66 milyon yıl önce Kretase Dönemi’nin sonunda dinozorları neyin öldürdüğünü belirlemek, bilim adamlarının jeolojik bir anda Dünya gezegenindeki yaşamı yeniden şekillendiren beş kitlesel yok oluşa neyin sebep olduğunu belirlemek için yola çıktıkça uzun süredir tartışma konusu oldu. Bazı bilim adamları, Dünya’ya çarpan kuyruklu yıldızların veya asteroitlerin en olası kitle imha ajanları olduğunu iddia ederken, diğerleri büyük volkanik patlamaların sebep olduğunu iddia ediyor. Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı’nda (PNAS) yayınlanan Dartmouth liderliğindeki yeni bir çalışma , volkanik aktivitenin kitlesel yok oluşların ana itici gücü gibi göründüğünü bildiriyor.

Bulgular, büyük volkanik patlamalar ile türlerin toptan dönüşümü arasındaki bağlantının sadece bir şans meselesi olmadığına dair şimdiye kadarki en ikna edici nicel kanıtı sağlıyor.

Araştırmacılar, beş kitlesel yok oluştan dördünün, taşkın bazalt adı verilen bir tür volkanik taşkınla eş zamanlı olduğunu söylüyor. Bu püskürmeler, sadece bir milyon yılda, jeolojik göz açıp kapayıncaya kadar lavlarla geniş alanları – hatta bütün bir kıtayı – sular altında bırakıyor. Kanıt olarak arkalarında dev parmak izleri bırakırlar — jeologların “büyük magmatik eyaletler” dediği basamaklı, magmatik kayalardan (patlayan lavlardan katılaşmış) oluşan geniş bölgeler.

“Büyük” olarak saymak için, büyük bir magmatik eyalet en az 100.000 kilometreküp magma içermelidir. Bağlam olarak, St. Helens Dağı’nın 1980 patlaması, bir kilometre küpten daha az magma içeriyordu. Araştırmacılar, çalışmada temsil edilen volkanların çoğunun, bundan bir milyon kat daha fazla lav mertebesinde patladığını söylüyorlar.

Ekip, kitlesel yok oluş ile büyük volkanik bölgeler arasındaki zamansal bağlantıyı incelemek için jeolojik zaman ölçeği, paleobiyoloji ve büyük magmatik eyaletler üzerine iyi kurulmuş üç veri kümesinden yararlandı.

Theodore Green ’21, “Bu büyük volkanik patlamalardan kaynaklanan basamak benzeri büyük magmatik kaya alanları, zamanla kitlesel yok oluşlar ve diğer önemli iklimsel ve çevresel olaylarla aynı hizaya geliyor gibi görünüyor” diyor. Dartmouth’ta burs programı ve şu anda Princeton’da yüksek lisans öğrencisi.

Aslında, günümüz Sibirya’sında meydana gelen bir dizi patlama, yaklaşık 252 milyon yıl önceki kitlesel yok oluşların en yıkıcısını tetikleyerek, atmosfere devasa bir karbondioksit atımı saldı ve neredeyse tüm yaşamı boğdu. Kabaca Avustralya büyüklüğünde geniş bir volkanik kaya bölgesi olan Sibirya Tuzakları tanıktır.

Volkanik patlamalar aynı zamanda büyük dinozorların yok olduğu zamanlarda Hint alt kıtasını sarstı ve bugün Deccan platosu olarak bilinen şeyi yarattı. Bu, asteroit çarpması gibi, iklimi uzun zaman ölçeklerinde değiştirmenin yanı sıra, atmosferi toz ve zehirli dumanlarla kaplayarak, dinozorları ve diğer yaşamları boğarak, geniş kapsamlı küresel etkilere sahip olacaktı.

Öte yandan, araştırmacılar, asteroit çarpmasıyla yok olma lehindeki teorilerin, dinozorların neslinin tükenmesiyle aynı zamanda Meksika’nın Yucatan Yarımadası’na düşen bir uzay kayası olan Chicxulub çarpma cihazına dayandığını söylüyor.

Dartmouth’ta yer bilimleri yardımcı doçenti olan yardımcı yazar Brenhin Keller, “Volkanizma da dahil olmak üzere dinozorları neyin öldürdüğünü açıklamaya çalışan diğer tüm teoriler, Chicxulub çarpma krateri keşfedildiğinde buharlaştı” diyor. Ancak onlarca yıllık araştırmalara rağmen diğer kitlesel yok oluşlarla örtüşen benzer etki olaylarının çok az kanıtı var.

Green, Dartmouth’ta patlamalar ve yok oluşlar arasındaki görünür bağlantıyı ölçmenin bir yolunu bulmak ve tesadüfün sadece şans olup olmadığını veya ikisi arasında nedensel bir ilişki olduğuna dair kanıt olup olmadığını test etmek için yola çıktı. Keller ve ortak yazar Paul Renne, California Üniversitesi, Berkeley’de dünya ve gezegen bilimi ikametgahı profesörü ve Berkeley Jeokronoloji Merkezi’nin yöneticisi Green, sayıları kırmak için Dartmouth Keşif Kümesi’ndeki süper bilgisayarları işe aldı.

Araştırmacılar, beş kitlesel yok oluş da dahil olmak ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere, jeolojik zaman ölçeğinde şiddetli türlerin yok olduğu dönemler ile sel bazalt patlamalarının mevcut en iyi tahminlerini karşılaştırdılar. Zamanlamanın rastgele bir şanstan daha fazlası olduğunu kanıtlamak için, patlamaların rastgele oluşturulmuş bir modelle aynı hizada olup olmayacağını incelediler ve egzersizi 100 milyon bu tür modelle tekrarladılar. Yok olma dönemleriyle olan anlaşmanın rastgele şanstan çok daha büyük olduğunu buldular.

Keller, “Belirli bir volkanik patlamanın belirli bir kitlesel yok oluşa neden olup olmadığını belirlemek zor olsa da, sonuçlarımız volkanizmanın yok olmadaki rolünü göz ardı etmeyi zorlaştırıyor” diyor. Volkanik taşkın bazaltları ile kitlesel yok oluşlar arasında nedensel bir bağlantı bulunursa, bilim adamları daha büyük patlamaların daha şiddetli yok oluşları gerektireceğini umuyorlar, ancak böyle bir ilişki gözlemlenmedi.

Araştırma ekibi, patlamaların mutlak büyüklüğünü düşünmek yerine, volkanik olayları lav püskürtme hızlarına göre sıraladı. En yüksek patlama oranlarına sahip volkanik olayların gerçekten de en fazla yıkıma neden olduğunu ve kitlesel yok oluşlara kadar daha ciddi yok oluşlara neden olduğunu buldular.

Renne, “Sonuçlarımız, herhangi bir etki olup olmadığına bakılmaksızın, Kretase üçüncül sınırında önemli bir büyüklükte bir kitlesel yok oluş olacağını gösteriyor, bu da şimdi daha nicel olarak gösterilebilir” diyor. “Bir etki olduğu gerçeği, şüphesiz işleri daha da kötüleştirdi.”

Araştırmacılar asteroitler için de sayıları çalıştırdı. Çarpmaların türlerin dönüşüm dönemleriyle çakışması önemli ölçüde daha zayıftı ve Chicxulub çarpma tertibatı dikkate alınmadığında çarpıcı biçimde kötüleşti, bu da bilinen diğer daha küçük çarpma tertibatlarının önemli yok oluşlara neden olmadığını düşündürdü.

Green, Hindistan’daki Deccan Tuzaklarının patlama hızının, asteroid olmadan bile yaygın bir yok oluş için sahnenin hazır olduğunu gösterdiğini söylüyor. Etki, dinozorlar için yüksek sesle ölüm çanını çalan çifte darbeydi, diye ekliyor.

Green, jeolojik kayıtlarda taşkın bazalt püskürmelerinin yaygın olmadığını söylüyor. Karşılaştırılabilir ancak önemli ölçüde daha küçük ölçekli sonuncusu, yaklaşık 16 milyon yıl önce Kuzeybatı Pasifik’te gerçekleşti.

Keller, “Modern iklim değişikliğinde atmosfere salınan toplam karbondioksit miktarı, büyük bir magmatik bölgenin yaydığı miktardan hala çok daha küçük olsa da, neyse ki” diyor Keller, “bunu çok hızlı yayıyoruz, bunun nedeni budur. Endişeli olmak.” Green, karbondioksit emisyonlarının, inceledikleri çevresel olarak etkili sel bazaltlarının oranına rahatsız edici derecede benzer olduğunu söylüyor. Bu, iklim değişikliğini çevresel felaketin tarihsel dönemleri çerçevesine yerleştiriyor, diyor.