Fast jeder weiß, dass vor 66 Millionen Jahren ein Asteroid auf die Erde gefallen ist, was zum Tod der Dinosaurier zu führen schien. Dieser Sturz führte jedoch zu mysteriösen Konsequenzen. Wo Armeen von Bäumen wuchsen und ihre Äste zum Himmel streckten, als ob sie vor dem Dickicht von Farnen und Sträuchern flüchteten, die sie an den Wurzeln packten, blieben nur verbrannte Stämme übrig. Anstelle des unaufhörlichen Summens der Insekten und der Schreie der riesigen Dinosaurier drang nur das Pfeifen des Windes in die Stille. Es wurde dunkel: blau, grün, gelb und rot, in der Sonne tanzend, alles war ausgebrannt.
Dies geschah, als ein zehn Kilometer breiter Riesen-Asteroid vor 66 Millionen Jahren unseren Planeten traf.
"In Minuten oder sogar Stunden verwandelte sich die üppige und lebendige Welt in eine ruhige und trostlose Welt", sagt Daniel Durda, Planetenwissenschaftler am Southwest Research Institute in Colorado. "Besonders im Bereich von Tausenden von Quadratkilometern rund um die Aufprallstelle wurde alles komplett zerstört."
Durch das Zusammensetzen des Puzzles dieses Herbstes haben Wissenschaftler die langfristigen Auswirkungen der Auswirkungen herausgearbeitet. Er forderte das Leben von mehr als drei Viertel aller Tier- und Pflanzenarten auf der Erde. Die bedeutendsten Opfer waren Dinosaurier - aber viele von ihnen überlebten in Form von Vögeln.
Es stellte sich jedoch als viel schwieriger heraus, alles im Detail zu malen, insbesondere was nach dem Fall folgte und was einigen Arten das Überleben ermöglichte.
Zum ersten Mal sprachen sie darüber, dass die Dinosaurier 1980 durch einen Asteroideneinschlag zerstört wurden. Zu dieser Zeit war diese Idee umstritten. 1991 entdeckten Geologen den Ort des Sturzes - einen Krater mit einem Durchmesser von 180 Kilometern auf der Halbinsel Yucatan in Mexiko. Der Krater wurde nach der nahe gelegenen Stadt Chicxulub genannt.
Der Krater war schwer zu finden, weil er unterirdisch ist. Der nördliche Teil war ebenfalls weit von der Küste entfernt und unter 600 Metern Ozeansedimenten begraben.
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Im April 2016 begannen Wissenschaftler, einen Kilometer die Seeseite des Kraters hinunter zu bohren, um 3 Meter lange Kernproben zu entnehmen. Ein Team von Wissenschaftlern wird die gewonnenen Proben analysieren, um Veränderungen in der Gesteinsart, winzigen Fossilien und vielleicht sogar der im Stein eingeschlossenen DNA aufzudecken.
"Wir werden wahrscheinlich unmittelbar nach dem Aufprall einen kargen Ozean am Nullpunkt finden und dann vielleicht das Leben wieder sehen", sagt Sean Galik vom Institut für Geophysik der Universität von Texas, der an Bohrungen beteiligt ist.
Einige Dinge könnten gelernt werden, ohne einen Krater zu bohren.
Angesichts der Größe des Kraters berechneten die Wissenschaftler beispielsweise, wie viel Energie beim Aufprall freigesetzt worden wäre.
Anhand dieser Informationen modellierten Durda und David Kring vom Moon and Planets Institute in Texas die genauen Details der Kollision und sagten voraus, welche Ereigniskette auftreten könnte. Wissenschaftler konnten dieses Szenario mit Fossilien testen und überprüfen, wie genau die Vorhersagen sind.
"Alle diese Berechnungen wurden sorgfältig durchgeführt", sagt der Paläobotaniker Kirk Johnson, Direktor des Smithsonian National Museum of Natural History. "Sie können ein Szenario erstellen, in dem Sie ab dem Moment des Sturzes, der letzten Sekunde der Kreidezeit, Schritt für Schritt durch die Minuten, Stunden, Tage, Monate und Jahre nach dem Ereignis gehen."
Und diese Studien erzählen eine katastrophale Geschichte.
Der Asteroid durchbohrte den Himmel mit einer 40-fachen Schallgeschwindigkeit und krachte gegen die Erdkruste. Das Ergebnis war eine Explosion von 100 Billionen Tonnen TNT-Äquivalent - sieben Milliarden Mal stärker als die Bombe, die auf Hiroshima abgeworfen wurde.
Der Aufprall auf die Erdkruste sandte Stoßwellen in alle Richtungen. Tsunamis bis zu 300 Meter hoch im Golf von Mexiko. Zehn-Punkte-Erdbeben zerstörten die Küste, und im Umkreis von Tausenden von Kilometern riss eine Explosion alle Bäume und zerstreute sie. Schließlich fielen Tonnen von Steinen vom Himmel und begruben den Rest ihres Lebens.
"Es war im Grunde eine 10-Kilometer-Kugel", sagt Johnson. - Unglaubliche Physik. Eine unglaubliche Explosion, unglaubliche Erdbeben, unglaubliche Tsunamis und alles in einem Umkreis von mehreren hundert Kilometern ist mit Häusern von der Größe von Häusern bedeckt."
Diese regionalen Auswirkungen haben jedoch an sich kein globales Massensterben verursacht.
Als der Asteroid fiel, verdampfte er einen großen Teil der Erdkruste. Über dem Ort des Sturzes erhoben sich Trümmer wie eine Fackel und flogen in den Himmel. „Es gab einen riesigen, expandierenden Plasmakugel, der in die obere Atmosphäre und in den Weltraum gelangte“, sagt Durda. Die Fackel dehnte sich nach Westen und Osten aus, bis sie die gesamte Erde bedeckte. Dann wurde es gravitativ an den Planeten gebunden und in die Atmosphäre zurückgeführt.
Beim Abkühlen kondensierte es zu Billionen von Glaströpfchen mit einem Durchmesser von einem Viertelmillimeter. Sie stürmten mit großer Geschwindigkeit an die Erdoberfläche und erhitzten die obere Atmosphäre an einigen Stellen so stark, dass am Boden Feuer ausbrachen. "Die starke Wärme der wiedereintretenden Emission hat einen heißen Effekt auf den Planeten erzeugt", sagt Johnson. "Jetzt hast du einen Herd."
Der Ruß der Feuer, kombiniert mit dem Staub des Aufpralls, blockierte das Licht der Sonnenstrahlen und tauchte die Erde in eine lange, dunkle, winterliche Dunkelheit.
In den nächsten Monaten fielen winzige Partikel an die Oberfläche und versteckten den gesamten Planeten in einer Schicht aus Asteroidenstaub. Derzeit können Paläontologen diese Schicht sehen, die im Fossilienbestand erhalten ist. Dies ist die Kreide-Paläogen-Grenze, ein Wendepunkt in der Geschichte unseres Planeten.
Im Jahr 2015 ging Johnson 200 Kilometer der exponierten Kreide-Paläogen-Schicht in North Dakota auf der Suche nach Fossilien. "Wenn Sie unter die Schicht schauen, können Sie Dinosaurier sehen", sagt er. "Aber wenn du nach oben schaust, keine Dinosaurier."
In Nordamerika malten die Fossilien vor dem Chicxulub-Streik ein Bild von üppigen Wäldern mit dazwischen fließenden Flüssen und dichtem Unterholz von Farnen, Wasserpflanzen und blühenden Sträuchern.
Das Klima war damals wärmer als heute. Es gab keine Eiskappen an den Polen, und einige Dinosaurier durchstreiften die nördlichen Länder Alaskas und weit im Süden die Seymour-Inseln der Antarktis.
„Die Welt war so biologisch reich und vielfältig wie alles, was wir heute um uns herum sehen“, sagt Durda. - Aber später und besonders in der Nähe des Ortes des Herbstes wurde die Umgebung dem Mond ähnlich. Verlassen und unfruchtbar."
Wissenschaftler folgerten die Folgen des Sturzes des Asteroiden, indem sie die Kreide-Paläogen-Schicht untersuchten, die an 300 Orten auf der ganzen Welt gefunden wurde.
„Im Gegensatz zu anderen geologischen Prozessen erfolgt der Fall eines Asteroiden sofort. All dies wurde nicht über Hunderte oder Dutzende Millionen von Jahren ausgedehnt. Es ist alles sofort passiert, sagt Johnson. "Nachdem wir die Trümmerschicht im Einschlagkrater des Asteroiden identifiziert haben, können wir tiefer und höher gehen und vergleichen, was vorher und nachher passiert ist."
Näher am Aufprallort starben Tiere und Pflanzen entweder an sengenden Temperaturen, an wilden Winden, an Erdbeben, Tsunamis oder vom Himmel fallenden Felsbrocken. Selbst auf der anderen Seite der Welt litt die Art unter einer Kettenreaktion wie dem Mangel an Sonnenlicht.
In Regionen, in denen das Lebensumfeld nicht durch Brände zerstört wurde, haben die Temperaturen die Nahrung für Tiere zerstört und saurer Regen hat die Wasserversorgung beeinträchtigt. Um die Sache noch schlimmer zu machen, machten die Trümmer in der Luft die Erdoberfläche so dunkel wie in einer unbeleuchteten Höhle, beendeten die Photosynthese und zerstörten Nahrungsnetze.
Da die Vegetation verschwunden war, hatten die Pflanzenfresser nichts zu essen. Wenn die Pflanzenfresser sterben, haben die Fleischfresser nichts zu essen. Es wurde unmöglich zu überleben. Alles, was nicht ausgebrannt war, starb an Hunger.
Die Fossilien zeigen, dass nichts Größeres als der Waschbär überlebt hat. Kleinere Kreaturen haben eine Chance, weil es normalerweise mehr von ihnen gibt, sie weniger essen und sich schneller vermehren und anpassen können.
Süßwasserökosysteme fühlten sich im Prinzip besser an als terrestrische. Aber im Ozean zerfiel alles, alle Nahrungsketten brachen zusammen.
Während der lange Winter die Photosynthese stoppte, waren seine Auswirkungen in der Hemisphäre, die in die Vegetationsperiode eintrat, größer. "Wenn Sie sich zum Beispiel im Frühsommer auf der Nordhalbkugel befinden und Ihre Lichter während der Vegetationsperiode ausgeschaltet sind, treten Probleme auf."
Die Fossilien zeigen, dass Nordamerika und Europa nach dieser Hölle die besten waren. Dies deutet darauf hin, dass der Winter auf der Nordhalbkugel begann, als der Asteroid fiel.
Aber selbst in den am stärksten betroffenen Gebieten kroch das Leben bald zurück.
„Massensterben ist ein zweischneidiges Schwert. An einem Ende: Was hat das Leben getötet? Am zweiten Ende: Welche Fähigkeiten brauchten Pflanzen und Tiere, um zu überleben, sich zu entwickeln und sich zu erholen?"
Die Erholung dauerte lange. Es dauerte Hunderte, wenn nicht Tausende von Jahren, um die Ökosysteme wiederherzustellen. Wissenschaftler schätzen, dass es in den Ozeanen drei Millionen Jahre gedauert hat, bis sich organisches Material wieder normalisiert hat.
Wie heute nach dem Lauffeuer besiedelten Farne schnell die verbrannten Gebiete. Die Ökosysteme, die der Invasion von Farnen entgangen waren, wurden von Algen- und Moosdickichten dominiert.
In Gebieten, die der schlimmsten Zerstörung entkommen sind, haben einige Arten überlebt, um den Planeten wieder zu bevölkern. Haie, Krokodile und einige Fischarten haben in den Ozeanen überlebt.
Das Verschwinden der Dinosaurier führte dazu, dass sich neue ökologische Nischen öffneten. "Es war die Migration von Säugetierarten in diese leeren ökologischen Nischen, die zu der Fülle von Säugetieren führte, die wir in der modernen Welt sehen", sagt Durda.
Wenn Wissenschaftler den Krater in diesem Frühjahr bohren, werden sie erneut versuchen, ein klareres Bild von der Entstehung des Kraters und den Auswirkungen des Sturzes auf das Klima zu erhalten.
"Wir können eine bessere Analyse aus dem Inneren des Kraters heraus durchführen", sagt Johnson. "Wir werden viel über die Verteilung von Energie lernen und insbesondere darüber, was mit der Erde passiert, wenn etwas in dieser Größe darauf fällt."
Darüber hinaus werden Wissenschaftler die Mineralien und Risse in den Felsen untersuchen und versuchen zu verstehen, was dort möglicherweise gelebt hat. Das Bohren hilft uns zu verstehen, wie das Leben wiederhergestellt wurde.
"Wenn Sie beobachten, wie das Leben zurückkommt, finden Sie Antworten auf einige Fragen", sagt Galik. - Wer kam zuerst zurück? Was war das? Wann und wie schnell ist evolutionäre Vielfalt aufgetreten?"
Obwohl viele Arten und einzelne Organismen starben, begannen andere Lebensformen in ihrer Abwesenheit zu gedeihen. Dieses doppelte Bild von Katastrophe und Chance wurde in der Geschichte der Erdfälle viele Male wiederholt.
Insbesondere ist es wahrscheinlich, dass, wenn der Asteroid vor 66 Millionen Jahren nicht die Erde getroffen hätte, der Verlauf der Evolution völlig anders verlaufen wäre - und Menschen möglicherweise nicht erschienen wären. "Manchmal sage ich, dass der Chicxulub-Krater zum Schmelztiegel der menschlichen Evolution wurde", sagt Kring.
Er schlug auch vor, dass die Auswirkungen großer Asteroiden dazu beigetragen haben könnten, Leben zu gebären.
Als der Asteroid fiel, löste die intensive Hitze eine intensive hydrothermale Aktivität im Chicxulub-Krater aus, die 100.000 Jahre andauern konnte.
Und sie konnte Thermophile und Hyperthermophile - exotische einzellige Organismen, die in heißen, chemisch angereicherten Umgebungen gedeihen - im Krater ansiedeln lassen. Das Bohren wird diese Idee testen.
Seit ihrer Gründung wurde die Erde regelmäßig bombardiert. Im Jahr 2000 schlug Kring vor, dass diese Auswirkungen unterirdische hydrothermale Systeme schaffen, wie sie sich möglicherweise am Chicxulub-Krater gebildet haben.
Diese heißen, chemisch reichen, feuchten Orte haben möglicherweise die ersten Lebensformen hervorgebracht. Wenn ja, dann waren hitzebeständige Hyperthermophile die ersten Lebensformen auf der Erde.
ILYA KHEL
