6600万年前の大規模な火山噴火は、恐竜が死んだときにほぼ正確に起こりました

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誰もが小惑星のストライキが恐竜を一掃したことを知っていますよね？多くの証拠が、チクシュルーブ衝突イベントが恐竜にひどい結果をもたらしたことを示しています。しかし、絵はそれよりも少し複雑です。極端な火山活動がこの絶滅の一因となった可能性があります。

約6600万年前の白亜紀の終わりに、恐竜は絶滅しました。そして恐竜だけではありません。すべての動植物の約75％が絶滅しました。鳥類の恐竜は生き残った。

同時に、現在のメキシコでは、巨大な小惑星または彗星が地球のユカタン半島に激突しました。チクスルブ衝突イベントと呼ばれ、衝突場所の岩の構造と種類のために、水蒸気と特に長期間続くダストで大気を曇らせました。

チクスルブが絶滅を引き起こしたと結論付けるのは簡単です。インパクトサイト自体以外にも多くの証拠があります。

まず、絶滅自体は白亜紀-古第三紀の絶滅（K-Pg絶滅）と呼ばれています。これは、白亜紀の終わりと古第三紀の始まりを示していたためです。（これは、白亜紀-第三紀の絶滅（K-T絶滅）とも呼ばれます。）

地質記録には、K-Pg境界と呼ばれる6600万年前の堆積層が含まれています。 K-Pg境界は、世界中の海洋および陸上の岩石の両方に存在します。地球上では珍しいが、小惑星には豊富な金属イリジウムがたくさん含まれています。結論としては、チクスルブの影響によりイリジウムが大気中に拡散し、今では地球の地質学に保存されています。これは、衝突イベント用の一種の喫煙銃です。

しかし、火山の噴火が6600万年前の大量絶滅の原因となったという証拠が増えており、その証拠は、デカントラップと呼ばれる岩石からもたらされています。新しい研究は、K-Pg絶滅とデカントラップを引き起こした火山活動の間のリンクを強化します。

デカントラップは、大火成地域として知られるインドの地域です。地球上で最大の火山の特徴の1つです。トラップは玄武岩溶岩の複数の層であり、全体で2 km（1.2マイル）を超える厚さです。デカントラップは500,000 kmのエリアをカバーします。平方（200,000 mi。sq。）ですが、かつては150万平方kmもカバーしていました。（600,000 mi。sq。）溶岩の体積は100万立方km（200,000立方マイル）です。

「トラップ」という名前は、階段を意味するスウェーデン語の「trappa」に由来しています。地域の景観における階段状の構造を指します。

これらのトラップには、ロック以外にも多くのものがあります。 Deccan Trapsを作成するために必要な火山活動の量は、有毒ガスで大気を汚染していたでしょう。現在、プリンストン大学の2人の地球科学者は、デカントラップとK-Pg絶滅の間に強いつながりを描いています。これは、インドのデカントラップを作成した噴火の最初の高解像度タイムラインです。彼らの研究は2月22日のサイエンス誌に掲載されています。

2人の科学者は、プリンストン大学のブレアシェーン氏とゲルタケラー氏です。彼らはこの研究のために国際的なチームを率い、デカントラップのさまざまな層にこれまで以上に正確に日付を記入しようとしました。

地球科学の准教授であるシェーネ氏は、「地球を襲った小惑星で恐竜が亡くなったと誰もが耳にしたことがある」と語った。「過去5億年の間に他にも多くの大量絶滅があり、その多くは洪水玄武岩または大火成地域として知られる巨大な火山からの大規模な火山噴出と一致している」と多くの人が認識していません。

トラップがK-Pgの絶滅に関係しているのはこれが初めてではありません。しかし、この新しい研究の正確さは要点を突き止めます。

地質形成を日付にしようとする努力は、地質年代学と呼ばれています。地質年代学では、岩自体の固有の特性を使用して、岩石の年代を求めます。通常、同位体比と放射性崩壊を利用して年代を求めます。

最も有名な地質年代学の手法は、通常炭素年代測定と呼ばれ、放射性炭素-14の減衰率を使用して化石年代を求めます。しかし、炭素年代測定は数千年前の生体組織でのみ機能するため、考古学には役立ちますが、6600万年前の玄武岩には役立ちません。

大量絶滅の時期の岩石については、地球科学者は自然放射性物質のいくつかの選択肢を持っています。ウラン鉛地球年代学は非常に正確な年代をもたらしますが、ウランを含む鉱物は、デカントラップの大規模な溶岩流を構成する岩である玄武岩にはめったに発生しません。ウランを含むジルコンは、古代の岩石を年代測定するもう1つの方法ですが、シリカの化学量が多いセントヘレンズタイプの火山からの爆発的な噴火でよく見られます。

これらの出会い系の制限を念頭に置いて、科学者のチームは成功の予測について慎重でした。彼らはデカントラップへの彼らの最初の旅行が彼らがした結果をもたらすことを決して予想しませんでした。

「私たちは、デカントラップへの最初の旅行が、私たちが作成できるタイプのデータセットにつながるとは誰も予想していなかったと思います」と、現在地球科学の博士研究員である2011年のMike Eddyは述べています。との共著者理科論文。

しかし、彼らは幸運になりました。

デカントラップでの最初の数日間、科学者たちは粗粒玄武岩と呼ばれるもののサンプルを収集しました。玄武岩は、地球上で最も一般的なタイプの火山岩です。ウランの放射性崩壊は地質年代学のベンチマーク手法の1つであるため、彼らはウラン含有鉱物を含むサンプルを探していました。そのような岩はデカントラップのような累層ではまれであり、火山灰ではより一般的であるため、最初は何も見つかりませんでした。

しかし、数日後、彼らは探していた種類のシリカに富む岩を見つけました。

「インドでの最初の1週間の間に、2つの玄武岩の流れの間にシリカの高い灰床が見つかり、ギアが回転しました」とEddy氏は述べています。研究者たちは、シリカに富む火山灰が放射性ウランを保護する小さなジルコン結晶を簡単に含む可能性があることを知っていました。「実際の突破口は1、2日後、ブレアが化石土壌がこのタイプの灰も少量収集している可能性があることに気づいたときです」とエディ氏は語った。

したがって、チームは焦点を変更しました。代わりに、玄武岩の流れの間の灰の堆積物を探し、灰に含まれるジルコン内部の放射性ウランを探しました。ウランは、ジルコン、ひいては灰の層を日付にするのを容易にします。溶岩流の上下にある灰の層を年代測定することで、溶岩自体と噴火の日付をより正確に知ることができます。

チームはデカン州で3つのフィールドシーズンを過ごし、141か所のサイトからサンプルをプリンストンのラボに送り返しました。 24個のサンプルには、チームが必要とするもの、つまりウランを含むジルコン結晶が含まれていました。サンプルの分析は、デカントラップが4つの異なる噴火パルスによって作成されたことを示しました。そして、それらのパルスのそれぞれは、恐竜のために、そして地球上の他のほとんどの生命体のためにその時の運命を綴りました。

火山が噴火するたびに、それは雰囲気を変えます。大量の硫黄と二酸化炭素は、岩石内部の長期的な隔離から大気中に噴出されます。硫黄は大気に対して短期的な冷却効果を持ち、二酸化炭素は長期的な温暖化効果を持っています。 2つを組み合わせると、野生の気候変動につながる可能性があります。

「これらは温暖期と寒冷期の間の気候変動につながる可能性があり、地球上での生活を本当に困難にします」とシェーネは言った。しかし、これらの噴火が地球上の生命にどのような影響を与えたかをより明確に知るためには、彼らはタイミングを正しくしなければなりませんでした。大量のCO2は、100万年かけて注入された場合と100年後に大気中に注入された場合では、非常に異なる効果をもたらします。

科学者が特定した4つの噴火パルスのうち、そのうちの2つは大量絶滅前に発生しました。これら2つのうちの2つ目は、チクスルブが影響を与える数万年前に始まりました。これは、地質学的にほぼ同じ瞬間です。「最初の2つのパルスは、気候が寒さから暑さから寒さまで再び変動した期間に対応します。多くの科学者は、これが大量絶滅の原因となった可能性がある気候への最初の混乱を示したと考えています」とシェーネは述べた。「私たちのデータは、2番目のパルスが消滅の直前に起こったため、消滅自体に重要な役割を果たした可能性があることを示しています。」

「デッカン火山活動は恐竜の大量絶滅の最も可能性の高い原因です」とゲルタ・ケラーは言った。「この影響のタイミングと環境への影響はまだ決定されていないが、チクスルブの影響が彼らの終焉に貢献したかもしれない。」

同じ科学号で発表された別の最近の研究では、デカントラップの日付を変更するために別の方法が使用され、日付が異なりました。この研究では、プリンストンの研究で特定された4つの異なる火山脈はなく、デカントラップの体積の90％以上が100万年以内に噴火したと結論付けています。それはまたそれの約75％がK-Pgの絶滅の後に起こった、そして白亜紀の終わりの気候変動がデカントラップでの噴火の最小の段階と一致したと結論しました。もしそうなら、デカントラップの火山活動は絶滅を引き起こし得なかったでしょう。

他の科学者は、この研究がその一部であるという火山論争に対する影響の性質を認識しており、彼らの結論ではより慎重です。

「概して、この論文は重要で興味深いと思います」と、イェール大学の地質学および地球物理学の助教授であり、この研究には関与しておらず、大量絶滅における火山の役割に反対していると主張したピンチェリハルは言った。「この論文は、[デカントラップ]噴火のタイミングの大きな進歩ですが、それがガス放出のタイミングにどのように関連するかは、火山活動と影響の関連する役割を正確に把握するために解決する必要がある主要な問題です。」

長い一連の研究の1つの研究が科学的な議論を深めることはめったになく、これは違いはありません。科学者は物事を測定し、物事について考えることが上手になるにつれて、科学は進歩します。これで議論は終わりません。

K-Pgの消滅には1から2のパンチが必要だった可能性があります。恐竜は、チクシュルーブの衝撃によって撃墜され、戻ってくる途中で火山によって撃墜された可能性があります。または、それよりもさらに複雑になる可能性があります。

2016年の調査によると、恐竜の種はK-Pgが絶滅する前に数百万年前にすでに絶滅しており、新種はそれらに取って代わっていないようです。同時に、哺乳類の種はより多様になり、火山活動とチクスルブの影響によって引き起こされる変化に適応するために、より適切に位置付けられるようになりました。恐らく進化的に恐竜はその進路をたどり、その影響と火山は感嘆符に過ぎなかったのでしょう。

そして、多分私達は確かに知ることは決してないでしょう。