Utsikt över en klippa nära Tarabuco, i Bolivia. De sedimentära klipporna i trias är röda medan de grå klipporna på toppen av klippan avslöjar tröskeln. Kredit:Hervé Bertrand
Vid Trias-Jurassic-gränsen, För 200 miljoner år sedan, cirka 60 procent av de arter som lever på jorden försvann. Forskare misstänkte att magmatisk aktivitet och utsläpp av CO2 var ansvariga för denna miljökatastrof. För att bekräfta detta, man skulle behöva hitta och exakt datera spår av denna aktivitet och se till att den sammanfaller med denna massutrotning. Den exakta bestämningen av denna tidpunkt har uppnåtts av forskare vid universitetet i Genève, och publiceras i Naturkommunikation .
Forskare har ofta kopplat förintelsen av liv vid gränsen mellan trias och jura med utsläpp av gas under den vulkaniska aktiviteten i den centralatlantiska magmatiska provinsen, en enorm vulkanprovins som bröt ut ungefär samtidigt. Geologiska studier, dock, har ifrågasatt denna hypotes eftersom översvämningsbasaltutbrotten från den magmatiska provinsen är för unga för att vara ansvariga för massutrotningen. Forskarna, bland dem ett team från UNIGE, gick därför för att leta efter spår av magmatisk aktivitet som kan vara äldre, bevisar rollen av magmatisk aktivitet i massutdöende som drabbade jordens historia under denna tidsperiod.
Geologerna identifierade stora områden täckta av översvämningsbasalter som tilldelats Central Atlantic Magmatic Province (CAMP), som sträcker sig över flera miljoner km2 från norra till södra Amerika, och från Europa till Afrika. De upptäckte också vertikala sprickor som sträcker sig över hundratals kilometer och stora intrång. "Vi uppförde därför hypotesen att dessa sprickor och intrång är äldre eller coeval för massutrotningen vid gränsen mellan Trias och Juras, och vi har verifierat detta genom att tillämpa våra högprecisionsdateringstekniker", förklarar Joshua Davies, forskarassistent vid institutionen för geovetenskaper vid naturvetenskapliga fakulteten vid universitetet i Genève (UNIGE).
Basalterna omsluter mineralet zirkon i små mängder, som i sig innehåller uran. Uran har den speciella egenskapen att med tiden sönderdelas till bly i en känd hastighet. "Det är på grund av detta, genom att mäta relativa koncentrationer av uran och bly, vi kan bestämma åldern för kristallisation av mineraler i en bergart till cirka 30 000 år, vilket är extremt exakt för en tidsperiod för 200 miljoner år sedan", tillägger Urs Schaltegger, professor vid institutionen för geovetenskaper vid naturvetenskapliga fakulteten vid universitetet i Genève (UNIGE).
Att utföra exakta åldersbestämningar är en komplicerad övning, endast cirka fyra laboratorier kan på denna precisionsnivå, bland dem laboratoriet vid UNIGE. Geologerna var särskilt intresserade av att datera basalter som finns i Amazonas sedimentbassäng, en enorm reservoar av kol och olja. Och verkligen, resultaten av deras åldersbestämningar bekräftar att åldern för dessa basalter korrelerar med massutrotningen vid Trias-Jurassic-gränsen. Detta resultat gör det möjligt för forskarna att koppla samman denna magmatiska aktivitet med den termiskt inducerade frisättningen av enorma volymer CO2 som härrör från kol och kolväten, vilket sannolikt orsakade klimatförändringen som ledde till att 60 procent av de arter som levde vid denna tid försvann.