공룡과 지구상의 다른 생명체를 죽인 것은 무엇입니까? 거대 화산과 대량 멸 종 - ScienceDaily

6,600만 년 전 백악기 말에 공룡을 죽인 원인을 결정하는 것은 오랫동안 논쟁의 주제였습니다. 과학자들은 지질학적 순간에 지구의 생명체를 재형성한 5가지 대량 멸종 사건의 원인을 규명하기 시작했습니다. 일부 과학자들은 지구에 충돌한 혜성이나 소행성이 대량 살상을 일으킬 가능성이 가장 높다고 주장하는 반면, 다른 과학자들은 대규모 화산 폭발이 원인이라고 주장합니다. 다트머스 주도의 새로운 연구 국립과학원(PNAS)의 회보 화산 활동이 대량 멸종의 주요 동인인 것으로 보인다고 보고합니다.

이번 발견은 지금까지 주요 화산 폭발과 종의 대량 전환 사이의 연관성이 단순히 우연의 문제가 아니라는 가장 설득력 있는 정량적 증거를 제공합니다.

5번의 대멸종 중 4번은 홍수 현무암이라고 불리는 일종의 화산 분출과 동시에 발생했다고 연구자들은 말합니다. 이 분출은 지질학적인 눈 깜짝할 사이에 불과 백만 년에 걸쳐 광대한 지역, 심지어 대륙 전체를 용암으로 범람시킵니다. 그들은 증거로 거대한 지문을 남겼습니다. 지질학자들이 “대형 화성 지방”이라고 부르는 계단 모양의 화성암(분출된 용암에서 굳어진)의 광대한 지역입니다.

“큰” 것으로 간주하려면 큰 화성 지역에 최소 100,000입방 킬로미터의 마그마가 포함되어 있어야 합니다. 문맥상, 1980년 세인트 헬렌스 산의 분화에는 1입방 킬로미터 미만의 마그마가 관련되었습니다. 연구원들은 연구에 포함된 대부분의 화산이 그것보다 백만 배 더 많은 용암으로 분출했다고 말합니다.

연구팀은 지질학적 시간 척도, 고생물학, 대형 화성 지역에 대한 세 가지 잘 정립된 데이터 세트를 활용하여 대량 멸종과 대형 화성 지역 사이의 시간적 연관성을 조사했습니다.

수석 저자인 Theodore Green ’21은 “이 큰 화산 폭발로 인한 화성암의 큰 계단 모양의 지역은 대량 멸종 및 기타 중요한 기후 및 환경적 사건과 함께 일렬로 늘어서 있는 것으로 보입니다”라고 수석 저자인 Theodore Green ’21이 말했습니다. Dartmouth의 친목 프로그램이며 현재 Princeton의 대학원생입니다.

사실, 현재의 시베리아에서 일련의 분출은 약 2억 5,200만 년 전에 가장 파괴적인 대량 멸종을 촉발하여 거대한 이산화탄소 펄스를 대기 중으로 방출하고 모든 생명체를 거의 질식시킬 뻔했습니다. 증거는 대략 호주 크기의 화산암으로 이루어진 넓은 지역인 시베리아 덫입니다.

화산 폭발은 또한 공룡이 멸종한 시기에 인도 아대륙을 뒤흔들었고 오늘날 데칸 고원으로 알려진 곳을 만들었습니다. 이것은 소행성 충돌과 마찬가지로 장기간에 걸쳐 기후를 변화시키는 것 외에도 먼지와 유독 가스로 대기를 덮고 공룡 및 기타 생명체를 질식시키는 광범위한 지구 영향을 미쳤을 것입니다.

반면에 연구자들은 소행성 충돌에 의한 절멸에 찬성하는 이론은 공룡이 멸종한 시기에 멕시코의 유카탄 반도에 불시착한 우주 암석인 Chicxulub 충돌체에 달려 있다고 말합니다.

공동 저자인 다트머스 대학의 지구과학 조교수인 브렌힌 켈러(Brenhin Keller)는 “화산을 포함해 공룡을 죽인 원인을 설명하려는 다른 모든 이론은 칙술룹 충돌 분화구가 발견되었을 때 무산됐다”고 말했다. 그러나 수십 년간의 탐사에도 불구하고 다른 대멸종과 일치하는 유사한 충돌 사건의 증거는 거의 없다고 그는 지적합니다.

다트머스에서 Green은 분출과 멸종 사이의 명백한 연관성을 정량화하고 우연의 일치가 단지 우연인지 아니면 둘 사이의 인과 관계의 증거가 있는지 테스트하는 방법을 찾기 시작했습니다. 켈러와 공동 저자인 폴 렌(Paul Renne, 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스 지구 및 행성 과학 상주 교수)과 협력하여 그린은 다트머스 디스커버리 클러스터(Dartmouth Discovery Cluster)의 슈퍼컴퓨터를 모집하여 수치를 계산했습니다.

연구자들은 5번의 대량 멸종을 포함하지만 이에 국한되지 않는 지질학적 시간 척도에서 홍수 현무암 분출에 대한 가장 유용한 추정치를 지질학적 시간 척도에서 과감한 종의 멸종 기간과 비교했습니다. 타이밍이 우연이 아님을 증명하기 위해, 그들은 분출이 무작위로 생성된 패턴과 잘 일치하는지 여부를 조사하고 1억 개의 그러한 패턴으로 운동을 반복했습니다. 그들은 멸종 기간과의 일치가 임의의 우연보다 훨씬 더 크다는 것을 발견했습니다.

“특정 화산 폭발이 하나의 특정 대량 멸종을 일으켰는지 여부를 결정하기는 어렵지만, 우리의 결과는 멸종에서 화산의 역할을 무시하기 어렵게 만듭니다.”라고 Keller는 말합니다. 화산 홍수 현무암과 대량 멸종 사이의 인과 관계가 밝혀지면 과학자들은 더 큰 분화가 더 심각한 멸종을 수반할 것으로 예상하지만 그러한 상관 관계는 관찰되지 않았습니다.

연구팀은 분출의 절대 규모를 고려하지 않고 용암이 분출되는 속도로 화산 활동을 정렬했다. 그들은 폭발 속도가 가장 높은 화산 활동이 실제로 가장 큰 파괴를 일으켜 대량 멸종에 이르기까지 더 심각한 멸종을 일으켰다는 것을 발견했습니다.

“우리의 결과는 영향이 있었는지 여부에 관계없이 백악기 3차 경계에서 상당한 규모의 대량 멸종이 있었을 가능성이 있음을 나타냅니다. 이는 이제 더 정량적으로 보여질 수 있습니다.”라고 Renne은 말합니다. “충격이 있었다는 사실은 의심할 여지 없이 상황을 악화시켰습니다.”

연구원들은 소행성에 대한 수치도 측정했습니다. 종의 전환 기간과 충돌의 일치는 상당히 약했고 Chicxulub 충격 요인을 고려하지 않았을 때 극적으로 악화되어 알려진 다른 작은 충격 요인이 심각한 멸종을 일으키지 않았음을 시사합니다.

인도에 있는 데칸 트랩의 분출 속도는 소행성이 없어도 광범위한 멸종 단계가 설정되었음을 시사한다고 Green은 말합니다. 그 충격은 공룡들에게 죽음의 종소리를 크게 울리는 이중적인 충격이었다고 그는 덧붙입니다.

홍수 현무암 분출은 지질학적 기록에서 일반적이지 않다고 Green은 말합니다. 비교할 수 있지만 훨씬 더 작은 규모의 마지막 것은 태평양 북서부에서 약 1,600만 년 전에 발생했습니다.

Keller는 “현대 기후 변화에서 대기로 방출되는 이산화탄소의 총량은 여전히 ​​​​대화성 지방에서 방출되는 양보다 훨씬 적지만 고맙게도 매우 빠르게 방출하고 있습니다. 이것이 이유입니다. 걱정되다.” Green은 이산화탄소 배출량이 그들이 연구한 환경에 영향을 미치는 홍수 현무암의 비율과 불편할 정도로 유사하다고 말합니다. 이것은 환경 재앙의 역사적 기간의 틀에 기후 변화를 배치한다고 그는 말합니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/09/220912152923.htm