Actief hydrothermaal systeem in de Chicxulubkrater hielp het leven herstellen na de inslag van de dinosaurusdodende asteroïde
Minstens 700.000 jaar kwamen grote hoeveelheden osmium, mangaan, fosfor en lood in de oceaan terecht
Zo’n 66 miljoen jaar geleden sloeg een gigantische asteroïde in op aarde. Het gevolg? Alle niet-vliegende dinosauriërs verdwenen en ongeveer 70 procent van het leven in zee werd weggevaagd. De enorme krater die in de Golf van Mexico ontstond, bleef echter geen doodse plek. Volgens een nieuwe studie in Nature Communications fungeerde de krater minstens 700.000 jaar lang als een soort wieg voor het herstel van het zeeleven. De impact had een uniek ecosysteem gecreëerd dat de bovenliggende oceaan verrijkte met voedingsstoffen. Een internationaal team wetenschappers, waaronder VUB-AMGC-professoren Steven Goderis en Philippe Claeys, ontdekte dat een hydrothermaal systeem dat ontstond na de inslag, cruciaal was voor dat herstel. Het systeem bracht voedingsstoffen uit de krater naar boven die het leven in de Gof van Mexico een flinke duw in de rug gaven.
De studie is het resultaat van onderzoek naar een 829 meter lange boorkern, opgehaald in 2016 in het kader van een gezamenlijk IODP-ICDP-project in de Chicxulubkrater. “Je verwacht een bijna steriele omgeving na zo’n inslag”, zegt Goderis, “maar door de hitte van een begraven smeltlaag ontstond een geothermisch systeem waarbij water door de aardkorst circuleerde tot 5 km diepte en hitte en opgeloste materialen naar boven werden gepompt, de oceaan in. Dat was de ideale voedingsbodem voor opportunistische soorsten nanoplankton, die de golf van Mexico snel koloniseerden en die op hun beurt voor een boom van leven zorgden.”
"Direct na de inslag zagen we in de regio van de Golf van Mexico een opvallend snel ecologisch herstel”, zegt ook hoofdauteur van de studie Dr. Honami Sato, verbonden aan de Kyushu Universiteit in Japan. “Dat verliep veel vlotter dan elders in de wereldzeeën. Alles wijst erop dat het voortdurende hydrothermale proces in de vers gevormde krater daarvoor verantwoordelijk was."
De nieuwe studie toont nu aan dat een hydrothermaal systeem, aangedreven door het enorme volume gesmolten gesteente onder de zeebodem, dat herstel gedurende honderden duizenden jaren actief heeft ondersteund. “Centraal in het onderzoek staat het chemisch element osmium”, zegt Goderis. “Osmium is een element dat op de aarde heel zeldzaam is. We vinden het wel in hogere concentraties in meteorieten. De isotopenverhouding van osmium in asteroïdemateriaal is anders dan die in de aardkorst. In het boorkernmateriaal vonden we sporen van osmium die alleen afkomstig kunnen zijn van het oorspronkelijke asteroïdemateriaal, dat zich kilometers diep onder de krater bevond.”
Heet water dat in contact kwam met het gesmolten gesteente, bracht de sporen van de asteroïde langzaam omhoog. Bij afkoeling sloegen de deeltjes neer in het sediment. Door die sedimentlagen te analyseren, konden de onderzoekers de activiteit van het hydrothermaal systeem in kaart brengen en inschatten hoe lang het actief bleef: minstens 700.000 jaar.
“Uit onderzoek van de boorkern konden we opmaken dat het hydrothermaal systeem gedurende 700.000 jaar osmium, maar ook mangaan, fosfor en lood aanleverde”, aldus Goderis. “Onder de zeebodem bleef het systeem nog miljoenen jaren actief, al raakte het geleidelijk steeds dieper begraven onder nieuwe sedimentlagen. De studie laat zien dat inslagen, hoewel verwoestend, ook nieuwe kansen kunnen creëren. In het geval van Chicxulub speelde het hydrothermaal systeem een sleutelrol in het snelle herstel van het zeeleven."
Philippe Claeys, die al 40 jaar onderzoek doet naar de link tussen meteorietinslagen en het uitsterven van de dinosauriërs, onderstreept het belang van die ontdekking: "Als meteorieten massa-extincties kunnen veroorzaken, dan kunnen de kraters die ze achterlaten ook de bakermat zijn voor nieuw leven. Dat is niet alleen belangrijk om het vroege leven op aarde te begrijpen, maar ook als we sporen van leven willen zoeken op andere planeten."
Het onderzoeksteam bestond uit wetenschappers van Kyushu Universiteit (Japan), de Vrije Universiteit Brussel (België), University of Texas Jackson School of Geosciences (VS), JAMSTEC (Japan), Institute of Science Tokyo, Universidad de Zaragoza en Universitat de Barcelona (Spanje), en Imperial College London (VK).
Meer info
Steven Goderis: Steven.Goderis@vub.be
Philippe Claeys: phclaeys@vub.be
