoffige duisternis gehuld. Er was niet genoeg licht voor fotosynthese en dus voor leven. Die lange duisternis, zo denken we ondertussen, was het echte dodelijke mechanisme.

… dinosauriërs lang niet de enige slachtoffers waren van (de gevolgen van) de meteorietinslag?

Ten tijde van de meteorietinslag blonken heel wat diersoorten uit in specialisatie. De dinosauriërs waren perfect afgestemd op hun omgeving en daardoor al zo’n 170 miljoen jaar succesvol. Door de inslagwinter was er te weinig licht voor planten om te groeien. Daardoor verhongerden de plantenetende dieren, en zo hadden op hun beurt de vleesetende dieren niet meer voldoende voedsel. In de oceaan stierf heel veel plankton, dat aan de basis van de voedselketen stond en ook van licht afhankelijk was om te groeien.

Toch waren er ook groepen die deze apocalyps overleefden. Primitieve zoogdieren kropen in hun hol, waar ze twee jaar een winterslaap hielden. Planten die zaden produceerden die lange tijd in de bodem konden overleven, hebben het ook gehaald, net als levensvormen in de diepe oceaan die beschermd waren tegen de extreme klimaatverandering boven hun hoofd. Ook één tak van de dinosauriërs heeft het overleefd: de vliegende dinosauriërs, die uiteindelijk onze moderne vogels zijn gaan vormen. Vlak na de meteorietinslag zorgden enorme bosbranden voor een wereldwijde ontbossing. Vogels die afhankelijk waren van bomen zijn daardoor waarschijnlijk uitgestorven. De vroege vogels die de inslag wel hebben doorstaan, waren kleine alleseters die leefden op de grond en leken op bijvoorbeeld kwartels vandaag. De poten van een kwartel, een kip en een struisvogel zien er overigens uit als een verkleinde versie van de poten van een T. rex.

… we met de juiste technieken een soort dagboek van de geschiedenis van de aarde kunnen lezen?

Overal ter wereld hebben klimaatveranderingen en drastische events hun sporen nagelaten. Niet alleen in de wereld zoals die er vandaag uitziet, maar ook in de informatie die we uit kraters en gesteentelagen kunnen halen. Denk bijvoorbeeld aan de inslag in de Chicxulubkrater: daarbij werd over de hele wereld een laagje inslagpuin neergelegd, en in de krater zelf werd op één dag zelfs zo’n 130 meter aan gesteente afgezet.

Dat materiaal kunnen we chemisch analyseren, waarbij we onder andere nagaan welke stoffen daarin aanwezig zijn. De informatie die we op een specifieke locatie vinden, kunnen onze collega’s van de Koninklijke Sterrenwacht van België dan extrapoleren naar de hele wereld. Zo kunnen we simulaties maken van de eerste minuten, uren, dagen, weken en jaren na de meteorietinslag.

Natuurlijk werd veel van dat materiaal door de jaren heen door allerhande processen aangetast. Het is dus alsof we een dagboek lezen waarvan bepaalde pagina’s aan elkaar zijn geplakt, waarover iemand een kop koffie heeft gegoten en waar nog iemand anders in een andere taal iets overheen heeft geschreven. Maar door de informatie van steeds meer locaties samen te leggen, is het alsof we verschillende edities van het dagboek vinden, waarmee we de ontbrekende pagina’s van deze catastrofale gebeurtenis kunnen invullen.

… we heel wat kunnen leren van een meteorietinslag 66 miljoen jaar geleden?

Die was de oorzaak van de laatste grote massa-extinctie die onze planeet kende. Een meteorietinslag vindt extreem snel plaats in vergelijking met de doorgaans langzame geologische processen. Deze snelheid kun je vergelijken met de klimaat- en biodiversiteitscrisis die we vandaag en mogelijk nog veel sterker in de toekomst meemaken. We kunnen het extreme voorbeeld van de Chicxulubinslag gebruiken om een beter idee te krijgen van hoe ecosystemen zullen reageren op abrupte veranderingen in het klimaat en het milieu.

Deze weetjes kwamen tot stand in samenwerking met geoloog Pim Kaskes, als postdoctoraal onderzoeker verbonden aan de ULB in Brussel.

Pim behaalde zijn doctoraat aan de VUB, waar hij focuste op de Chicxulubkrater in Mexico. Via een analyse van het materiaal dat bij de meteorietinslag werd uitgeworpen, ging hij op zoek naar het effect ervan op de klimaatverandering en de massa-extinctie 66 miljoen jaar geleden.

“66 miljoen jaar is een onvoorstelbaar lange periode. Denk aan de piramides in Egypte: de eerste werd zo’n 4.500 jaar geleden gebouwd, in een tijd waarin we al geschreven bronnen hebben. En zelfs dan blijft het moeilijk om de geschiedenis tot op de week of dag vast te leggen. Bij de meteorietinslag, een moment dat bijna 15.000 keer zo lang geleden is, kunnen we dat wel. Dat die net toen en daar plaatsvond, is nog niet lang geweten. Onafhankelijk van elkaar kwamen in 1980 vader en zoon Alvarez en de Nederlandse paleontoloog Jan Smit tot die conclusie. Ze ontdekten in respectievelijk Italië en Spanje een laagje iridium dat van die meteoriet afkomstig was. Een tiental jaren later werd ook de smoking gun ontdekt: de krater in Mexico.”

“Door de technologische vooruitgang van de voorbije 45 jaar kunnen we aan de hand van stalen van de krater steeds meer in detail analyseren wat zich daar precies heeft voorgedaan. En we kijken ook naar andere gebeurtenissen die zo’n 66 miljoen jaar geleden plaatsvonden. Momenteel doe ik bijvoorbeeld onderzoek naar de mogelijke impact van de Deccan Traps. Die vulkanische vlakte in wat nu West-India is, werd namelijk grofweg in dezelfde periode gevormd door enorme vulkaanuitbarstingen. We weten nog niet goed wanneer deze lava’s precies uitvloeiden en wat hun rol zou kunnen zijn geweest in de aanloop naar de massa-extinctie zelf en het herstel van de ecosystemen nadien.”