Gigantische asteroïdenbotsing verhoogde de biodiversiteit op Aarde

Een internationaal consortium van onderzoeksinstellingen, waaronder teams van de Vrije Universiteit Brussel, de Université Libre de Bruxelles en het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen gefinancierd door Belspo, FWO en FNRS, legt de link tussen een botsing in de asteroïdengordel en drastische veranderingen in het leven op Aarde 470 miljoen jaren geleden.

Sinds enkele decennia begrijpen wetenschappers dat de evolutie van het leven op Aarde ook sterk afhangt van astronomische gebeurtenissen. Het best gekende voorbeeld is de impact van een 10 km grote asteroïde 66 miljoen jaren geleden, die in geen tijd leidde tot een massa-extinctie die samenging met het verdwijnen van de dinosauriërs. Nu hebben onderzoekers een ander voorbeeld ontdekt waarbij extraterrestrische gebeurtenissen het leven op Aarde beïnvloedden. Ongeveer 470 miljoen jaar geleden werd een 150 km grote asteroïde tussen Jupiter en Mars als gevolg van een botsing opgebroken in fijnkorrelig stof, waarbij dit stof zich vervolgens verspreidde doorheen het zonnestelsel. Door dit stof kon veel minder zonlicht de Aarde bereiken, wat bijgevolg leidde tot een bijzondere ijstijd. Het klimaat veranderde van min of meer gelijke condities over de hele planeet naar een verdeling in klimaatzones – van arctische condities aan de polen tot tropische condities aan de evenaar. Door deze klimaatverandering, veroorzaakt door een verpulverde asteroïde, werden veel nieuwe ecosystemen gevormd, wat dan weer leidde tot een hoge diversiteit aan invertebraten, aangepast aan de nieuwe omstandigheden.

“In de geologie is het heden de sleutel tot het verleden. Onze bijdrage was het bestuderen van de huidige flux van extraterrestrisch materiaal dat de Aarde bereikt, door te kijken naar zeldzame minerale fasen in micrometeorieten gevonden op Antarctica. Door de concentraties van deze fasen te vergelijken met deze gevonden in gesteenten van 470 miljoen jaren geleden, kregen we een beter idee van de hoeveelheid ET stof die er toen op Aarde neer regende.” zegt Steven Goderis (VUB), een van de hoofdauteurs van deze studie.

De globale opwarming grijpt plaats als gevolg van de emissie van koolstofdioxide, waarbij de temperatuur het sterkst stijgt bij hoge breedtegraden. Volgens het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) bereiken we binnenkort een situatie die herinnert aan de condities die heersten voor de asteroïdenbotsing 470 miljoen jaren geleden. Sinds het laatste decennium onderzoeken wetenschappers verschillende artificiële methoden om de Aarde af te koelen in het geval van een onafwendbare klimaatcatastrofe. Wetenschappelijke modellen hebben aangetoond dat het mogelijk is om asteroïden, net zoals satellieten, in een omloopbaan rond de Aarde te brengen, waarbij deze voortdurend fijn stof afgeven en bijgevolg het warme zonlicht blokkeren.

Vinciane Debaille (ULB) nuanceert: “We verwachtten dat de globale afkoeling getriggerd door het ET stof een negatief effect zou hebben op het leven, maar eigenlijk leidde het eerst tot een verhoogde biodiversiteit. Eens de afkoeling echter te sterk werd, resulteerde deze in een globale ijstijd en mogelijk zelfs een massa-extinctie. Dit geeft aan dat we voorzichtig moeten zijn met het voorstellen van oplossingen die op korte termijn zeer aanlokkelijk zijn, maar mogelijk grote gevolgen hebben op lange termijn.”

Deze studie werd gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Science Advances en wordt besproken in een editorial in Science.

De studie werd geleid door Lund University, met belangrijke bijdragen van de Vrije Universiteit Brussel, Université Libre de Bruxelles en het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen, terwijl de volgende universiteiten en organisaties ook waren betrokken in de studie: California Institute of Technology, The Field Museum of Natural History, University of Chicago, The Ohio State University, Russian Academy of Sciences, Federal University Kazan, Durham University, Chinese Academy of Sciences, Center for Excellence in Comparative Planetology China, ETH Zürich, Naturmuseum St. Gallen Switzerland en Woods Hole Oceanographic Institution.

Reference

An extraterrestrial trigger for the mid-Ordovician ice age: Dust from the breakup of the L-chondrite parent body

Birger Schmitz, Kenneth A. Farley, Steven Goderis (VUB), Philipp R. Heck, Stig M. Bergström, Samuele Boschi, Philippe Claeys (VUB), Vinciane Debaille (ULB), Andrei Dronov, Matthias van Ginneken (RBINS-VUB-ULB), David A.T. Harpe, Faisal Iqbal, Johan Friberg, Shiyong Liao, Ellinor Martin, Matthias M. M. Meier, Bernhard Peucker-Ehrenbrink, Bastien Soens (VUB-ULB), Rainer Wieler, Fredrik Terfelt

Science Advances 5, eaax4184 (2019)

Contacts

Prof. Dr. Steven Goderis

Research Unit: Analytical, Environmental & Geo-Chemistry

Department of Chemistry, Vrije Universiteit Brussel (VUB)

steven.goderis@vub.be

+32-2-6291480

Prof. Dr. Philippe Claeys

Research Unit: Analytical, Environmental & Geo-Chemistry

Department of Chemistry, Vrije Universiteit Brussel (VUB)

phclaeys@vub.be

Tel +32-2-629-3394