När UC Santa Barbara geologiprofessor emeritus James Kennett och kollegor gav sig iväg för flera år sedan för att undersöka tecken på en stor kosmisk påverkan som inträffade mot slutet av Pleistocene-epoken, lite visste de hur långtgående den förväntade klimateffekten skulle bli.

"Det är mycket mer extremt än jag någonsin trodde när jag började det här arbetet, "Kennett noterade. "Ju mer arbete som har gjorts, desto mer extremt verkar det."

Han pratar om Younger Dryas Impact Hypothesis, som postulerar att en fragmenterad komet slog in i jorden nära 12, 800 år sedan, orsakar snabba klimatförändringar, megafaunala utrotningar, plötslig mänsklig befolkningsminskning och kulturella förändringar och omfattande skogsbränder (förbränning av biomassa). Hypotesen antyder en möjlig utlösande mekanism för de plötsliga förändringarna i klimatet vid den tiden, i synnerhet en snabb avkylning på norra halvklotet, kallad den yngre Dryas, mitt i en allmän global trend av naturlig uppvärmning och istäckssmältning som bevisas av förändringar i fossil- och sedimentregistret.

Kontroversiell sedan den föreslogs, hypotesen fortsätter till och med nu att ifrågasättas av de som föredrar att tillskriva slut-pleistocen-omkastningen i uppvärmningen helt och hållet till jordiska orsaker. Men Kennett och andra ståndare från Younger Dryas Boundary (YDB) Impact Hypothesis, som det också är känt, har nyligen fått ett stort uppsving:upptäckten av en mycket ung, 31 kilometer bred nedslagskrater under Grönlands inlandsis, som de tror kan ha varit ett av de många kometfragment som påverkade jorden vid början av den yngre dryas.

Nu, i en artikel publicerad i tidskriften Nature Vetenskapliga rapporter , Kennett och kollegor, ledd av den chilenske paleontologen Mario Pino, presentera ytterligare bevis på en kosmisk påverkan, denna gång långt söder om ekvatorn, som sannolikt leder till förbränning av biomassa, klimatförändringar och megafaunala utrotningar nästan 13, 000 år sedan.

"Vi har identifierat YDB-lagret på höga breddgrader på södra halvklotet nära 41 grader söder, nära spetsen av Sydamerika, " sa Kennett. Detta är en stor ökning av omfattningen av YDB-evenemanget." De allra flesta bevis hittills, han lade till, har hittats på norra halvklotet.

Denna upptäckt började för flera år sedan, enligt Kennett, när en grupp chilenska forskare studerade sedimentlager på en välkänd kvartär paleontologisk och arkeologisk plats, Pilauco Bajo, erkända ändringar som är kända för att vara associerade med YDB-påverkanshändelse. De inkluderade ett "svart matt" lager, 12, 800 år gammal, som sammanföll med försvinnandet av sydamerikanska Pleistocene megafaunafossiler, en abrupt förändring av regional vegetation och ett försvinnande av mänskliga artefakter.

"Eftersom sekvenseringen av dessa händelser såg ut som det som redan hade beskrivits i YDB-tidningarna för Nordamerika och Västeuropa, gruppen bestämde sig för att genomföra analyser av effektrelaterade proxyservrar i jakt på YDB-lagret, ", sa Kennett. Detta gav närvaron av mikroskopiska sfärer som tolkats för att ha bildats genom smältning på grund av de extremt höga temperaturerna i samband med stöten. Skiktet som innehåller dessa sfärer visar också toppkoncentrationer av platina och guld, och inhemska järnpartiklar som sällan finns i naturen.

"Bland de viktigaste sfärerna är de som är kromrika, " förklarade Kennett. Pilauco-platsens sfärer innehåller en ovanlig nivå av krom, ett element som inte finns i YDB-anslagssfärer på norra halvklotet, men i Sydamerika. "Det visar sig att vulkaniska bergarter i södra Anderna kan vara rika på krom, och dessa stenar gav en lokal källa för detta krom, tillade han. Alltså, kometobjekten måste också ha träffat Sydamerika."

Andra bevis, som, Kennett noterade, överensstämmer med tidigare och pågående dokumentation av regionen av chilenska forskare, pekade på en "mycket stor miljöstörning vid ca 40 grader söderut". Dessa inkluderade en stor biomassaförbränningshändelse som bevisades av, bland annat, mikrokol och tecken på förbränning i pollenprover som samlats vid anslagslagret. "Det är den överlägset största brännskadorna i den här regionen vi ser i rekordet som sträcker sig över tusentals år, " sa Kennett. Dessutom, han fortsatte, bränningen sammanfaller med tidpunkten för stora YDB-relaterade brinnande händelser i Nordamerika och västra Europa.

De sedimentära lagren vid Pilauco innehåller ett värdefullt register över pollen och frön som visar förändringar i karaktären hos regional vegetation - bevis på ett förändrat klimat. Dock, i motsats till norra halvklotet, där förhållandena blev kallare och blötare i början av yngre dryas, motsatsen inträffade på södra halvklotet.

"Växtsammansättningarna indikerar att det skedde en plötslig och stor förändring i vegetationen från våt, kalla förhållanden vid Pilauco för att värma, torra förhållanden, " sa Kennett. Enligt honom, de atmosfäriska zonklimatbältena skiftade "som en gungbräda, "med en synergistisk mekanism, vilket förde uppvärmningen till det södra halvklotet även när det norra halvklotet upplevde kylande och expanderande havsis. Snabbheten – inom några år – med vilken klimatet förändrades kan bäst tillskrivas påverkansrelaterade förändringar i atmosfäriska system, snarare än till de långsammare oceaniska processerna, sa Kennett.

Under tiden, påverkan med tillhörande stora miljöeffekter, inklusive bränning, tros ha bidragit till utrotningen av lokal sydamerikansk pleistocen megafauna – inklusive jättelika sengångare på marken, sabeltandkatter, mammutar och elefantliknande gomfoterer – liksom upphörandet av kulturen som liknar Clovis-kulturen i norr, han lade till. Mängden ben, artefakter och megafauna-associerade svampar som var relativt rikliga i jorden på Pilauco-platsen minskade brant vid nedslagslagret, indikerar en stor lokal störning.

Avståndet till denna nyligen identifierade YDB-webbplats – cirka 6, 000 kilometer från den närmaste välstuderade platsen i Sydamerika - och dess korrelation med de många platserna på norra halvklotet "vidgar avsevärt omfattningen av YDB-påverkan, " sa Kennett. De sedimentära och paleo-vegetativa bevis som samlats på Pilauco-platsen är i linje med tidigare, separata studier utförda av chilenska forskare som indikerar en utbredd brännskada och plötsliga stora klimatförändringar i regionen vid ungefär YDB-debut. Denna nya studie stärker ytterligare hypotesen att en kosmisk påverkan utlöste de atmosfäriska och oceaniska förhållandena hos de yngre dryas, han sa.

"Detta är ytterligare bevis på att Younger Dryas klimatdebut är en extrem global händelse, med stora konsekvenser för dåtidens djurliv och människoliv, " sa Kennett. "Och den här Pilauco-sektionen är förenlig med det."