การสูญพันธุ์

การค้นพบนี้ให้หลักฐานเชิงปริมาณที่น่าสนใจที่สุดจนถึงตอนนี้ว่าความเชื่อมโยงระหว่างการปะทุของภูเขาไฟครั้งใหญ่และการหมุนเวียนของสปีชีส์ขายส่งไม่ได้เป็นเพียงเรื่องของโอกาส นักวิจัยกล่าวว่าการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ 4 ใน 5 ครั้งเกิดขึ้นพร้อมกับการปะทุของภูเขาไฟชนิดหนึ่งที่เรียกว่าหินบะซอลต์น้ำท่วม การปะทุเหล่านี้ท่วมพื้นที่กว้างใหญ่ - แม้แต่ทั้งทวีป - ด้วยลาวาในชั่วพริบตาทางธรณีวิทยา เพียงหนึ่งล้านปี พวกเขาทิ้งรอยนิ้วมือขนาดใหญ่ไว้เป็นหลักฐาน ซึ่งเป็นบริเวณกว้างของหินอัคนีที่มีลักษณะเหมือนขั้นบันได (แข็งตัวจากลาวาที่ปะทุ) ซึ่งนักธรณีวิทยาเรียกว่า "จังหวัดอัคนีขนาดใหญ่" หากต้องการนับว่า "ใหญ่" มณฑลอัคนีขนาดใหญ่ต้องมีหินหนืดอย่างน้อย 100,000 ลูกบาศก์กิโลเมตร สำหรับบริบท การปะทุของภูเขาเซนต์เฮเลนส์ในปี 1980 เกี่ยวข้องกับหินหนืดน้อยกว่าหนึ่งลูกบาศก์กิโลเมตร นักวิจัยกล่าวว่าภูเขาไฟส่วนใหญ่ที่เป็นตัวแทนในการศึกษานี้ปะทุขึ้นตามลำดับของลาวามากกว่านั้นนับล้านเท่า ทีมงานได้ดึงชุดข้อมูล 3 ชุดเกี่ยวกับมาตราส่วนเวลาทางธรณีวิทยา บรรพชีวินวิทยา และกลุ่มหินอัคนีขนาดใหญ่ เพื่อตรวจสอบความเชื่อมโยงชั่วคราวระหว่างการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่และกลุ่มหินอัคนีขนาดใหญ่ "พื้นที่คล้ายขั้นบันไดขนาดใหญ่ของหินอัคนีจากการปะทุของภูเขาไฟครั้งใหญ่นี้ ดูเหมือนจะสอดคล้องกับเวลาที่มีการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่และเหตุการณ์ทางภูมิอากาศและสิ่งแวดล้อมที่สำคัญอื่นๆ" ผู้เขียนนำ Theodore Green '21 ผู้ดำเนินการวิจัยนี้กล่าว โดยเป็นส่วนหนึ่งของ Senior โปรแกรม Fellowship ที่ Dartmouth และปัจจุบันเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ Princeton อันที่จริง การปะทุหลายครั้งในไซบีเรียในปัจจุบันได้ก่อให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดเมื่อประมาณ 252 ล้านปีก่อน ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมหาศาลขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศและเกือบทำให้สิ่งมีชีวิตทั้งหมดหายใจไม่ออก พยานที่เห็นเหตุการณ์คือ Siberian Traps ซึ่งเป็นพื้นที่ขนาดใหญ่ของหินภูเขาไฟที่มีขนาดประมาณออสเตรเลีย การปะทุของภูเขาไฟยังทำให้อนุทวีปอินเดียสั่นสะเทือนในช่วงเวลาที่ไดโนเสาร์ผู้ยิ่งใหญ่ตายลง ทำให้เกิดสิ่งที่เป็นที่รู้จักกันในปัจจุบันว่าเป็นที่ราบสูงเดคคาน สิ่งนี้เหมือนกับการชนของดาวเคราะห์น้อยที่จะมีผลกระทบไปทั่วโลก ครอบคลุมชั้นบรรยากาศด้วยฝุ่นและควันพิษ ไดโนเสาร์หายใจไม่ออกและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ นอกเหนือจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระยะยาว ในทางกลับกัน นักวิจัยกล่าวว่า ทฤษฎีที่สนับสนุนการทำลายล้างโดยบานพับของดาวเคราะห์น้อยกระทบกับ Chicxulub Impactor ซึ่งเป็นหินอวกาศที่ชนเข้ากับคาบสมุทร Yucatan ของเม็กซิโกในช่วงเวลาเดียวกับที่ไดโนเสาร์สูญพันธุ์ เบรนฮิน เคลเลอร์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านธรณีศาสตร์แห่งดาร์ทเมาท์ กล่าวว่า "ทฤษฎีอื่นๆ ทั้งหมดที่พยายามอธิบายว่าอะไรทำให้ไดโนเสาร์ตาย รวมถึงภูเขาไฟ แต่มีหลักฐานน้อยมากเกี่ยวกับเหตุการณ์ผลกระทบที่คล้ายคลึงกันซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับ การสูญพันธุ์ ครั้งใหญ่อื่นๆ แม้จะมีการสำรวจมานานหลายทศวรรษก็ตาม เขาชี้ให้เห็น ที่ดาร์ทเมาท์ กรีนออกเดินทางเพื่อค้นหาวิธีหาปริมาณความเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างการปะทุและการสูญพันธุ์ และทดสอบว่าความบังเอิญเป็นเพียงความบังเอิญหรือมีหลักฐานของความสัมพันธ์เชิงสาเหตุระหว่างทั้งสอง การทำงานร่วมกับเคลเลอร์และผู้ร่วมเขียน Paul Renne ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์โลกและดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ และผู้อำนวยการศูนย์ธรณีวิทยา Berkeley กรีนคัดเลือกซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ Dartmouth Discovery Cluster เพื่อขบเคี้ยวตัวเลข นักวิจัยได้เปรียบเทียบการประมาณการการปะทุของหินบะซอลต์จากน้ำท่วมที่ดีที่สุดเท่าที่มีได้กับช่วงเวลาการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์อย่างรุนแรงในช่วงเวลาทางธรณีวิทยา ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ทั้งห้าครั้ง เพื่อพิสูจน์ว่าจังหวะเวลาเป็นมากกว่าโอกาสสุ่ม พวกเขาตรวจสอบว่าการปะทุจะเรียงตัวตามรูปแบบที่สร้างขึ้นแบบสุ่มหรือไม่ และทำซ้ำแบบฝึกหัดด้วยรูปแบบดังกล่าว 100 ล้านครั้ง พวกเขาพบว่าข้อตกลงกับระยะเวลาการสูญพันธุ์นั้นยิ่งใหญ่กว่าโอกาสสุ่ม "แม้ว่าจะเป็นเรื่องยากที่จะระบุได้ว่าการปะทุของภูเขาไฟใดทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ครั้งหนึ่งหรือไม่ แต่ผลลัพธ์ของเราทำให้ยากที่จะเพิกเฉยต่อบทบาทของการระเบิดของภูเขาไฟในการสูญพันธุ์" เคลเลอร์กล่าว หากพบความเชื่อมโยงเชิงสาเหตุระหว่างหินบะซอลต์จากภูเขาไฟและการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ นักวิทยาศาสตร์คาดว่าการปะทุครั้งใหญ่จะนำไปสู่การสูญพันธุ์ที่รุนแรงกว่า แต่ยังไม่มีการสังเกตความสัมพันธ์ดังกล่าว แทนที่จะพิจารณาขนาดที่แท้จริงของการปะทุ ทีมวิจัยได้สั่งการเหตุการณ์ภูเขาไฟตามอัตราการพ่นลาวา พวกเขาพบว่าเหตุการณ์ภูเขาไฟที่มีอัตราการปะทุสูงสุดทำให้เกิดการทำลายล้างมากที่สุด ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ที่รุนแรงขึ้นไปจนถึงการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ Renne กล่าวว่า "ผลการวิจัยของเราบ่งชี้ว่ามีความเป็นไปได้ที่จะมีการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่ขอบเขตของยุคครีเทเชียสในระดับตติยภูมิ ไม่ว่าจะมีผลกระทบหรือไม่ ซึ่งสามารถแสดงในเชิงปริมาณได้มากขึ้นในตอนนี้" Renne กล่าว "ความจริงที่ว่ามีผลกระทบทำให้สิ่งต่าง ๆ แย่ลงอย่างไม่ต้องสงสัย" นักวิจัยใช้ตัวเลขสำหรับดาวเคราะห์น้อยด้วย ความบังเอิญของผลกระทบกับช่วงเวลาของการหมุนเวียนของสปีชีส์นั้นอ่อนแอลงอย่างมาก และแย่ลงอย่างมากเมื่อไม่มีการพิจารณา Chicxulub Impactor ซึ่งบ่งชี้ว่า Impactor ที่มีขนาดเล็กกว่าตัวอื่นๆ ที่รู้จักนั้นไม่ได้ทำให้เกิดการสูญพันธุ์อย่างมีนัยสำคัญ อัตราการปะทุของ Deccan Traps ในอินเดียบ่งชี้ว่าระยะนี้ถูกกำหนดให้เกิดการสูญพันธุ์อย่างกว้างขวางแม้ว่าจะไม่มีดาวเคราะห์น้อยก็ตาม Green กล่าว ผลกระทบคือคำสาปแช่งสองเท่าที่ส่งเสียงดังลั่นฆ้องมรณะสำหรับไดโนเสาร์ เขากล่าวเสริม การปะทุของหินบะซอลต์จากน้ำท่วมไม่ใช่เรื่องปกติในบันทึกทางธรณีวิทยา กรีนกล่าว สิ่งสุดท้ายที่มีขนาดใกล้เคียงกันแต่มีขนาดเล็กกว่าเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 16 ล้านปีก่อนในแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ "ในขณะที่ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดที่ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในปัจจุบันยังคงน้อยกว่าปริมาณที่ปล่อยออกมาจากจังหวัดที่มีอัคนีขนาดใหญ่มาก ขอบคุณมาก" เคลเลอร์กล่าว "เรากำลังปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นเหตุผล ที่ต้องเป็นห่วง” กรีนกล่าวว่าการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์นั้นใกล้เคียงกับอัตราของหินบะซอลต์น้ำท่วมที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่พวกเขาศึกษา สิ่งนี้ทำให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอยู่ในกรอบของช่วงเวลาทางประวัติศาสตร์ของภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อม เขากล่าว