Morgunblaðið - 13.01.1991, Page 17

MftPQHN
A7
ar tvímælalaust ríkjum í dýraríki jarðar, en
sá mikli flokkur gjöreyddist og spendýrin,
forfeður okkar, erfðu ríkið. Ekki voru áhrifin
aðeins á landi heldur einnig á sjó, og dóu til
dæmis margar tegundir af svifi út. Arið 1956
stakk jarðfræðingurinn M.W. de Laubenfels
upp á að risastór ioftsteinn hefði grandað risa-
eðlunum, en sú uppástunga var byggð á fáum
rökum og engum gögnum, og týndist fljótt á
hillum háskólabókasafnanna eins og margar
aðrar góðar hugmyndir fyrr og síðar.
Iridíum og Alvarez-kenningin
Árið 1980 uppgötvaði bandaríski eðlisfræð-
ingurinn Louis Alvarez og félagar hans að
frumefnið iridíum (Ir) finnst í óvenju ríkum
mæli í seti á KT-tímamörkum. Iridíum er
málmur sem er náskyldur platínu, en miklu
sjaldgæfari, og er að jafnaði varla mælanleg-
ur í jarðmyndunum. Hins vegar fínnst iridíum
hlutfallslega í miklum mæli í loftsteinum og
öðrum efnum úti í geimnum. Það vakti því
mikla undrun þegar Alvarez og félagar til-
kynntu að þeir hefðu fundið mikið iridíum í
seti frá KT-tímamörkum víðs vegar um jörðu.
Alvarez var virtur vísindamaður sem hafði
hlotið Nóbelsverðlaun í efnafræði, og vó því
þungt á metunum þegar hann setti fram kenn-
ingu sína um tortímingu lífvera á jörðinni
vegna árekstrar risastórs loftsteins við jörðu.
Aðal uppistaðan í kenningunni var hið mikla
iridíum sem þeir félagar fundu í u.þ.b. 2 sm
þykka leirlaginu sem finnst allstaðar í seti á
mörkum krítar- og tertíertíma. Heildarmagn
iridíum í laginu samsvarar því magni sem
borist gæti til jarðar með 10 km loftsteini.
Árið 1984 fundust svo kvartskristallar í leir-
laginu frá KT-tíma-
mótum, og þar sem
kristallarnir höfðu
brotfleti sem venju-
lega myndast ein-
göngu við mikinn
þrýsting, þá þótti
þessi fundur frekar
styrkja loftsteins-
kenninguna, en
sumir eldgosamenn
mölduðu í móinn og
héldu því stíft fram
að slíkir brotfletir í
kvartsi gætu líka
myndast við
sprengigos.
Eldgosakenn-
ingin
Loftsteinskenn-
ing Alvarez varð
strax umdeild, og
fljótlega kom önnur
á móti: eldgosa-
kenningin. Þar sem
iridíum getur einnig
verið nokkuð mikið í ryki frá sumum eldfjöll-
um, og vitað er að stórkostlegir hraunstraum-
ar flæddu yfir Indland einmitt á KT-tímamót-
unum, þá var stungið uppá því að náttúruham-
farirnar sem urðu risaeðlunum og öðru lífríki
að aldurtila ættu rætur að rekja til eldgosa.
Blágrýtishraunin á Indlandi nefnast Deccan
Traps, og hefur verið áætlað að hraunmyndun-
in þar hafí verið meiri en sjö Skaftáreldar á
hveiju ári í hundrað þúsund ár.
Stór eldgos geta haft djúp áhrif á loftslag
og oft og tíðum fylgir þeim kuldakast, sem
getur varað í tvö til þijú ár. Rannsóknir síð-
ustu ára hafa sýnt fram á, að reyndar er það
ekki eldfjallaaskan sem veldur kólnun, heldur
brennisteinsgas sem eldfjallið dælir út í svo-
kölluð heiðhvolf, í allt að 20 til 45 km hæð.
Brennisteinsgasið breytist í örsmáa dropa af
brennisteinssýru í heiðhvolfum og myndast
þá þunnt lag eða úði af sýru umhverfis jörð-
ina. Þessi úði hefur þá eiginleika að endur-
kasta sólargeislum og getur því dregið úr
sólarhita niðri á yfirborði jarðar, og þar af
leiðandi kólnað.
Þá hafa aðrir eldfjallavinir stungið upp á
því, að það hafi ekki verið kuldi af völdum
brennisteins sem drap risaeðlurnar, heldur
hafi þær og annað lífríki á KT-tímamótum
dáið út vegna ofsahita, sem orsakaðist af
miklu magni af kolsýru frá stórgosum.
Kolsýra frá hraunflóðinu mikla á Indlandi
fyrir 65 milljón árum mundi hafa borist út í
andrúmsloftið og gæti hafa valdið gróðurhúsa-
áhrifum.
Deilan milli stuðningsmanna loftsteinskenn-
ingarinnar og eldgosakenningarinnar hélt
áfram, en ekki virtist sjáanleg endanleg lausn
á málinu þar sem leirlagið var svo ummyndað
að ómögulegt var að skera úr um, hvort það
hefði upprunalega verið myndað af eldfjalla-
ösku eða loftsteinsösku. Þegar smáir jafnt sem
stórir loftsteinar falla til jarðar, þá er fallhrað-
inn svo mikill, að jarðlög í gígnum bráðna og
kastast síðan bráðin hátt upp í andrúmsloftið
sem logandi heitt regn, sem snöggkælist í
glerdropa og falla þeir svo til jarðar. Slíkir
dropar geta verið allt frá broti úr millimetra
upp í nokkra cm í þvermál. Flestir voru von-
litlir um að nokkurn tíma fyndist gler í KT-Iag-
inu, þar sem svo gamalt gler er óþekkt á jörðu,
Risaeðlurnar urðu útdauðar.
en gler er fremur óvaranlegt efni, veðrast fljótt
og verður að leir í jarðlögum.
Vitnisburður glersins frá Haiti
Snúum nú aftur til Karíbahafsins og lítum
á gijótið sem Jim Zachos safnaði á suðvestur-
hluta Haiti. Lagið á Haiti er óvenjulega þykkt,
eða 50 cm, aðallega úr kalksteini og leir.
Þegar við leystum upp kalkið í saltsýru, þá
kom í ljós að í laginu var mikið af svörtum
sandi, sem var greinilega glerkenndur og leit
út eins og vikur við fyrstu sýn. Eg varð því
strax spenntur og grunaði að hér gæti e.t.v.
verið vitneskja um stórkpstleg eldgos á KT-
tímamótum, en sem eldfjallafræðingur var ég
óneitanlega dálítið hlutdrægur í deilunni um
orsakir tortímingarinnar, einkum þar sem ég
hef undanfarið kannað töluvert umhverfis-
áhrif eldgosa á jörðinni almennt. Glerkornin
eru hnöttótt, einn til sex millimetrar í þver-
mál, svört, glansandi en dálítið óregluleg á
yfirborði. Við nánari athugun kom í ljós, að
öll glerkornin höfðu verið umlukin skel, sem
var gerð úr leirtegund sem heitir smektít, sem
myndast þegar gler breytist af völdum veð-
runar. Upphaflega höfðu því kornin verið
hnöttóttar kúlur, alveg sléttar, en með tíman-
um höfðu þær veðrast að utan, þar til aðeins
var eftir óveðraður glerkjarni i miðjunni, eins
og rauða í eggi. Glersandurinn leit því nú
ekki beint út sem vikur lengur. Þegar við
grúskuðum frekar í sandinum, þá kom í ljós,
að auk svarta glersins var líka fyrir hendi
gult gler, sem var mjög sjaldgæft.
Næst gerðum við efnagreiningar á glerinu
sem sýndu að svarta og gula glerið var mjög
ólíkt. Það svarta hefur sömu efnasamsetningu
og jarðskorpa meginlandanna, eða eins og
granítberg, en gula glerið hafði sérstaklega
mikið af kalsíum, eða um 30% CaO, og var
engíbjarðnesku bergi líkt. Auk þess kom í ljós,
að þessar tvær glertegundir höfðu blandast
saman, og í smásjá litu þau korn út eins og
marmari, með'rákir og bylgjur af gulu gleri
inní því svarta. Þótt svarta glerið hefði svip-
aða e£iigsamsetningu og sumt gosberg (and-
esít), þá var ekki nokkur leið að finna gos-
berg á jörðu líkt gula glerinu að samsetningu.
Einnig voru glerkúlurnar gjörólíkar vikri í
formi, en eins og allir íslendingar vita, þá eru
Loftsteinagígar í Ástralíu og
Kanada.
vikunnolar, smáir og stórir, ávallt mjög óregl-
ulegir í laginu og mynda aldrei sléttar og fín-
ar glerkúlur.
Nú fór okkur því að gruna að glerið væri
frekar afleiðing loftsteinshraps en eldgosa.
Það hefur lengi verið kunnugt að árekstrar
smærri loftsteina á jörðina hafa brætt jarð-
skorpu og dreift yfir umhverfið glerdropum
sem kallast tektít og hafa sömu efnasamsetn-
ingu og jarðskorpan í grennd við gíginn. Tekt-
ít er dregið af gríska orðinu tektos, sem þýð-
ir bráðnun, og á jörðinni hafa áður fundist
fjögur tektítlög í sétmyndunum. Hið yngsta
er um 0,7 milljón ára og myndar dreif sem
finnst aðallega í Ástralíu og Ásíu, en er senni-
lega frá óuppgötvuðum loftsteinsgíg einhvers
staðar í Ástralíu. Víða í setlögum í Atlants-
hafi finnst milljón ára gömul tektít dreif, og
einnig á Fílabeinsströnd í Afríku, en hún er
rakin til Bosumtwi-loftsteinsgígsins í Ghana.
í 14,8 milljón ára gömlu seti í Tékkóslóvakíu
og víðar í Evrópu finnst tektítgler sem er
komið frá Ries-loftsteinsgígnum í Þýskalandi.
Að lokum er 35 milljón ára gamalt tektítlag
eða dreif að finna í seti í Norður-Ameríku,
en upprunastaður þess er enn ófundinn. Gier-
ið frá Haiti, sem við höfðum í höndunum, virt-
ist vel geta verið fyrsta vitneskjan um fimmta
tektítlagið á jörðu, það elsta (65 milljón ára)
og það langstærsta.
Hvernig getum við skýrt hina óvenjulegu
samsetningu gula glersins? Eftir nokkrar
vangaveltur varð mér Ijóst að hægt var að
búa til mjög venjulega og algenga bergtegund
úr gula glerinu með því að bæta við einu efni:
kolsýru eða C02 og með því búa til kalkríkt
sjávarset eða marl, sem er eitt algengasta
setið á landgrunninu umhverfis meginlönd
jarðar. Við hinn háa hita sem loftsteinsfallið
veldur, rýkur öll kolsýran út í andrúmsloftið
og eftir verður kalsíumrík bráð, sem slettist
út í geiminn og myndar gulu glerkúlurnar.
Undir kalkríka leirsteininum var granítjarð-
skorpa sem einnig bráðnaði, slettist út í geim-
inn og myndaði svarta glerið. Ekki virðist
vera um aðra skýringu að ræða á uppruna
glersins í Haiti, og má nú telja fullvíst að leir-
lagið á KT-tímamótum sé myndað við loft-
steinsfall á jörðina, en veðrun á laginu síðast-
liðin 65 milljón ár hefur gereytt glerinu nær
alls staðar í leir, nema á Haiti. Menn spyija
nú: hvers vegna varðveittist glerið á Haiti?
Það er líklegast að varðveislan sé tengd stærð
glerkúlnanna, en á Haiti eru þær nægilega
stórar til þess að veðrun utan frá hefur aðeins
náð að ummynda glerið um það bil þriðjung
af leiðinni inn í miðju kúlnanna. Annars stað-
ar á jörðinni, þar sem leirlagið hefur verið
kannað, finnast í því aðeins smærri leirkúlur,
sem nú má telja víst að séu ummyndaðar gler-
kúlur. Eins og minnst var á, þá er þykkt lags-
ins á Haiti 50 cm, en aðeins 1 til 2 cm ann-
ars staðar, svo sem í Nýju Mexíkó, Kóloradó
í Bandaríkjunum, í Stevns Klint í Danmörku,
á Nýja Sjálandi o.s.frv. Bæði stærð kúlnanna
og þykkt lagsins benda því til að Haiti sé mun
nær loftsteinsgígnum en aðrir fundarstaðir
leirlagsins á KT-tímamótum.
Fyrir nokkrum árum fannst 35 km loft-
steinsgígur undir bænum Manson í Iowa-fylki
í Bandaríkjunum, og hefur hann verið aldurs-
greindur 65 milljón ára. Einnig er athugavert
að jarðlagaskipan við gíginn er sú sama sem
við spáum samkvæmt glerinu frá Haiti: granít-
skorpa undir, og kalkríkt sjávarset ofan á.
Vandinn er sá, að Manson-gígurinn er senni-
lega of lítill til að skýra útbreiðslu leirlagsins
- og aðra þætti í sambandi við KT-mörkin. í
ár fannst svo 180 km loftsteinsgígur á Yucat-
án-skaga í Mexíkó, einnig frá KT-mörkum,
og er þar viðeigandi jarðlagaskipan, með an-
desítbergi og öðru meginlandsskoipubergi
undir, en ofaná eru kalkrík sjávarsetlög. Þessi
gígur er tiltölulega nálægt Haiti, og er af
þeirri stærðargráðu sem búast má við þegar
tekið er tillit til leirlagsins, iridíummagnsins
og hinna ýmsu þátta KT-tímamóta. Enn hefur
þessi loftsteinsgígur ekki verið kannaður, enda
að mestu grafinn undir-yngri setlögum.
Til að framleiða leirlagið úr svörtum gler-
kúlunum sem dreift er um allan heim, þarf
að minnsta kosti 1.000 knr' af bergi megin-
landsjarðskorpu’ og til að framleiða gula gler-
ið þarf meira en 25 km* af kalkríku sjávar-
seti. Það magn af kolsýru (CO.,) sem leysist
úr læðingi frá sjávarsetinu við foftsteinsfallið
og rýkur út í andnimsloftið er um
10.000.000.000 tonn, eða um helmingi meira
en öll sú kolsýra sem fer út í andrúmsloftið
á ári af manna völdum, þ.e. frá iðnaði, bílum,
kola- og olíubrennslu o.s.fn'. Þetta er há tala,
en er hún nógu há til að geta skýrt tortím-
ingu á lifverum á KT-tímamótunum af völdum
gróðurhúsaáhrifa? Sennilega ekki, en kolsýran
hefur þó sjálfsagt hjálpað til á sinn hátt.