Chicxulub-asteroidnedslaget som utplånade dinosaurierna släppte troligen ut mycket mer klimatförändrande svavelgas i atmosfären än vad man ursprungligen trodde, enligt ny forskning.

En ny studie gör en mer förfinad uppskattning av hur mycket svavel och koldioxidgas som kastades ut i jordens atmosfär från förångade stenar omedelbart efter Chicxulub-händelsen. Studiens författare uppskattar att mer än tre gånger så mycket svavel kan ha kommit in i luften jämfört med vad tidigare modeller antog, vilket tyder på att den efterföljande perioden med svalt väder kan ha varit kallare än man tidigare trott.

Den nya studien ger stöd till hypotesen att påverkan spelade en betydande roll i utrotningen av Krita-Paleogen som utrotade nästan tre fjärdedelar av jordens växt- och djurarter, enligt Joanna Morgan, en geofysiker vid Imperial College London i Storbritannien och medförfattare till den nya studien publicerad i Geofysiska forskningsbrev .

"Många klimatmodeller kan för närvarande inte fånga alla konsekvenser av Chicxulub-påverkan på grund av osäkerhet i hur mycket gas som ursprungligen släpptes ut, " sade Morgan. "Vi ville återvända till denna betydelsefulla händelse och förfina vår kollisionsmodell för att bättre fånga dess omedelbara effekter på atmosfären."

De nya rönen kan i slutändan hjälpa forskare att bättre förstå hur jordens klimat radikalt förändrades i efterdyningarna av asteroidkollisionen, enligt Georg Feulner, en klimatforskare vid Potsdam Institute for Climate Impact Research i Potsdam, Tyskland som inte var involverad i den nya forskningen. Forskningen kan bidra till att ge nya insikter om hur jordens klimat och ekosystem kan förändras avsevärt på grund av påverkan, han sa.

"Det viktigaste resultatet av studien är att de får en större mängd svavel och en mindre mängd koldioxid som sprutas ut än i andra studier, " sade han. "Dessa förbättrade uppskattningar har stora konsekvenser för de klimatiska konsekvenserna av påverkan, vilket kunde ha varit ännu mer dramatiskt än vad tidigare studier har funnit."

En titanisk kollision

Chicxulub-nedslaget inträffade för 66 miljoner år sedan när en cirka 12 kilometer bred asteroid slog in i jorden. Kollisionen ägde rum nära det som nu är Yucatán-halvön i Mexikanska golfen. Asteroiden nämns ofta som en potentiell orsak till utrotningen av Krita-Paleogen, en massutrotning som raderade upp till 75 procent av alla växt- och djurarter, inklusive dinosaurierna.

Asteroidkollisionen fick globala konsekvenser eftersom den kastade enorma mängder damm, svavel och koldioxid ut i atmosfären. Dammet och svavlet bildade ett moln som reflekterade solljus och dramatiskt minskade jordens temperatur. Baserat på tidigare uppskattningar av mängden svavel och koldioxid som frigörs vid påverkan, en nyligen publicerad studie publicerad i Geophysical Research Letters visade att jordens genomsnittliga lufttemperatur på ytan kan ha sjunkit med så mycket som 26 grader Celsius (47 grader Fahrenheit) och att minusgrader kvarstod i minst tre år efter nedslaget.

I den nya forskningen, författarna använde en datorkod som simulerar trycket från de stötvågor som skapas av nedslaget för att uppskatta mängden gaser som frigörs i olika kollisionsscenarier. De ändrade variabler som islagsvinkeln och sammansättningen av de förångade stenarna för att minska osäkerheten i deras beräkningar.

De nya resultaten visar att effekten troligen släppte ut cirka 325 gigaton svavel och 425 gigaton koldioxid i atmosfären, mer än 10 gånger globala mänskliga utsläpp av koldioxid 2014. Däremot den tidigare studien i Geofysiska forskningsbrev som modellerade jordens klimat efter kollisionen hade antagit 100 gigaton svavel och 1, 400 gigaton koldioxid slungades ut till följd av nedslaget.

Förbättra effektmodellen

Den nya studiens metoder sticker ut eftersom de endast säkerställde gaser som sprutades ut uppåt med en minimihastighet på 1 kilometer per sekund (2, 200 miles per timme) ingick i beräkningarna. Gaser som kastades ut i lägre hastigheter nådde inte tillräckligt hög höjd för att stanna i atmosfären och påverka klimatet, enligt Natalia Artemieva, en senior vetenskapsman vid Planetary Science Institute i Tucson, Arizona och medförfattare till den nya studien.

Äldre modeller av nedslaget hade inte så mycket datorkraft och var tvungna att anta att all utslungad gas kom in i atmosfären, begränsar deras noggrannhet, sa Artemieva.

Studieförfattarna baserade också sin modell på uppdaterade uppskattningar av påverkans vinkel. En äldre studie antog att asteroiden träffade ytan i en vinkel på 90 grader, men nyare forskning visar att asteroiden träffade i en vinkel på ungefär 60 grader. Att använda denna reviderade slagvinkel ledde till att en större mängd svavel sprutades ut i atmosfären, sa Morgan.

Studiens författare modellerade inte hur mycket svalare jorden skulle ha varit som ett resultat av deras reviderade uppskattningar av hur mycket gas som kastades ut. Att döma av kylningen i den tidigare studien, som antog att en mindre mängd svavel frigjordes av stöten, utsläppet av så mycket svavelgas spelade sannolikt en nyckelroll i utrotningen. Svavelgasen skulle ha blockerat en betydande mängd solljus, leder sannolikt till år av extremt kallt väder potentiellt kallare än den tidigare studien fann. Bristen på solljus och förändringar i havscirkulationen skulle ha förstört jordens växtliv och marina biosfär, enligt Feulner.

Utsläpp av koldioxid ledde sannolikt till en viss långsiktig klimatuppvärmning, men dess inverkan var liten jämfört med svavelmolnets kylande effekt, sa Feulner.

Tillsammans med att få en bättre förståelse för Chicxulub-effekten, forskare kan också använda den nya studiens metoder för att uppskatta mängden gas som frigörs under andra stora nedslag i jordens historia. Till exempel, författarna beräknade Ries-kratern i Bayern, Tyskland bildades av ett slag som kastade ut 1,3 gigaton koldioxid i atmosfären. Denna mängd gas hade troligen liten effekt på jordens klimat, men idén skulle kunna tillämpas för att hjälpa till att förstå de klimatiska effekterna av större effekter.