Mängden havsbotten som uppvisar små strukturella anomalier plottas som en funktion av havsbottens ålder. Trender som kvarstår över 10 miljoner år har subtraherats för att markera övergående funktioner, och endast höga spridningshastigheter är ritade här. Den högsta toppen, vilket indikerar produktionen av 8 procent mer anomal havsbotten än i genomsnitt, inträffar för 66 miljoner år sedan och sammanfaller med åldern för Chicxulub-meteoritnedslaget. Kredit:Joseph Byrnes
En rekord av vulkanism bevarad längs forntida åsar i mitten av havet ger bevis för ökad världsomspännande magmatisk aktivitet för 66 miljoner år sedan precis efter att Chicxulub-meteoren träffade jorden, enligt forskare vid University of Oregon.
Forskningen, publiceras i Vetenskapens framsteg , pekar på förändringar i tyngdkraften över havsbotten, som indikerar en övergående period av ökade volymer av magma som frigörs längs åsar som markerar oceaniska gränser för tektoniska plattor.
Huvudförfattare Joseph Byrnes, en tidigare UO doktorand, säger att denna globala vulkaniska aktivitet troligen utlöstes av starka seismiska vågor som utstrålades från meteoritnedslagsplatsen. Därefter accelererade vulkanismen, han sa, sannolikt skulle ha varit aktiv under massutrotningen av världens icke-fågeldinosaurier.
vulkanism, särskilt en massiv utgjutning av basalt registrerad av Deccan Traps i Indien, har varit in och ut ur utrotningsdebatten. Sällsynta vulkaniska händelser i en sådan skala är kända för att orsaka katastrofala störningar på jordens klimat och, när de inträffar, de är ofta kopplade till massutrotningar.
Sedan bevis på meteornedslaget nära dagens Mexiko dök upp på 1980-talet, Forskare har diskuterat om effekten eller vulkanutbrotten i Deccan Traps var den primära drivkraften för dinosauriernas utrotning.
Färgade och svarta punkter markerar den globala fördelningen av åsar i mitten av havet, med åldrar för 66 miljoner år sedan skapade med spridningshastigheter över och under 35 millimeter per år, respektive. Färger indikerar maximal gravitationsavvikelse inom 2 grader. Kredit:Joseph Byrnes
Progressivt mer exakta dateringsmetoder indikerar att medan Deccan Traps-utbrotten var aktiva under massutrotningen, de började faktiskt avsevärt före Chicxulub-nedslaget, sa Leif Karlström, professor vid UO:s institution för geovetenskaper och medförfattare till studien med Byrnes.
Meteoren är nära inriktad i tiden med början av massutdöende, verkar tyda på en dominerande roll, han sa. Fortfarande, det nästan sammanträffande i tiden av sådana globalt katastrofala händelser fortsätter att stimulera debatt.
2015, forskare vid University of California, Berkeley, föreslog att de två händelserna skulle kunna kopplas samman. De föreslog att Chixculub kan ha modulerat avlägsna vulkanism genom att skicka seismiska vågor genom jorden och accelerera vulkanisk aktivitet i Deccan-fällorna. I likhet med de effekter som normala tektoniska jordbävningar ibland har på brunnar och vattendrag, Karlström sa:studien föreslog att kraftig skakning frigjorde magma lagrad i manteln under Deccan-fällorna och orsakade de största utbrotten där.
Den nya National Science Foundation-stödda studien vid UO lägger till ytterligare ett lager till historien, sa Karlström, som också var medförfattare till UC-Berkeley-forskningen. Det tyder på att annan vulkanisk aktivitet runt om i världen utlöstes av meteoren. Seismiska vågor som rör sig genom jorden, han sa, kan ha accelererat vulkanismen som redan förekommer längs åsar i mitten av havet.
"Vårt arbete antyder ett samband mellan dessa ytterst sällsynta och katastrofala händelser, fördelade över hela planeten, " sa Karlström. "Meteoritens nedslag kan ha påverkat vulkanutbrott som redan pågick, vilket gör det till ett-två slag."
Fynden framkom som Byrnes, nu postdoktor vid University of Minnesota, upptäckte bevisen för vulkanisk aktivitet genom att analysera allmänt tillgängliga globala datauppsättningar, inklusive två uppdaterade under det senaste decenniet, på friluftsgravitation, havsbottentopografi och tektoniska spridningshastigheter.
I sina analyser, Byrnes delade havsbotten i en miljon år gamla grupperingar, konstruera ett rekord tillbaka till 100 miljoner år sedan. Vid cirka 66 miljoner år, han hittade bevis för en "kortlivad puls av marin magmatism" längs gamla havsryggar. Denna puls föreslås av en ökning i frekvensen av förekomsten av friluftsgravitationsanomalier som ses i datasetet.
Friluftsgravitationsavvikelser, mätt i milligal, ta hänsyn till variationer i gravitationsacceleration, hittas från satellitmätningar av ytterligare havsvatten som samlas där jordens gravitation är starkare.
Överskott av materia på havsbotten, som ny magma, är en primär orsak till förhöjda marina gravitationstecken. En gal reflekterar en förändring i rörelsehastigheten på en centimeter, ungefär 0,4 tum, per sekund i kvadrat. Byrnes och Karlström fann förändringar i friluftsgravitationsanomalier på mellan fem och 20 milligaler associerade med havsbotten skapade under de första miljoner åren efter meteoren.
"Vi hittade bevis för en tidigare okänd period av globalt förhöjd vulkanisk aktivitet under massutrotningen, " Sa Byrnes. "Denna studie säger inte exakt att denna vulkaniska aktivitet är vad som dödade dinosaurierna. Det vi lägger till i samtalet är global vulkanisk aktivitet under den kända miljökrisen."
Tyngdkraftsdata som analyserades i forskningen kom från Scripps Institution of Oceanography vid University of California, San Diego, havsbotten åldras från EarthByte-gruppen vid University of Sydney, och havsbottenhöjd från National Geophysical Data Center av National Oceanic and Atmospheric Administration.
