Vor mehr als 65 Millionen Jahren schlug ein sechs Meilen breiter Asteroid in die mexikanische Halbinsel Yucatán ein und verursachte Erdbeben, Tsunamis und eine Explosion von Trümmern, die die Erde mit Staub- und Sedimentschichten bedeckten.
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Die Analyse kommerzieller Ölbohrdaten, die der akademischen Gemeinschaft bis vor kurzem verweigert wurden, bietet nun einen ersten detaillierten Einblick in die Umgestaltung des Golfs von Mexiko durch die Auswirkungen von Chicxulub. Wenn Forscher herausfinden, was nach diesen Auswirkungen passiert ist, können sie besser verstehen, wie sie geologisches Material auf der ganzen Welt umverteilen. Es gibt Wissenschaftlern auch eine Vorstellung davon, was zu erwarten ist, wenn ein weiterer solcher Einfluss jetzt eintreten würde.
Der Chicxulub-Aufprall, der große Dinosaurier und riesige Meeresreptilien auslöschte, erzeugte eine globale Trümmerschicht, die heute Teil des geologischen Rekords ist. Geologen bezeichnen diese Ebene als Kreide-Paläogen- Grenze, da sie den Wechsel zwischen diesen beiden geologischen Zeiträumen markiert.
"Es ist wirklich ein Baumring für die Erde, denn wie wir die Zeit geologisch definieren, hängt vom Aussterben ab", sagt Sean Gulick vom Institut für Geophysik der Universität von Texas in Austin. "Überall auf der Erde markiert diese Schicht genau den Zeitpunkt, an dem das Massensterben passierte."
Die Grenze kann in Bereichen, die weit von der Aufprallstelle entfernt sind, weniger als ein Zehntel Zoll dick sein. Aber im Golf von Mexiko konnten die Forscher nicht genau sagen, wie viel Sediment und Schmutz die Auswirkungen in der Region verursacht haben - bis jetzt.
Die neue Analyse zeigt, dass der Chicxulub-Aufprall fast 48.000 Kubikmeilen Sediment über den Golf mobilisiert hat. Es löschte die Konturen des Grundes des Golfs aus und bedeckte alles von Yucatán bis zur Karibik in hunderten von Fuß Trümmern.
"Diese Lagerstätte wurde buchstäblich in wenigen Tagen und Wochen angelegt", sagt der leitende Autor Jason Sanford, der zuvor am Institut für Geophysik der Universität von Texas tätig war und jetzt als Explorationsgeologe für Chevron arbeitet.
Um dieses neue Bild der Auswirkungen des Asteroiden auf den Golf zu erstellen, verwendeten Sanford und seine Kollegen eine Kombination von Daten zu Gesteinen und Sedimenten, die aus 408 Bohrlöchern gewonnen wurden, die bis zu 35.000 Fuß in den Meeresboden vordrangen, sowie seismische Daten. Seismische Schwingungen, die in die Erdkruste gesendet werden, werden zur Oberfläche reflektiert und ermöglichen Wissenschaftlern eine dreidimensionale Sicht auf den Untergrund.
Aber die umfassende Sicht des Teams wäre ohne die kommerziellen Bohrdaten nicht möglich gewesen, und es war ein großer Erfolg, sie zu erhalten. Als David Kring vom Lunar and Planetary Institute in Houston 1991 die Einschlagsstelle Chicxulub entdeckte und benannte, begann er sofort, mit Ölfirmen über den Zugang zu ihren Daten aus dem Golf von Mexiko zu sprechen. Da die Region eine wertvolle Ölressource war, gingen die Gespräche nirgendwo hin.
„Ich habe über 20 Jahre lang gehofft, dass jemand auf diese Daten zugreifen kann“, sagt Kring, der nicht an der Studie beteiligt war. "Ich bin begeistert, dass diese Gruppe an der Universität von Texas das geschafft hat."
Mit diesen Datensätzen konnte das Team bis zu 50000 m unter dem Meeresspiegel untersuchen, um die Dicke, das Volumen und die Beschaffenheit der Grenzschicht in der Golfregion zu bestimmen. Wie sie kürzlich in einem Artikel im Journal of Geophysical Research: Solid Earth berichteten, stellten die Wissenschaftler fest, dass das durch den Chicxulub-Aufprall bewegte Materialvolumen das Volumen der nächstgrößeren augenblicklichen Lagerstätte - den Nuuanu-Trümmerfluss in Hawaii - um zwei Größenordnungen überstieg Größe.
"Es war immer eine große Zahl", sagt Kring. "Es ist nicht so, dass Wissenschaftler nicht gedacht hätten, dass es in der Vergangenheit solche Ablagerungen gibt, aber dieses Papier quantifiziert diese Zahlen beckenweit, was ein wichtiger nächster Schritt ist."
Weiter entfernt besteht die Grenzschicht aus feinen Sedimentkörnern, aber näher an der Aufprallstelle besteht die Schicht aus Hunderten von Fuß Sand, Kies, Kopfsteinpflaster und sogar Felsblöcken. Sanford und seine Kollegen zeigten, dass der Einschlag des Asteroiden auf die Erde Erdbeben auslöste, die lose Steine und Felsbrocken erschütterten und Tsunamis auslösten, die Trümmer aus der heutigen Entfernung von Texas und Florida mit sich brachten.
"Deshalb kann die Schicht Hunderte von Metern dick sein", sagt Gulick. "Es ist voll von allem, was den Hügel hinunterfällt, von Tsunamiablagerungen und auch von dem Zeug, das vom Himmel gefallen ist."
Der Chicxulub-Aufprall setzte so viel Energie frei wie hundert Terratonnen TNT, mehr als das Milliardenfache der Kraft der Atombombe, die auf Hiroshima abgeworfen wurde.
"Die Atombombe, das stärkste Erdbeben - das sind bereits Ereignisse, die wir uns nur schwer vorstellen können", sagt Sanford. "Es war eine ständige Übung, unseren Geist offen zu halten für das, was in Bezug auf die Sedimentmenge, die Energiemenge und die Geschwindigkeit, mit der Dinge geschehen, möglich ist."
Erfahren Sie mehr über diese Forschung und mehr im Deep Carbon Observatory.
