Boring op zee ontrafelt meteorietinslag Yucatan

Effect op het leven na meteorietinslag

18 november 2016

66 miljoen jaar geleden sloeg een meteoriet in die een grote uitstervingsgolf veroorzaakte op aarde: het einde van het dinosauriërs tijdperk. Door het ontstaan van de unieke zogenoemde peak ring in de inslagkrater te verklaren, kwamen de onderzoekers erachter dat juist op die helse plek weer nieuw microbieel leven ontstond. In Science publiceert een internationaal onderzoeksteam nieuwe gegevens over de Chicxulub inslagkrater in Yucatan.

In april/mei 2016 boorde een internationaal team van onderzoekers op de plek van de Chicxulub inslagkrater, bij het Mexicaanse schiereiland Yucatan. De krater ligt enkele honderden meters onder het wateroppervlak. De inslag was verantwoordelijk voor een uitstervingsgolf op aarde, waarbij 75 procent van het leven verdween inclusief de fameuze dinosauriërs. Tot die tijd domineerden dinosauriërs en zeereptielen de wereld. Na een serie catastrofale gebeurtenissen als gevolg van de inslag (schokgolf, tsunami, jaren van zonsverduistering, afkoeling van het klimaat) stierven zij uit, om uiteindelijk plaats te maken voor de opkomst van zoogdieren.

Het internationale research team zocht naar bewijs voor hydrothermale activiteit na de inslag en wilde meer te weten komen over de geleidelijke terugkeer van leven na de catastrofale inslag.

Peak ring

Het Science artikel (18 november 2016, ‘The formation of peak rings in large impact craters’) richt zich op het ontstaan van de zogenoemde peak ring, een ring van bergen rond het centrum van de krater. De expeditie heeft vanaf een boorplatform op zee voor het eerst in die peak ring geboord. Die ontstaat alleen bij grote meteoriet inslagen. Chicxulub is voor zover bekend de enige inslagkrater op aarde met zo’n peak ring, maar die kan alleen worden bereikt door een boring op zee. Peak rings komen ook voor op de maan, Venus en Mercurius. Het gaat hierbij niet om de bekende cenotes; deze ondergrondse waterpoelen op het vasteland van Yucatan zijn restanten van de buitenste ring van de ongeveer 200 kilometer brede Chicxulub krater.

Uit de peak ring kwam gebroken, gebutst en gesmolten gesteente; voldoende bewijs voor een sterk hydrothermaal systeem na de inslag. Dieperliggend materiaal stroomde in verticale bewegingen tussen het gebutste gesteente van de peak ring. De meteoriet sloeg met enorme snelheid in, vaagde eerst het zeewater weg en schepte daarna een deel van de zeebodem weg. Dat maakte de weg vrij voor hydrothermale krachten. De inslagkrater stort daarna in waarna de definitieve krater ontstaat, minder diep en breder dan de eerste inslagkrater.

Inslag

Het team bevestigde wat er gebeurde tijdens de inslag. Die had zo’n kracht dat eerst het zeewater werd weggevaagd en daarna een deel van de zeebodem wegsloeg. Gesteente dat toen 10 kilometer diep onder de oppervlakte lag, werd ingedrukt en naar buiten geduwd. Het gesteente bewoog daarna naar de plek van de inslag, aan de oppervlakte, en stortte weer naar beneden in en naar de zijkant toe, om de peak ring te vormen. In enkele minuten tijd bewoog het gesteente zo’n 30 kilometer.

Nieuw leven

Het gesteente in de peak ring werd vervormd door de enorme krachten. Het werd poreus en minder dicht. Het bleek een goede beschutte plek te zijn voor het ontstaan van nieuw microbieel leven, met voedingsstoffen die door circulerend opgewarmd water werden meegenomen vanuit de diepte. Het sediment dat op de krater ligt, toont aan dat daar weer leven ontstond na de inslag, na een lange tijd waarin de oceanen wereldwijd te giftig waren voor het bestaan van leven. De onderzoekers denken daarom dat bij het meteorietenbombardement op de aarde, zo’n 4 miljard jaar geleden, er ook gesteente is gevormd met eigenschappen die het ontstaan van leven hebben bevorderd.

Eerste auteur van het Science artikel professor Joanna Morgan (Imperial College London): ‘Ongelooflijk dat dezelfde krachten die de dinosauriërs wegvaagden, misschien ook veel eerder een rol speelden in het ontstaan van het eerste leven op aarde.’

Boring

De gezamenlijke IODP-ICDP expeditie (cruise 364) haalde gesteente naar boven van 506 tot 1335 meter onder het wateroppervlak, daterend van 66 miljoen tot 50 miljoen jaar geleden. De boorkernen zijn onder meer onderzocht met een medische CT scanner. Ze zijn daarna in twee helften gesneden. Eén helft is bestemd voor de bij de cruise betrokken onderzoekers, de andere helft is voor toekomstig gebruik door andere onderzoekers van lidstaten van de twee organisaties; een mooi voorbeeld van het voordeel van aanhaken bij internationale samenwerking.

IODP

De expeditie werd uitgevoerd door het European Consortium for Ocean Research Drilling (ECORD) als onderdeel van het International Ocean Discovery Program (IODP). Aan IODP doen 25 landen mee, waaronder Nederland. NWO betaalt het Nederlandse lidmaatschap, waardoor Nederlandse onderzoekers de kans krijgen deel te nemen aan boorexpedities. IODP doet boringen en metingen in sediment en gesteente in de zeebodem. Het onderzoek levert een schat aan kennis op over de structuur van de aarde, de oorzaken en gevolgen van klimaatverandering en het leven lang geleden. Dit soort onderzoek is te kostbaar voor individuele landen. Expeditie 364 naar Yucatan was zo dicht bij het vasteland dat ook ICDP meedeed, de ‘continentale’ tegenhanger van IODP waarvoor NWO eveneens de Nederlandse contributie betaalt. De boring vond plaats vanaf een boorplatform, dat voor de gelegenheid was gehuurd. Aan deze expeditie nam prof.dr. Jan Smit mee, emeritus hoogleraar aan de VU. Hij is mede-auteur van het Science artikel.

Meer informatie:
Video van de expeditie
Informatie van ECORD over expeditie 364

Bron: NWO