Vrijdag 18/10/2019

Fossielen

Uniek bewijs: fossielen van het moment dat meteoriet einde maakte aan bestaan dinosauriërs

Een staart van een vis die 65,95 miljoen jaar geleden werd ­gedood toen bij Mexico de meteoriet insloeg. Beeld Robert DePalma

In de Amerikaanse staat Noord-Dakota hebben wetenschappers een modderpoel ontdekt die ontstond op het moment dat de dinosauriërs uitstierven. Het levert uniek bewijs op voor de theorie dat een meteoriet-inslag een eind maakte aan hun leven. 

Zó goed is de opgraafplek bewaard gebleven dat onderzoekers er zelfs subtiele zaken als dinosaurusveren, insecten en vissenvinnetjes uit de grond halen. Allemaal gedood op de dag dat de wereld een beetje verging: 65,95 miljoen jaar geleden, toen er bij Mexico een ­meteoriet zo groot als een berg insloeg en in één klap het tijdperk van de dinosauriërs beëindigde. Dat moet een dag in het voorjaar zijn geweest, is de voorzichtige conclusie die de wetenschappers trekken uit de groeipatronen van teruggevonden vissenkaken.

“We hebben de directe slachtoffers van de inslag gevonden”, zegt emeritus hoogleraar geologie Jan Smit van de Vrije Universiteit Amsterdam, die de vindplaats al enkele jaren in stilte met een team onder Amerikaanse leiding onderzoekt. “Dit is op dit gebied zonder meer de belangrijkste vondst van de afgelopen veertig jaar. Eigenlijk zou je deze site tot Werelderfgoed moeten verklaren.” De precieze locatie van de fossielenschatkamer wordt dan ook angstvallig geheimgehouden.

Hoe uniek de opgraafplek is, bleek al snel toen Smits team een kloddertje barnsteen onderzocht, versteende hars uit de prehistorie. De klodder zat vast aan de stam van een verkoolde en versteende boom. En in het hars opgesloten zitten microtektieten: minuscule kloddertjes verglaasd gesteente die na een heftige meteorietinslag neerregenen op de aarde. Een sterke aanwijzing dat de boom getuige was van de beroemdste meteorietinslag aller tijden, zegt Smit: “Het barnsteen was in elk geval nog zachte hars toen die tektieten erin opgesloten raakten. Misschien is die boom zelfs in de uren na de ramp verkoold geraakt.”

Zo mogelijk nog sensationeler was de ontdekking die volgde: vissen met in hun kieuwen diezelfde microtektieten. “Dat kan alleen maar betekenen dat die tektieten neerdwarrelden in het water, waar deze vissen ze opslobberden en uit het water filterden”, zei Smit eerder bij een toelichting van de vondsten, op een bijeenkomst van het Koninklijk Nederlands Aardrijkskundig Genootschap. “Die beesten moeten nog hebben geleefd toen de ramp plaatsvond.” Liefst 70 procent van de vissen die men opgraaft heeft het inslagglas in hun bek.

Een microtektiet. Beeld Robert DePalma

Noord-Dakota: Een bocht in de rivier

Destijds zal de vindplaats zomaar een vredige, modderige bocht zijn geweest in een vergeten rivier in het huidige Noord-Dakota, vermoedt het team. Tot die fatale dag dat een ongeveer tien kilometer grote meteoriet zich met kolossaal geweld in het huidige Mexicaanse schiereiland Yucatán boorde. Een heftige schokgolf moet door de aardkorst zijn gegolfd en ruim drieduizend kilometer noordelijker een tsunami hebben veroorzaakt in een van de ondiepe binnenzeeën die zich destijds in het Amerikaanse binnenland uitstrekte, veronderstelt Smit. Terwijl de zon verduisterd raakte door opgeworpen zwavel, stof en rook, en het neerstortend puin uit de inslagkrater regende, sloeg een zout­watertsunami over het rivierbochtje. “Vandaar de vissen die we hier vinden. Haast allemaal met de staart dezelfde kant op.”

Nog veel meer stille getuigen van de ramp, vond Smits team. Zoals kleine deukjes in de versteende modder, daar geslagen door neerstortend kraterpuin, vaak met de brokstukjes er nog in. Een nooit uitgekomen ei van de pterosaurus (een vliegend reptiel), met foetus en al. Verstikte graafgangen van kleine zoogdieren. Het vel van een triceratops. En, al even dramatisch, pootafdrukken van vermoedelijk onder meer een hadrosaurus, een plantenetende dinosauriër die rond die tijd een van de talloze soorten was die voorgoed zou verdwijnen.

Paleontoloog Anne Schulp bij Naturalis in Leiden, niet betrokken bij de opgraving, zag al foto’s en is verrukt. “Wauw. Hoe mooi wil je het hebben? Het leven dat je hier ziet, is verrast en bedolven. Vissen met microtektieten in hun bek. Meer smoking gun dan dit kan gewoon niet.” Schulp is “volstrekt overtuigd” dat de plek inderdaad een overblijfsel is van de meteorietramp. “Het is geologisch goed beschreven gebied, ik maak me geen zorgen om de datering. Een unieke ontdekking”, zegt hij.

Een micrometeoriet van de inslag, die toevallig terechtkwam in inmiddels versteend hars. Beeld Robert DePalma

Scandinavië: De tsunami van 2011

De vindplaats, een weinig opvallende bult in het uitgestrekte graslandschap van Noord-Dakota, werd in 2014 voor het eerst opgemerkt door de Amerikaanse paleontoloog Robert DePalma. Of Smit misschien interesse had om aan te ­haken, informeerde DePalma per e-mail. Daarbij een foto van enkele bijzondere vissenfossielen. “Ik wist niet wat ik zag”, zegt Smit. “Ik zag een zoetwatersoort, een lepelsteur, en een ammoniet uit zee. Een zoetwater- en een zoutwaterbeest, in dezelfde bodemlaag.”

Aanvankelijk vermoedde Smit dat de tsunami die op de inslag in de Golf van Mexico volgde misschien veel verder landinwaarts is gespoeld dan men tot dusver aannam. Tot hij een filmpje zag van een raadselachtig fenomeen rond de zware zeebeving bij Japan van 2011. Destijds filmden amateurs een halfuur na de beving achtduizend kilometer verderop metershoge tsunamigolven in de fjorden van Scandinavië. “Veroorzaakt door aardbevingsgolven, die dwars door de aarde gaan en het water in zo’n fjord in beweging brengen”, zegt Smit. Dat zal na de Mexicaanse inslag ook zijn gebeurd in Noord-Amerika, neemt hij aan, maar dan vele malen heftiger.

Dat er kort na de meteorietinslag nog dinosauriërs rondliepen en pootafdrukken achterlieten in de modder, verbaast Schulp niet. “Ze zijn niet allemaal in één klap verdampt. In de directe omgeving van Mexico was het kort en pijnloos. Maar hier hebben ze nog even de tijd gekregen.” In Mexico werden ook al eens ­dinosaurusbotten en –tanden gevonden in tsunamiresten van direct na de inslag. Maar dat zouden ook veel oudere botten kunnen zijn, toevallig meegespoeld bij de ramp.

Tijdsprong van 66 miljoen jaar

INSLAG: Bij Yucatán slaat een ongeveer 10 kilometer grote meteoriet een gat in de aarde van ongeveer 180 kilometer breed en 20 kilometer diep. Bij de inslag, met de energie van ongeveer 500.000 keer de uitbarsting van de Krakatau in 1883, verdampt ongeveer een half miljoen kubieke kilometer aan gesteente. Veel van het materiaal wordt hoog de stratosfeer in geblazen.

MINUTEN NA DE INSLAG: De schokgolf slaat een gebied plat zo groot als Afrika: van Los Angeles tot Suriname, en van Ecuador tot New York. Een megatsunami slaat diep de huidige Mississippi-vallei in. De klap wekt wereldwijd aardbevingen en nieuwe tsunami’s op. Daaronder ook de vloedgolf waarvan men nu de restanten heeft ontdekt.

UREN NA DE INSLAG: Na ongeveer een kwartier begint het opgeworpen puin terug te regenen naar de aarde, in de vorm van een uren durende regen van vallende sterren, zogeheten microtektieten. Door de straling van de miljoenen vallende sterren loopt de temperatuur op. Er ontstaan bosbranden.

WEKEN NA DE INSLAG: Het wordt donker. Bij de inslag is zo’n 100.000 megaton zwavel vergast. Hoog in de dampkring ontstaat daaruit SOx, dat samen met het uitgestoten stof het zonlicht weerkaatst. De fotosynthese valt stil. Zo’n twee maanden lang is het wereldwijd stikdonker.

JAREN NA DE INSLAG: Tien tot vijftig jaar heerst er een nucleaire, of eigenlijk een ‘meteoritische’, winter. Ter vergelijking: bij de uitbarsting van de Pinatubo-vulkaan op de Filipijnen in 1991 werd er 20 ton zwavel uitgestoten, en dat gaf een halve graad afkoeling. Nu is er vijfduizend keer meer zwavel ontsnapt.

DUIZENDEN JAREN NA DE INSLAG: Na de kou komt de warmte. Bij de ramp is ook zeer veel CO2 vrijgekomen. Dat leidt ertoe dat de aarde na de donkere winter duizenden jaren lang een warmtepiek doormaakt: zo’n 4 tot 5 graden warmer. De oceaan verzuurt.

EEUWEN NA DE INSLAG: Na enkele eeuwen begint de situatie enigszins te normaliseren. Op de verwoeste bossen gedijen schimmels en varens. Tot zo’n driekwart van alle soorten is voorgoed verdwenen, de overlevenden zijn sterk gedecimeerd in aantal. Onder de verdwenen soorten onder meer de reuzenschildpadden, de ammonieten, de belemnieten, en een groot deel van het plankton, fundament van de voedselketen in zee. Van de dinosauriërs overleven alleen de vogels.

VANDAAG: Hoewel de inslagkrater inmiddels is opgevuld, is hij nog altijd vanuit de ruimte vaag te herkennen, als halfronde deuk in het landschap, gemarkeerd door ronde vijvertjes, zogeheten ‘cenotes’. Vooral in het zwaartekrachtpatroon van de aarde is de cirkelvorm nog goed af te lezen.

Smit stond in de jaren zeventig samen met de Amerikaanse fysicus Luis en diens zoon Walter Alvarez aan de basis van de ontdekking dat de dinosauriërs door de meteoriet zijn uitgestorven. Hij was een van de onderzoekers die zich verbaasden over een dun laagje klei dat over de hele wereld in de aardkorst zit, als scheidslijn tussen het tijdperk van de dinosauriërs en de periode daarna. De cruciale aanwijzing voor een inslag bleek destijds dat het laagje rijk is aan ­iridium, een metaal dat zeldzaam is in de aardkorst, maar veel voorkomt in ­meteorieten. Nu, veertig jaar later, staan hun namen weer boven een belangrijk artikel, dat binnenkort uitkomt.

Smit verwacht dat er nog voor jaren opgravingswerk te doen is in Noord-­Dakota. “Het is er allemaal zó mooi bewaard gebleven. Mijn student zit er nu insecten uit te pulken.”

Verantwoording

Dit verhaal lag in ruwe vorm al ruim een jaar op de plank. Smit deed zijn bevindingen in december 2017 aan de Volkskrant uit de doeken, onder de voorwaarde dat de krant zou wachten met publicatie totdat Smits officiële wetenschapsartikel een feit was. Anders zou de relatie met Smits Amerikaanse partners in de VS verstoord raken, mogelijk met nadelige gevolgen voor Nederlandse studenten en promovendi. De zaak ligt gevoelig, omdat een team van het statige Amerikaanse Smithsonian Instituut in hetzelfde gebied eerder tevergeefs zocht naar sporen van de uitsterframp. Hóé gevoelig, werd duidelijk in de periode die volgde: het ene na het andere vakblad schoof de hete aardappel door. “Het heeft wat hobbels moeten nemen”, schetst Smit.

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