Dinsdag 12/11/2019

In de krater van de dino-killer

Hoe het leven op aarde zich herstelde na de vermoedelijke meteorietinslag die 66 miljoen jaar geleden alle dinosaurussen wegmaaide, is een goed bewaard geheim. Ligt de sleutel 750 meter onder de oceaanbodem?

Dertig kilometer uit de kust van het Mexicaanse schiereiland Yucatán gaat het gebeuren. De Liftboat Myrtle, deze week vertrokken uit de haven van Progreso, zet zich met drie hydraulische poten vast op de zeebodem, een kleine 20 meter onder het wateroppervlak, en krikt zichzelf langzaam maar zeker omhoog. Zo verandert de Myrtle in een boorplatform. Niet voor de olie-industrie, maar voor de wetenschap. Want op een diepte van zo'n 750 meter onder de oceaanbodem ligt het litteken van een geologische catastrofe: de gigantische krater die 66 miljoen jaar geleden ontstond toen een kosmische inslag afrekende met de dinosaurussen.

Voor het eerst gaan geologen op zee boringen uitvoeren in de 180 kilometer grote Chicxulub- krater, genoemd naar het vissersdorpje dat pal boven het kratermiddelpunt ligt. Vanaf land is dat wel eerder gebeurd, maar op zee ben je veel vrijer in de keuze van de boorlocatie - Yucatán bestaat grotendeels uit ondoordringbaar struikgewas.

Het project, grotendeels gefinancierd door het International Ocean Discovery Program (IODP), is een initiatief van Sean Gulick van de Universiteit van Texas in Austin en Joanna Morgan van het Imperial College London. Belangrijkste doelstellingen: achterhalen hoe zulke kolossale inslagkraters precies ontstaan, onderzoeken wat de gevolgen waren voor onze planeet, en in kaart brengen hoe snel het zeeleven zich na de rampzalige inslag weer herstelde. Mogelijk ontstonden er in korte tijd allerlei exotische levensvormen, onder invloed van de restwarmte in de krater.

Bedolven onder gesteente

Paleontoloog Jan Smit van de Vrije Universiteit in Amsterdam, de Nederlandse vertegenwoordiger in het internationale onderzoeksproject, vertelt er aan de telefoon enthousiast over. Maar toch is het een beetje lachen als een boer met kiespijn. Smit mag namelijk niet mee. "Ik zou dinsdag naar Mexico zijn gevlogen", zegt hij, "maar twee weken geleden stak het medisch protocol daar een stokje voor. Sinds vorig jaar gebruik ik een nieuw type bloedverdunner, en daarmee mag ik het schip niet op. Ik ga mijn vervanger nu via internet begeleiden, gewoon vanuit Nederland. Heel jammer, want er stond al een Japanse filmploeg klaar om met mij een programma te maken over het uitsterven van de dino's; de Mexicaanse opnamen daarvoor gaan nu dus ook niet door."

In 1978 had Smit ook al medische pech. Tijdens zijn promotieonderzoek kreeg hij de ziekte van Pfeiffer, waardoor de analyse van zijn Spaanse bodemmonsters vertraging opliep. Anders had híj als eerste ontdekt dat er 66 miljoen jaar geleden overal op aarde een dun kleilaagje is afgezet waarin verrassend veel iridium zit - een zeldzaam zilverwit metaal dat vooral in kometen en meteorieten voorkomt. Precies op de overgang van de geologische tijdperken krijt en paleogeen, toen drie kwart van alle levende soorten op aarde in korte tijd uitstierf - inclusief de dinosaurussen.

Nu waren het kernfysicus en Nobelprijswinnaar Luis Alvarez en zijn zoon, geoloog Walter Alvarez, die in 1980 als eersten opperden dat de dino's het loodje legden dankzij een catastrofale inslag. Tien jaar later werd het litteken van die kosmische klap gevonden, onder de kust van Yucatán: een gigantische krater, inmiddels bedolven onder een honderden meters dik pakket van jongere afzettingsgesteenten. Walter Alvarez schreef er in 1997 een bestseller over: T. Rex and the Crater of Doom. Dat de reuzenmeteoriet een doorslaggevende rol speelde bij de uitstervingsgolf van 66 miljoen jaar geleden, wordt tegenwoordig door vrijwel niemand meer betwijfeld.

De dino-inslag gaat ons voorstellingsvermogen ver te boven. Minstens tien kilometer groot is het aanstormende projectiel. Met een snelheid van zo'n 20 kilometer per seconde boort het zich in onze planeet. Alle bewegingsenergie (overeenkomend met ruim een half miljard Hiroshima-bommen) wordt in een fractie van een seconde omgezet in hitte. De meteoriet - en een deel van de aardkorst - verdampt. Een kolossale explosiewolk rijst omhoog, de dampkring in. De stratosfeer is in korte tijd compleet verzadigd van stof en as. Iridium dwarrelt overal op aarde neer; zonlicht wordt maandenlang geblokkeerd; voedselketens raken verbroken, wat op termijn tot het uitsterven van talloze diersoorten leidt.

Direct na de inslag klotst gesmolten gesteente terug. Binnen de twee minuten verheft zich in het centrum van de krater een centrale piek van een paar kilometer hoog. Wanneer ook die inzakt en het terugstromende materiaal van de kraterrand ontmoet, ontstaat er rond het centrum een 'piekring', zoals die ook bij grote inslagkraters op de maan voorkomt. Door nauwkeurige zwaartekrachtmetingen en seismisch onderzoek is de ligging van die piekring vrij precies bekend - half onder land, half onder water.

"Het nieuwe boorprogramma richt zich vooral op de piekring", vertelt Smit. "Op aarde zijn maar twee andere kolossale inslagkraters gevonden met zo'n ring, maar die zijn veel ouder en enorm geërodeerd. In die piekring zijn gesteentelagen waarschijnlijk omgekieperd, een beetje als een omgeklapte pannenkoek. De ring bevat misschien zelfs materiaal uit de diepe continentale korst."

Onderzoek aan de boorkernen moet inzicht bieden in het ontstaan van de piekring. Op die manier kunnen inslagdeskundigen hun computermodellen testen. Ook de interpretatie van kraters op de maan en op de planeten Mercurius en Mars heeft daar baat bij - de precieze vorm en structuur van zo'n krater kan informatie opleveren over de eigenschappen van de planeetkorst.

Heet oceaanwater

Zelf is Smit vooral geïnteresseerd in de afzettingsgesteenten direct boven de kraterbodem. "Vinden we de chaotische sporen van een kolossale tsunami? Is de kleilaag met iridium nog bewaard?

En wanneer zie je de eerste tekenen van het herstel van het zeeleven?" Smits expertise is het onderzoek aan foraminiferen - kleine eencellige organismen met microscopische kalkskeletjes, die ook nu nog een paar procent van al het plankton in de oceanen vormen. "Maar dat zijn allemaal nieuwe soorten, van na de krijt-paleogeengrens", legt hij uit. "De oude concurrenten zijn allemaal opgeruimd - uitgestorven door de gevolgen van de inslag."

De nieuwe boringen zullen hopelijk uitwijzen wat er in de krater zelf is gebeurd. Geologen denken dat het misschien wel honderdduizend jaar duurde voordat het oceaanwater in en rond de krater geheel was afgekoeld - ook daar moet meer duidelijkheid over komen. Wie weet ontstonden er allerlei exotische levensvormen, zoals die ook zijn aangetroffen bij heetwaterbronnen op de oceaanbodem.

"Een kraamkamer voor nieuwe ontwikkelingen", noemt Smit het - de geboorteplaats van micro-organismen die zich vervolgens over de hele planeet kunnen verspreiden.

Wat voor de foraminiferen gold - de een z'n dood is de ander z'n brood - gold trouwens ook voor het landleven: zonder de dood van de dino's had de evolutie van de zoogdieren nooit zo'n hoge vlucht kunnen nemen, en was de homo sapiens er nooit geweest.

Vanuit de Myrtle wordt de komende dagen eerst in rap tempo geboord tot zo'n 600 meter diepte, waar gesteente van 50 miljoen jaar oud ligt. Daarna gaat het zorgvuldiger en in kleinere stapjes, totdat de piekring van de Chicxulub-krater wordt bereikt, waarschijnlijk op ongeveer 750 meter diepte.

Aan de uiteinden van de boorkernen, die steeds een paar meter lang zullen zijn, gaat Smits collega aan boord van het schip meteen fossiele micro-organismen bestuderen, met hulp-op-afstand vanuit Amsterdam. "Zo weten we precies hoe dicht we bij de grenslaag zitten, en kunnen we de drillers informeren. Die dunne, kwetsbare grenslaag heb je het liefst in het midden van een boorkern."

Waar Smit gelukkig wél bij zal zijn: als het team eind september in Bremen de boorkernen openmaakt. "Dan ga ik met de hele ploeg monsters nemen. De eerste resultaten zullen waarschijnlijk eind dit jaar gepubliceerd worden."

Tenminste, als de onderzoekers de oogst van het boren netjes kunnen verdelen. "Iedereen wil natuurlijk die paar centimeter van de iridiumrijke kleilaag hebben, of het deel daar direct boven, waar ik mijn foraminiferen uit wil halen. Dat zal nog een heel gevecht worden."

Loopt de mensheid gevaar?

De 180 kilometer grote Chicxulub-krater onder het Mexicaanse schiereiland Yucatán is gevormd door de inslag van een reuzenmeteoriet (een komeet of een planetoïde) met een diameter van 10 à 14 kilometer. Zulke gigantische inslagen komen naar schatting gemiddeld eens in de 100 miljoen jaar voor. Momenteel zijn er geen grote kosmische projectielen bekend die een risico voor de aarde opleveren, maar in de toekomst zal er ongetwijfeld ooit weer een inslag van het dino- kaliber plaatsvinden. Om met terrorismedeskundigen te spreken: de vraag is niet óf het gebeurt, maar wannéér.

Inslag of vulkanisme?

66 miljoen jaar geleden vertoonde de aarde ook een onwaarschijnlijk hevige vulkanische activiteit, vooral op het Indiase subcontinent. Geologen hebben jarenlang gediscussieerd over de vraag of de dinosaurussen nu zijn uitgestorven door de klimaatomslag die het gevolg was van dat supervulkanisme, of door de inslag waarvan de Chicxulub-krater het litteken is. Paleontoloog Jan Smit van de Vrije Universiteit in Amsterdam is ervan overtuigd dat de meteorietinslag de boosdoener was, maar wellicht speelde vulkanisme in een later stadium ook een rol: de inslag leidde mogelijk tot verhevigde vulkanische activiteit in India.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met De Morgen?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van De Morgen rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234