Grote asteroïde-invloeden hebben het klimaat van de aarde op lange termijn niet veranderd, blijkt uit onderzoek

Microscoopafbeelding van silicadruppels, of microsferules, gevonden in de rots, deze keer bijgesneden tot een landschapafbeelding met een eenvoudige zwarte achtergrond.

Twee enorme asteroïden raakten de aarde ongeveer 35,65 miljoen jaar geleden, maar leidden niet tot blijvende veranderingen in het klimaat van de aarde, volgens een studie van onderzoekers van UCL.

De rotsen, elk enkele mijlen breed, kwamen ongeveer 25.000 jaar na elkaar in botsing met de aarde en lieten de 60 mijl (100 km) grote Popigai-krater in Siberië, Rusland, en de 25-55 mijl (40-85 km) grote krater in de Chesapeake Bay, Verenigde Staten, achter—de vierde en vijfde grootste bekende asteroïdenkraters op aarde.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Communications Earth & Environment, vond geen bewijs van een blijvende klimaatverschuiving in de 150.000 jaar die volgden op de inslagen.

De onderzoekers inferreerden het verleden klimaat door te kijken naar isotopen (atoomtypes) in de fossielen van kleine, geschaalde organismen die destijds in de zee of op de zeebodem leefden. Het patroon van isotopen weerspiegelt hoe warm de wateren waren toen de organismen leefden.

Co-auteur Professor Bridget Wade (UCL Aardwetenschappen) zei: “Wat opmerkelijk is aan onze resultaten, is dat er na de inslagen geen echte verandering was. We verwachtten dat de isotopen in één of andere richting zouden verschuiven, wat zou wijzen op warmere of koelere wateren, maar dit gebeurde niet. Deze grote asteroïdeninslagen vonden plaats en op de lange termijn leek onze planeet gewoon verder te gaan zoals gebruikelijk.”

“Ons onderzoek zou echter kortetermijnveranderingen over tientallen of honderden jaren niet hebben opgemerkt, aangezien de monsters elke 11.000 jaar werden genomen. Over een menselijke tijdschaal zouden deze asteroïdeninslagen een ramp zijn. Ze zouden een enorme schokgolf en tsunami creëren, er zouden wijdverspreide branden zijn, en grote hoeveelheden stof zouden in de lucht worden geblazen, waardoor het zonlicht werd geblokkeerd.”

“Modelstudies van de grotere Chicxulub-inslag, die de dinosaurussen uitroeide, suggereren ook een verschuiving in het klimaat over een veel kortere tijdschaal van minder dan 25 jaar.”

“Dus we moeten nog steeds weten wat er komt en middelen vrijmaken voor missies om toekomstige botsingen te voorkomen.”

Het onderzoeksteam, bestaande uit Professor Wade en MSc Aardwetenschappen student Natalie Cheng, analyseerde isotopen in meer dan 1.500 fossielen van eencellige organismen genaamd foraminifera, zowel diegenen die dicht bij het oceaanoppervlak leefden (planktonische foraminifera) als op de zeebodem (benthische foraminifera).

Deze fossielen varieerden van 35,5 tot 35,9 miljoen jaar oud en werden gevonden ingebed binnen drie meter van een rotskern die onder de Golf van Mexico was genomen door het wetenschappelijke Deep Sea Drilling Project.

De twee grote asteroïden die tijdens die periode insloegen, werden geschat op 3-5 mijl (5-8 km) en 2-3 mijl (3-5 km) breed. De grootste van de twee, die de Popigai-krater creëerde, was ongeveer zo breed als de hoogte van de Mount Everest.

Bovendien suggereren bestaande bewijzen dat drie kleinere asteroïden ook de aarde hebben geraakt tijdens deze periode—de late Eoceen—wat wijst op een verstoring in de asteroïdengordel van ons zonnestelsel.

Eerdere onderzoeken naar het klimaat van die tijd waren onsamenhangend, merkte het team op, waarbij sommigen de asteroïdeninslagen koppelden aan versnelde afkoeling en anderen aan episodes van warmere temperaturen.

Echter, deze studies werden uitgevoerd met een lagere resolutie, waarbij monsters op grotere intervallen dan 11.000 jaar werden bekeken, en hun analyse was beperkter—bijvoorbeeld alleen kijkend naar soorten benthische foraminifera die op de zeebodem leefden.

Door gebruik te maken van fossielen die op verschillende oceaandiepten leefden, biedt de nieuwe studie een completer beeld van hoe de oceanen reageerden op de impactgebeurtenissen.

De onderzoekers bestudeerden koolstof- en zuurstofisotopen in meerdere soorten planktonische en benthische foraminifera. Ze vonden verschuivingen in isotopen ongeveer 100.000 jaar voor de twee asteroïdeninslagen, wat wijst op een opwarming van ongeveer 2 graden Celsius in het oppervlaktewater en een afkoeling van 1 graad Celsius in diep water. Maar er werden geen verschuivingen gevonden rond de tijd van de inslagen of daarna.

In de rots vonden de onderzoekers ook bewijs van de twee grote inslagen in de vorm van duizenden kleine druppels glas, of silica. Deze ontstaan nadat silicabevattende rotsen door een asteroïde worden verdampt. De silica komt in de atmosfeer, maar stolt tot druppels terwijl ze afkoelen.

Co-auteur en MSc Aardwetenschappen afgestudeerde Natalie Cheng zei: “Gegeven dat de Chicxulub-inslag waarschijnlijk leidde tot een grote uitstervingsgebeurtenis, waren we benieuwd of wat leek op een reeks aanzienlijke asteroïdeninslagen tijdens het Eoceen ook langdurige klimaatveranderingen veroorzaakte. We waren verrast te ontdekken dat er geen significante klimaatreacties op deze inslagen waren.”

“Het was fascinerend om de klimaatgeschiedenis van de aarde te lezen vanuit de chemie die bewaard is in microfossielen. Het was vooral interessant om te werken met onze selectie van foraminifera-soorten en onderweg prachtige specimens van microsferules te ontdekken.”