En bergkärna från Petrified Forest National Park, Arizona, har gett forskare ett kraftfullt nytt verktyg för att förstå hur katastrofala händelser formade jordens ekosystem innan dinosaurernas uppkomst.

Kvartmilskärnan är från en viktig del av triasperioden då livet på jorden uthärdade en serie katastrofala händelser:Vår planet drabbades minst tre gånger av bergstora asteroider, kedjor av vulkaner utbröt för att kväva himlen med växthusgaser, och tektonisk rörelse rev sönder jordens enda superkontinent, Pangea.

Bland kaoset, många växter och djur, inklusive några av de långsnoutade och bepansrade reptilerna som styrde Pangea under hela Trias, försvann i en möjlig skakning av liv på jorden som forskare ännu inte har förklarat.

Studien, publicerad 20 juli i GSA Bulletin , erbjuder forskare en grund för att förklara förändringarna i fossilregistret och avgöra hur dessa händelser kan ha format livet på jorden.

Genom att bestämma bergskärnans ålder, forskare kunde sammanställa en kontinuerlig, obruten del av jordens historia från 225 miljoner till 209 miljoner år sedan. Tidslinjen ger inblick i vad som har varit en geologisk mörk ålder och kommer att hjälpa forskare att undersöka abrupta miljöförändringar från toppen av sena trias och hur de påverkade tidens växter och djur.

"Kärnan låter oss vrida klockan 225 miljoner år tillbaka när Petrified Forest National Park var ett tropiskt växthus befolkat av krokodilliknande reptiler och tidiga dinosaurier i kalkonstorlek, "sade Cornelia Rasmussen, en postdoktor vid University of Texas Institute for Geophysics (UTIG), som ledde analysen som bestämde kärnans ålder.

"Vi kan nu börja tolka förändringar i fossilregistret, till exempel om förändringar i växt- och djurvärlden vid den tiden orsakades av en asteroidpåverkan eller snarare av långsamma geografiska förändringar av superkontinenten som drev isär, " Hon sa.

Petrified Forest National Parks paleontolog Adam Marsh sa att trots en rik samling fossiler från perioden i Nordamerika, fram till nu fanns det lite information om Late Triassics tidslinje eftersom det mesta av vad forskare visste kom från att studera utgrävningar av exponerad sten som skjuts upp till ytan av tektoniska rörelser.

"Uthopp är som trasiga pusselbitar, "sa Marsh, som tog sin doktorsexamen från University of Texas vid Austin's Jackson School of Geosciences. "Det är otroligt svårt att sätta ihop en kontinuerlig tidslinje från deras utsatta och vittrade ansikten."

Marsh var inte författare till studien men är en del av det större vetenskapliga kärnprojektet. UTIG är en enhet vid Jackson School.

Kärnan i Petrified Forest National Park övervinner det trasiga pusselproblemet genom att återställa varje lager i den ordning det deponerades. Som trädringar, forskare kan sedan matcha dessa lager med fossil- och klimatrekordet.

För att hitta åldern för varje lager, forskarna sökte bergkärnan efter små kristaller av mineralet zirkon, som sprutas in i himlen under vulkanutbrott. Zirkoner är en datumstämpel för de sediment som de är begravda med. Forskare jämförde sedan kristallernas ålder med spår av gammal magnetism lagrad i klipporna för att hjälpa till att utveckla en exakt geologisk tidslinje.

Geovetenskap är sällan så enkelt, dock, och enligt Rasmussen, analysen av kärnan gav dem två lite olika berättelser. Ett visar bevis på att en skakning i arten kanske inte är kopplad till någon enda katastrofal händelse och helt enkelt kan vara en del av den vanliga utvecklingen av gradvis utveckling. Den andra visar en möjlig korrelation mellan förändringen i fossilregistret och en kraftfull asteroidpåverkan, som lämnade efter sig en krater i Kanada över 62 mil bred.

För Marsh, de olika fynden är bara en del av processen för att nå sanningen.

"De två åldersmodellerna är inte problematiska och hjälper till att vägleda framtida studier, " han sa.