Các sinh vật thời khủng long tuyệt chủng do núi lửa

(khoahoc.tv) - Các nhà khoa học kiểm tra các bằng trứng trên toàn thế giới từ vùng New Jersey cho tới Bắc Phi cho biết, họ đã tìm thấy sự liên kết giữa sự kiện biến mất đột ngột của một nửa các loài trên trái đất 200 triệu năm trước, với sự kiện một siêu núi lửa phun trào một cách chính xác.

Các vụ phun trào có thể gây ra thay đổi khí hậu đột ngột đến mức nhiều sinh vật không thể thích ứng - có thể với một tốc độ tương tự như sự ấm lên của khí hậu do con người gây ra ngày nay. Sự tuyệt chủng này đã mở đường cho sự thống trị của loài khủng long trên trái đất vào khoảng 135 triệu năm sau đó, trước khi loài bò sát khổng lồ này bị tiêu diệt trong một cơn đại hồng thủy trên hành tinh của chúng ta.

Trong những năm gần đây, nhiều nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết rằng đợt tuyệt chủng cuối kỷ Trias và ít nhất bốn đợt tuyệt chủng khác xảy ra một phần là do các siêu núi lửa và kết quả của biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, họ chưa thể kết nối các khoáng sản sinh ra do các vụ phun trào với các đợt tuyệt chủng. Nghiên cứu này đã đưa ra một mối liên kết chặt chẽ về niên đại cho ETE - 201.564.000 trước (ETE - End-Triassic Extinction – tuyệt chủng cuối kỷ Trias), chính xác cùng thời gian khi một khối dung nham khổng lồ tuôn chảy.

“Điều này có thể không dập tắt được tất cả các câu hỏi về cơ chế chính xác của chính bản thân sự tuyệt chủng. Tuy nhiên, những sự trùng hợp ngẫu nhiên về thời gian núi lửa hoạt động và đợt tuyệt chủng là khá chắc chắn”, đồng tác giả của nghiên cứu, Paul Olsen, một nhà địa chất học của một đơn vị nghiên cứu thuộc trường đại học Columbia, người đã nghiên cứu các đường biên giới từ những năm 1970 cho hay.

Các sinh vật thời khủng long tuyệt chủng do núi lửa phun trào

Nghiên cứu mới này kết hợp một số dòng bằng chứng đã tồn tại trước đó bằng cách sắp xếp chúng với những kỹ thuật mới để xác định niên đại các hòn đá. Tác giả chính của nghiên cứu, Terrence Blackburn đã sử dụng sự phân rã của các đồng vị urani để xác định niên đại chính xác của các đá bazan, một loại đá còn lại của vụ phun trào.

Tất cả các đá bazan đã phân tích trong nghiên cứu này đề có nguồn gốc từ loạt các vụ phun trào được gọi là CAMP - Central Atlantic Magmatic Province. CAMP là một kết nối dòng chảy dung nham lớn được hình thành trong sự nứt vỡ của siêu lục địa Pangaea trong kỷ Đại trung sinh. Đây là sự kiện một loạt các vụ phun trào khổng lồ được biết đã bắt đầu cách đây khoảng 200 triệu năm, khi gần như tất cả các vùng lục địa vẫn là một khối khổng lồ.

Các vụ phun trào này đã tuôn ra khối dung nham trên diện tích khoảng 2,5 triệu dặm. Tàn dư của dung nham CAMP được tìm thấy ở cả Bắc và Nam Mỹ cũng như tại Bắc Phi. Các nhà khoa học đã phân tích các mẫu thu thập từ Nova Scotia, Ma rốc các vùng ngoại ô của thành phố New York.

Các nghiên cứu trước đây đã cho thấy mối liên hệ giữa các vụ phun trào và đợt tuyệt chủng.

Blackburn và các đồng nghiệp của ông cho thấy sự phun trào ở Ma rốc đã xảy ra sớm nhất, so với tại Nova Scotia và New Jersey khoảng 3.000 và 13.000 năm sau. Trầm tích dưới thời gian đó có chứa phấn hoa, bào tử và các hóa thạch khác đặc trưng của thời kỳ Trias.

Trong số các sinh vật biến mất có loài sinh vật cổ đại conodont, những loài cá sấu cổ, thằn lằn cây và nhiều loại cây lá rộng.

Niên đại được làm rõ hơn bởi một lớp trầm tích chỉ ngay trước đợt tuyệt chủng có chứa các hạt khoáng cung cấp bằng chứng về một trái đất đảo các cực từ định kỳ.

Một nghiên cứu trước đây của Kent và nhà địa hóa học Morgan cũng đã chỉ ra rằng mỗi đợt phun trào của núi lửa sẽ làm tăng gáp đôi nồng độ của khí carbon dioxit - một trong những thành phần chính của khí thoát ra từ núi lửa.

Sau xung lạnh, hiệu ứng ấm lên của khí nhà kính này sẽ kéo dài hàng thiên niên kỷ, tiêu diệt các sinh vật không thể tỏa nhiệt để giảm bớt thân nhiệt. Lượng CO₂ tăng lên gây ra các chuỗi phản ứng hóa học làm các đại dương bị axit hóa khiến các quần thể sinh vật có vỏ đá vôi bị tiêu diệt. Nếu điều này là chưa đủ, cũng có một số bằng chứng cho thấy một thiên thạch lớn va vào Trái đất vào thời điểm của đợt tuyệt chủng, nhưng dường như không chắc chắn.

Một vụ va chạm thiên thạch khoảng 65 triệu năm trước đã gây ra sự tuyệt chủng của loài khủng long - sự kiện này tạo điều kiện cho sự phát triển và thống trị của các loài động vật có vú, trong đó bao gồm cả con người.

Tuy nhiên các nhà khoa học cho biết hiện nay họ vẫn chưa tính toán được chính xác lượng khí CO₂ đã giải phóng vào khí quyển từ các vụ phun trào và chúng đã gây tác động cụ thể như thế nào. Và đây chính là những gì mà họ phải tập trung để tiếp tục nghiên cứu làm rõ trong tương lai.