Soudný den dinosaurů

…aneb Jak přišla zkáza z vesmíru

———

Takové zrůdy a nestvůry tvořila země –

Marně, neboť jim příroda nedala vzrůsti;

Nemohly dojíti sladkého rozkvětu věku,

Ani nalézti potravu, ani se pářit.

 …

Jistěže tenkráte vymřelo nemálo druhů,

Any se nemohly množit a zachovávati.

Každé zvíře, jež na živném povětří žije,

Každou tu čeleď chránila od chvíle zrodu

Lest nebo bojovnost, nebo konečně rychlost…

———

Titus Lucretius Carus: O podstatě světa (Zpěv V.: Genesis), asi 60 př. n. l. (překlad Julie Nováková, nakladatel Jan Pohořelý, Praha 1945).

———

File:Chicxulub impact - artist impression.jpg

Umělecká představa dopadajícího asteroidu na konci křídy. Zatím není zcela jasné, zda byl tento desetikilometrový projektil osamocen nebo mohl mít i menší (větší?) průvodce. Také jeho role ve vymírání K-Pg je stále předmětem debaty, ačkoliv je jisté, že k větší „pohodě“ v době před 66,04 miliony let určitě nepřispěl. Kredit: NASA/JPL, Wikimedia Commons

———

Píše se právě rok 66.038.000 před současností[1]. Možná o několik tisíciletí více, možná méně. Každopádně však ne o víc než 11 tisíc let. Většina světových kontinentů je nyní pokryta bujnou tropickou vegetací, které již dávno dominují krytosemenné kvetoucí rostliny. Teplota je v průměru o několik °C vyšší než dnes, což vyhovuje dominantní složce světové megafauny – neptačím[2] dinosaurům, krokodýlům, želvám, vývojově primitivním ptákům, velkým mořským plazům a ptakoještěrům. Savci, první ptáci moderního typu i šupinatí plazi (s výjimkou mosasaurů) jsou zatím většinou jen malí tvorové, kteří ve dne nemohou konkurovat pánům tvorstva. Mezi ty patří i dravý teropod Tyrannosaurus rex, s délkou 13 metrů a hmotností slona jeden z největších suchozemských predátorů všech dob. Obří rohatý dinosaurus Triceratops prorsus zase patří k nejpočetnějším dinosaurům, žije totiž ve stádech o mnoha stovkách jedinců. Kachnozobí edmontosauři, tlustolebí pachycefalosauři a obrnění ankylosauři představují další dinosauří zástupce ekosystémů pozdní svrchní křídy v Severní Americe[3]. Dinosauři však dosud dominují také ve východní Asii, západní Evropě i jinde. Nic zatím nenasvědčuje možnosti, že by jejich svět měl v brzké době skončit[4]. Éra dinosaurů se už ale po téměř 140 milionech let dominance[5] chýlí ke svému závěru – období velkých plazů má ukončit obří vetřelec z kosmu. Zbloudilý kamenný poutník, který se na svoji cestu k Zemi vydal již před desítkami milionů let. Sám vznikl při jakémsi dávném velkém impaktu a je nejspíš členem rodiny Flora, kamenných asteroidů z vnitřní části hlavního pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem (ve vzdálenosti 2.17 až 2.33 AU od Slunce)[6]. Ze stejné skupiny pochází například také proslulý asteroid 951 Gaspra, navštívený a poprvé fotografovaný sondou Galileo v roce 1991[7]. Asteroid, zvaný dnes Chicxulub (tak je označován onen impaktní kráter, ale pro jednoduchost nazývejme stejně i planetku), podle městečka ležícího nedaleko epicentra dopadu, měří v průměru asi deset kilometrů a váží řádově biliony tun, možná i více. Právě nyní se již oněch několik set kubických kilometrů horniny nezadržitelně blíží k planetě, obývané našimi savčími předky…a posledními dinosaury. Nezbývá jim už ani jeden křídový den – den, který vlivem rychlejší zemské rotace tehdy trval pouze 23 hodin a 36 minut, tedy zhruba o dvacet minut méně než dnes.

Nešťastný pozorovatel na Zemi by zřejmě dlouho – do posledního dne před dopadem – neviděl nic mimořádného. Na nočním nebi by se asi tři dny před dopadem, když byl asteroid asi 6 milionů kilometrů daleko, nejprve objevila jen další „hvězda“, malý bodový zdroj světla, který by se svojí září podobal okolním velmi slabým hvězdám. Se zmenšující se vzdáleností by ale jasnost nové „hvězdy“ sílila a po nějaké době – ve vzdálenosti asi 1,5 milionu kilometrů, tedy necelý den před dopadem – už by se vyrovnala jasnějším hvězdám například současného Velkého vozu (magnituda kolem +2). Ve vzdálenosti Měsíce už by se pak zdánlivá záře tohoto objektu vyrovnala dokonce nejjasnějším hvězdám. Tehdy do dopadu zbývalo už jen přibližně pět hodin. V ještě menší vzdálenosti (necelých 100 000 kilometrů od Země, tedy zhruba hodinu před dopadem) by však desetikilometrový asteroid[8] představoval třetí nejzářivější objekt na obloze – hned po Slunci a Měsíci v úplňku (pokud v době impaktu nad Mexickým zálivem právě úplněk byl). Ve vzdálenosti dvou zemských průměrů, tedy asi 30 000 kilometrů od Země, činila magnituda tělesa již -6,5, tedy více než u jakékoliv planety. Ve výšce 1500 kilometrů nad zemí (75 sekund do dopadu) je již objekt jasnější než Měsíc v úplňku. Všechny tyto jevy jsou však patrné pouze na noční obloze. O kolizi se Zemí by již svědčil pouze neklamný fakt, že se s postupujícím časem nijak výrazně neměnil úhlový posun objektu na obloze. Těleso se zjevně nacházelo na kolizní dráze a již pouze na rotaci planety záviselo místo a částečně i úhel jeho dopadu. Asteroid, či česky správněji planetka, se nyní nachází těsně nad svrchními vrstvami zemské atmosféry. V tuto chvíli je již nepřehlédnutelný. Pokud se nacházíte ve vyšších zeměpisných šířkách, zmizí vám ještě před dopadem daleko za horizontem. Nacházíte-li se však blíže místu dopadu, přibližně u 20° zeměpisné šířky v oblasti současného Karibiku, pak budete svědky skutečně děsivé podívané. Posel smrti se již blíží strašlivou rychlostí od jihozápadu.

Kdyby byl asteroid podstatně menší, brzdný efekt vrstev vzduchu v atmosféře by jej zpomalil a těleso by nakonec mohlo explodovat v bezpečné výšce nad zemí (jak se to stalo nejspíš i v letech 1908 nad říčkou Podkamennou Tunguskou a v roce 2013 nad Čeljabinskem). Biliony tun těžká hora kamene (zřejmě šlo o tzv. uhlíkatý chondrit) však nemůže být zadržena ničím. Poslední možnou ochrannou hradbu představoval náš Měsíc, asteroid jej však v dostatečné vzdálenosti minul. Při průletu atmosférou rychlostí kolem 20 kilometrů za sekundu (asi 20krát rychleji než vystřelený náboj z pušky) se rozžhaví a doslova prorazí ohromný tunel do vrstvy plynů. Již v té chvíli silně přezařuje Slunce. Za pouhých několik vteřin (snad čtyři až pět) proletí stovky kilometrů zemskou atmosférou. Do povrchu planety narazí na otevřeném moři, v mělkých vodách jižně od pevniny zvané Laramidie (dnes západ severoamerického kontinentu). Pod ostrým úhlem 30° dopadne přesně tam, kde nyní vybíhá severní cíp poloostrova Yucatán do Mexického zálivu. Epicentrum dopadu a tedy i budoucího kráteru leží dnes pod přístavním městečkem Progreso u pobřeží Campeche, s přesnými souřadnicemi 21°16’48“ severní šířky a 89°40’12“ západní délky[9]. Místo dopadu je poměrně strmým dnem mělké mořské nádrže o průměrné hloubce asi 100-650 metrů. Pro život na Zemi je velmi nešťastnou okolností, že sedimenty na dně obsahují značné množství síry. Právě to bude hrát velkou úlohu po odeznění nejhorších důsledků dopadu. Avšak nepředbíhejme – asteroid se právě po svém věky dlouhém vesmírném putování sráží s povrchem planety Země.

Za strašlivých vizuálních i akustických efektů se při dopadu veškerá voda v okruhu budoucího Mexického zálivu doslova vypaří. Vzniklá záře bude pozorovatelná do vzdálenosti kolem 5000 kilometrů na všechny strany. Rychlostí několika stovek metrů za sekundu se také šíří jeden z nejhlasitějších zvuků, které kdy na Zemi v poslední půlmiliardě let zazněly. I samotná zvuková vlna dokáže účinně zabíjet na velkou vzdálenost, a to i pod vodou. Rychlejší jsou ale termální a rázová vlna, které šíří zkázu na vzdálenost stovek kilometrů v řádu pouhých minut. Objekt o velikosti tohoto asteroidu, letící nejméně desetkrát rychleji než zvuk, po nárazu způsobí, že se povrch v místě dopadu chová jako kapalina. Gigantický kráter, jehož okraje dosáhnou výšky vrcholků Himalájí a jeho plocha přesáhne svojí rozlohou celou Moravu se Slezskem, je kompletně dotvořen za pouhých 300 až 600 sekund, tedy ne více než deset minut. Celková hloubka kráteru okamžitě po dopadu mohla dokonce přesáhnout 30 kilometrů, což spolehlivě překonává historicky nejhlubší vrt, provedený člověkem na poloostrově Kola (12,2 km). Zemská kůra a svrchní část pláště v okolí dopadu je doslova rozmělněna. Kilometrové vrstvy hornin do značné vzdálenosti od epicentra vypadají jako rozházené dětské pískoviště a v tomto stavu se uchovají po další geologické věky, aby mohly jednou vydat svoje svědectví člověku. Konečná rozloha kráteru činí asi 25 500 km².

Následky dopadu jsou děsivé. Celá Země na chvíli rezonuje a nárazové vlny se šíří jejím nitrem. Brzy vyvolají nepředstavitelně silná celosvětová zemětřesení a přivedou k životu spící i průběžně aktivní sopky. Samotný asteroid už v tuto chvíli neexistuje, doslova se přetaví a odpaří. Spolu s ním je vyzdvihnuto a vysoko do atmosféry vyvrženo přes 300 000 kilometrů krychlových horniny svrchní zemské kůry. Neuvěřitelných 100 miliard tun se jí v krátké době doslova vypaří. V místě nárazu na okamžik stoupne teplota na strašlivých 10 000 – 20 000 °C, tedy asi třikrát více, než kolik je na povrchu Slunce. Plyn se v těchto extrémních podmínkách mění v plazmu. Uvolněná energie, rovnající se 100 milionům megatun TNT, počíná své dílo zkázy. I ta nejsilnější atomová bomba v dějinách[10] uvolní v roce 1961 dvoumilionkrát méně energie než tento dopad. Gigantický sloup prachu a úlomků horniny stoupá vysoko do horních vrstev atmosféry. Má podobu temného pilíře s neuvěřitelnou výškou a hustotou, proti které jsou i ty největší atomové „hřiby“ pouhým obláčkem. Teplota v okolí sloupu dosahuje 8500 °C a je vidět nejdříve stovky a později i tisíce kilometrů daleko. Díky mělké trajektorii dopadu se tlaková vlna šíří především nahoru a do stran. Zemětřesení na jižním pobřeží severoamerického subkontinentu dosahuje snad 11. – 13. stupně Richterovy škály – je přinejmenším stokrát silnější než největší zemětřesení, jaké zatím člověk v historii poznal[11]. Těžké nákladní automobily nebo domy by v tuto chvíli létaly vzduchem jako zmačkané kusy papíru. Stejný osud potkává obří sauropodní dinosaury, jako jsou alamosauři[12], žijící dosud v oblasti současného Nového Mexika. Seizmické vlny vyvolávají silná zemětřesení po další dlouhé měsíce. Do vzdálenosti 800 kilometrů od dopadu se teplota zvyšuje až na 300 °C, tedy více, než kolik je například v kuchyňské troubě. Dinosaurům i dalším živým tvorům v kritické vzdálenosti se doslova odpaří tekutiny a následně i samotná kůže z těla. V okamžiku se uškvaří nebo je krátce nato zabije některý z dalších efektů, vyvolaných dopadem. Oblak prachu a žhavého vzduchu se zpočátku žene od místa nárazu závratnou rychlostí až 70 000 km/h. Bezmála tři sta metrů vysoké vlny tsunami za několik hodin zpustoší všechna blízká pobřeží do hloubky desítek kilometrů.

A to je pouze začátek. Žádný větší organismus, který se nemůže schovat dostatečně hluboko pod hladinu nebo pod zem, nepřežije kataklyzma, které se rozpoutalo ve vzdálenosti do 1800 kilometrů od místa dopadu. Až do vzdálenosti 4000 kilometrů je ale téměř okamžitě zapálena veškerá vegetace. Vlna horka a tlaku uvolněného při dopadu se pohybuje rychlostí přes 1000 km/h, s narůstající vzdáleností však její rychlost rapidně klesá. Rychlost větru mnohde dosahuje hodnoty přes 250 km/h. Stovky kilometrů od místa dopadu se začínají vracet na zem alespoň některé z vyvržených hornin – jsou to stovky tun vážící balvany velikosti domů, které padají z nebe nadzvukovou rychlostí. V tuto chvíli už výrazně potemnělo, rozptýlený prach zakryl sluneční svit (pokud je na západní polokouli právě den) a atmosférické plyny začíná v „prostřeleném“ tunelu v atmosféře nahrazovat vodní pára a další plynné evaporáty. Troposféra se náhle podobá dobře zastíněnému skleníku. Daleko od místa dopadu prší rozžhavené kusy horniny, sférule a impaktní tektity, které zapalují vše, co snad dosud ještě nevzplálo. Některé doletí do vzdálenosti přes 6500 kilometrů, tedy tolik, kolik dělí současný New York a Prahu. Teplota ve vyšších vrstvách atmosféry stoupne krátkodobě až na 1500 °C, u povrchu pak činí asi desetkrát méně. Jedinou ochranu živočichům poskytuje dostatečně hluboká voda, jeskyně nebo podzemní úkryty. Vzdálenost 13 tisíc kilometrů do současného Mongolska překoná rozžhavený prachový oblak za pouhých 45 minut, tedy průměrnou rychlostí kolem 18 000 kilometrů v hodině (téměř dvacetkrát rychleji než běžné letadlo, například z Prahy do Londýna by dnes touto rychlostí trval přesun jen 4 minuty). Teplota již i na opačné straně Země dosahuje asi 70 °C, prakticky všichni živočichové s tělesnou hmotností nad 25 kilogramů (podle některých vědců dokonce jen 1 kg), kteří včas nenalezli úkryt, okamžitě umírají.

Zhruba za dvě hodiny již obejme smrtící náruč prachového mračna celou planetu. Fotosyntéza postupně ustává a rostliny přestávají asimilovat, vytvářet kyslík a produkovat organickou hmotu, zabudovanou do vlastních tkání. Brzy tak začíná hynout celá makrofytocenóza, mizí lesy s krytosemennými dřevinami i bylinami a nahosemennými jehličnany. Silně klesá schopnost rostlin vázat atmosférický oxid uhličitý a jeho obsah v atmosféře stoupá. To přináší další zvětšení skleníkového efektu a přispívá k nerovnováze v koloběhu prvků a organických živin. Ale zpět do doby krátce po dopadu. Zhruba po pěti hodinách se konečně začíná rozplývat prachové mračno, sluneční svit ale není nijak výrazný. V atmosféře nyní obíhají miliardy tun prachových částeček, které jej efektivně zastiňují. V semiaridních oblastech pouští a polopouští se uvolňují gigantické super-bouře, které ženou horký písek do velkých výšek a opět zvyšují teplotu na víc než 100 °C. Nejdramatičtější události nicméně pomalu doznívají, devastační účinky dlouhodobého charakteru se však teprve uvádějí do chodu. Bilance zkázy v živé přírodě je strašlivá. Již za první den následující po dopadu zřejmě zahynulo až 99 % větších živočichů a prakticky zmizela rostlinstva na velkých plochách všech kontinentů. Některé skupiny organismů mizí zcela, většinou však ztráty biodiverzity nepřesahují zhruba 50 %. Představa téměř totálního vyhubení většiny organismů je tedy zcela nesmyslná – i přes ničivé důsledky srážky například paryby neztrácí víc než pětinu své druhové rozmanitosti, u kostnatých ryb pak dokonce biodiverzita po přelomu K/Pg[13] události překračuje 90 %.

———

https://i2.wp.com/upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/Chicxulub-animation.gif?resize=500%2C226

Animace zobrazující průběh a účinky dopadu asteroidu Chicxulub, zejména pak zformování impaktního kráteru. Pro lepší představu o rozměrech postačí srovnání s rozlohou naší republiky. Vzniklý kráter by totiž zabral celé území Moravy a Slezska. Kredit: University of Arizona, Space Imagery Center (Wikimedia Commons)

———

Po celé další měsíce a roky dopadá na zemský povrch kyselý déšť s příměsí kyseliny dusičné, způsobený termálním šokem v atmosféře. Vzhledem k tomu, že horniny v místě dopadu zahrnovaly také značná množství anhydritu (síranu vápenatého, CaSO4), bylo do stratosféry uvolněno také ohromné množství sirnatých par. Ty zde způsobily vznik aerosolů s obsahem síry a nakonec dopadly zpátky na zem v podobě enormního množství sirnatých kyselých dešťů. Podle nejuznávanějších propočtů bylo takto uvolněno asi 7.5×1016 až 6.0×1017 gramů síry. Nejdříve spálená a brzy nato jedovatým deštěm promočená země se na mnoha místech stala až do hloubky prakticky sterilní a pro složitější formy života zcela nevhodná. Půdní společenstva pedosféry byla na mnoha místech poškozena, ale nikoliv zcela zničena, jak dokládá objev ichnofosilních[14] struktur v podobě zkamenělých půdních chodbiček tehdejších kroužkovců. Vymírají však mnozí drobní bezobratlí živočichové nad zemí – například blanokřídlý hmyz, jakým jsou včely, je zřejmě těžce zasažen a prochází výraznou ztrátou své biodiverzity (druhové rozmanitosti)[15]. Ztráty v druhové rozmanitosti hmyzu jsou také dobře patrné na fosilních otiscích listů, na kterých po dobu 1,7 milionu let od dopadu prakticky zcela chybí stopy okusu od býložravých členovců. Zkáza je celosvětová, obnova je však rychlejší na jižní polokouli. Z ptačích společenstev přežívají pouze předkové „moderních typů“ ptactva, což platí v podstatě i pro savce.

Sluneční světlo je téměř zcela zastíněno na dobu od 1 do 6 měsíců. Fotosyntéza zcela ustává po dobu asi 2 až 12 měsíců. Silně poškozena je také ozónová vrstva, která trpí zejména vyvržením velkého množství chloru a brómu vysoko do atmosféry. Je možné, že dopad uvolnil až pětinásobné množství chloru, nutného ke zničení této ochranné vrstvy Země. Před smrtonosným zářením z okolního vesmíru pak biosféru ochránil zejména prach, saze a oxid dusičitý (NO2), pohlcující ultrafialové záření a zároveň také síranové aerosoly, které účinně rozptýlily další druhy přicházejícího záření. Prachové částečky se potom usadily poměrně rychle (snad v řádu týdnů), aerosoly se ale vysrážely nejspíš až za několik let. Ještě větším problémem však byly skleníkové plyny, které dopad rovněž uvolnil v ohromném množství. Oxid uhličitý, vodní páry a metan přispěly ke skleníkovému efektu, jež na dlouhá desetiletí oteplil celý povrch planety v rozmezí 1 – 7,5 °C. Krátce po dopadu se naopak prudce ochladilo, neboť nastal efekt tzv. nukleární zimy. Teploty oceánů poklesly v průměru asi o 2 °C, místy dokonce až o 7 °C[16]. Období snížených teplot trvalo snad několik málo měsíců až let, ale stačilo prakticky vyhladit všechna teplomilná společenstva ekologicky specializovaných rostlin i živočichů. Nově se objevují také další doklady o intenzitě zkázy – již v prvním roce po impaktu byla v blízkosti dnešního Haiti naakumulována masivní vrstva vegetace, stržená vzedmutými proudy vody.

Intenzivní narušení struktury oceánského dna přináší časté sesuvy a podmořská zemětřesení, vedoucí k dalším vlnám megatsunami. Ty zlikvidují jakékoliv případné zbytky regionálních ekosystémů na pobřežích v délce desítek tisíc kilometrů. Megatsunami vyvolané dopadem byly vysoké 100 až 300 metrů a rozrušily podmořské dno až do hloubky kolem 500 metrů. Drtivou silou dopadly tyto gigantické vlny na pobřeží dnešního Texasu a okolních států asi 5 až 10 hodin po impaktu (dříve, než byla oblast zasypána také šokem přeměněnými horninami – tektity). Znovu probuzené supervulkány na indickém ostrově (Indie se tehdy jako obří ostrov vlivem tektoniky teprve plavila na sever směrem k eurasijské desce) zuří a dotvářejí Dekkanské trapy (masivní vrstvy čediče a bazaltu o mocnosti kolem dvou kilometrů). V pórech zemské kůry se na mnoha místech shromažďují ohromná množství plynů, jako je metan nebo sirovodík. Na místě dopadu, kam již nyní lze dohlédnout, se tyčí ohromný kruhový val, mající podobu pohoří. Gigantická prohlubeň o průměru téměř dvě stě kilometrů a hloubce dvacet kilometrů (o osm kilometrů více, než nejhlubší člověkem provedený vrt) zde stojí jako němý monument jedné z největších katastrof v dějinách života na Zemi. Jen tloušťka vyvrženého materiálu u samotného kráteru dosahovala 600 až 800 metrů (jako dvě Eiffelovy věže na sobě) a ještě ve vzdálenosti 600 kilometrů byl povrch pohřben pod 50 až 300 metry vyvržené horniny. Dokonce i ve 2000 kilometrů vzdáleném Coloradu pokryje zemi vrstva prachu o několikacentimetrové tloušťce. Nic, co člověk ve své historii zaznamenal, se ani vzdáleně neblíží těmto efektům. I nejsilnější známá exploze vulkánu v dějinách planety, která se odehrála v období mladších třetihor (asi před 27 miliony let), byla mnohem slabší. Tehdy supervulkán La Garita Caldera, nacházející se na území Colorada, vyvrhl na 5000 km3 horniny a explozí byla uvolněna energie rovná 240 000 megatun TNT. Dopad asteroidu na konci křídy byl však ještě 400krát silnější[17]. Navíc dnes známe i další menší krátery, které naznačují dopad jiných asteroidů o průměru 1-3 kilometrů přibližně ve stejné době[18]. Některé nové studie však naznačují, že indické sopky odstartovaly vlnu vymírání již přibližně 250 000 let před dopadem planetky (výrazná vlna výlevů nastala asi před 66.288 miliony let).

Při svých rozměrech je čerstvý kráter Chicxulub dobře vidět i z vesmíru (ještě dnes má při průměru 180 km[19] – vzdálenost Hradce Králové a Ostravy – podzemní hloubku výplně kolem 900 metrů). Také z povrchu Měsíce (tehdy o nějaký ten tisíc kilometrů blíže k Zemi než dnes) skýtala srážka úžasnou podívanou – pokud by se jí snad nějaký pozorovatel tehdy mohl těšit. Opačně tomu bylo zhruba o 42 milionů let dříve, kdy se z jedné polokoule Země dal pozorovat dopad asteroidu, který na přivrácené straně našeho satelitu vytvořil nápadný kráter Tycho. Ten je ovšem nejméně o polovinu menší než Chicxulub[20]. Na rozdíl od Měsíce však zemská atmosféra, činnost organismů a koloběh vody na Zemi postupně veškeré struktury typu impaktních kráterů zarovnávají pod povrch a ničí. Z ohromného kráteru se přibližně za milion let stal mořský záliv, opět zarostl bujnou vegetací a klesl na úroveň mořské hladiny. Dnes je kráter pohřben pod více než kilometrovou vrstvou mladších sedimentů. Kráterové valy jsou dodnes patrné i při satelitním snímkování, ačkoliv je samotná struktura již stovky metrů pod povrchem. Mohou za to yucatánské cenoty – krasové útvary s podzemní vodou, které vznikly jako prohloubeniny na okrajích někdejšího valu[21]. Staří Mayové je před staletími využívali jako magická místa pro své rituály a oběti, dnes jsou spíše rájem movitých potápěčů a speleologů. V posledních letech již bylo vyvinuto mnoho úsilí, aby byly cenoty (kterých je registrováno nejméně 2241) zahrnuty mezi přísně chráněné přírodní objekty[22]. Jsou dobře vidět dokonce i na satelitních snímcích na Google Maps – jen si je zkuste najít sami.

Měsíc po srážce již naše planeta vypadala podstatně jinak. Začínala právě éra třetihor (či nověji – paleogénu nebo kenozoika) a většina souší i moří byla téměř bez života (alespoň na úrovni větších organismů s hmotností v řádu desítek kilogramů). Přežili prakticky jen drobní tvorové maximálně o velikosti kočky nebo menšího psa. Spálená země hostila nadlouho pouze vegetaci pyrofytních kapradin, které jediné dokážou najít dostatek živin i na spálené půdě. Všude byl cítit silný odér požárů, spálených těl a jedovatých výparů. Miliony velkých mrtvol zejména dinosaurů se rozkládaly a hnilobným zápachem přispívaly k děsivé scenérii právě ukončené éry. V okolí dopadu ještě stovky nebo snad tisíce let nežije nic většího než kroužkovci, podobní dnešním žížalám. Neptačí dinosauři snad ještě živoří v menších roztroušených populacích, jsou již ale příliš zdecimováni na to, aby mohli projít další evoluční radiací a opět ovládnout pevninské ekosystémy planety. Je však nepochybné, že nevyhynuli již před dopadem asteroidu, jak se také někteří vědci dříve domnívali[23]. Zkameněliny údajných třetihorních dinosaurů jsou sice hlášeny z americké Montany a Nového Mexika, zřejmě se ale jedná jen o fosílie druhotně uložené v mladších sedimentech[24]. Devastace ekosystémů je však nerovnoměrná. Některé druhy živočichů (např. obojživelníci, kroužkovci) a rostlin (nahosemenné dřeviny) nebyly zasaženy tak těžce jako jiné. Plošná likvidace vegetace na mnoha místech nicméně způsobila těžké ztráty biodiverzity většiny organismů. Převažujícím druhem rostlin se na dlouho staly kapradiny a odolnější krytosemenné rostliny, v místech bez jejich předchozího výskytu pak vývojově primitivní mechorosty a symbiotické lišejníky. Původní klimaxové (plně ekologicky ustálené) ekosystémy nahradila oportunistická společenstva s odolnějšími druhy rostlin. Tento stav mohl přetrvávat stovky nebo několik tisíc let, což plně postačilo k vyhynutí do té doby dominantní megafauny. Silně poškozen byl také globální cyklus uhlíku, k jehož nápravě došlo podle odhadů až zhruba za 130 tisíc let (+- 50 tisíc). Ještě horší situace pak panovala na dně oceánů, kde se přísun organických látek z vyšších vrstev vodního sloupce stabilizoval možná až za 3 miliony let.

Ekologická zkáza je v celosvětovém měřítku dokonána. Po zemi se potulují už jen poslední žalostné zbytky populací dinosaurů a snad i ptakoještěrů[25], v mořích vymírají poslední mosasauři a plesiosauři. Také savci a ptáci jsou zasaženi, za několik milionů let po dopadu však podstoupí velkou evoluční radiaci a vytvoří množství forem, které naprosto ovládnou uvolněné ekologické niky planety. Teprve po milionu let od dopadu porůstá tuto oblast znovu zdravý a bujný tropický prales. Monumentální kráter je stále dobře viditelný, ale jeho nemilosrdná destrukce vlivem činnosti navrátivších se živých organismů a atmosféry již probíhá. V době, kdy asi před patnácti tisíci lety dorazil do této oblasti člověk, je kráter již dávno pohřben pod kilometrem sedimentů. O jeho existenci nemají tušení ani Mayové, kteří někdy před dvěma tisíciletími nazvou toto místo Chicxulub – „ďábelská blecha“. Až v roce 1978 odhalí americký geofyzik Glen Penfield při geoseizmickém průzkumu pro mexickou naftařskou společnost Pemex ohromnou kruhovitou strukturu do té doby neznámého impaktního kráteru[26]. Zhruba ve stejné době odkrývá geolog Walter Alvarez vrstvičku těžkého kovu iridia v sedimentech z konce křídy u italského města Gubbio (provincie Perugia)[27]. Zabiják dinosaurů a kosmický vetřelec, který ukončil nejslavnější éru života v dějinách naší planety byl zhruba 660 400 milénií po svém dopadu konečně odhalen. Dnes máme k dispozici tak velké množství přesvědčivých dokladů o dopadu velkého asteroidu na konci druhohor, že pochybovat o něm je prakticky nemožné. Chicxulub je sice až třetím největším známým impaktním kráterem na Zemi[28] (větší jsou pouze jihoafrický Vredefort a kanadský Sudbury o stáří kolem 2 miliard let), je však geologicky mnohem mladší a svědčí o katastrofické události, která stála doslova na prahu dvou světů – jednoho opanovaného dinosaury a druhého, jejž nakonec ovládl člověk.

Za to, že se již posledních 66 milionů let podobně velká kolize neodehrála (ačkoliv menší asteroidy dopadaly v poměrně velkém množství), vděčíme zejména našemu tichému ochránci Jupiteru. Tato ohromná plynná planeta o hmotnosti 318krát větší než má Země nevědomky působí jako strážce vnitřních kamenných planet sluneční soustavy a svojí velikou gravitační silou zachytává nebo vychyluje většinu těles, která by se s naší mateřskou planetou mohla srazit (na druhou stranu je třeba dodat, že sám Jupiter občas nějakou planetku z Hlavního pásu „vystřelí“ směrem do vnitřních částí sluneční soustavy, přičemž se pak mohou srazit se Zemí). Paradoxně ale máme za co být vděční i samotnému asteroidu z konce křídy. Ačkoliv se to zdá zvláštní, vděčíme této již dávno zaniklé „vesmírné skále“ za mnohé, dokonce i za naši prostou existenci[29]. Kdyby se totiž se Zemí nesrazila a nezpůsobila vyhynutí velkých neptačích dinosaurů, pak by se celá evoluce savců, zejména pak řádu primátů a tedy i člověka výrazně opozdila. Existují domněnky, že v inteligentní formu života se mohli vyvinout dokonce i někteří teropodní dinosauři, pokud by měli dostatek evolučního času[30]. Pravděpodobnější však je, že by úrovně vyspělosti člověka nikdy nedosáhli. Na scénu bychom však nepochybně vstoupili až o mnoho milionů let později. Ale evoluční proces je hazardní a zcela nevypočitatelná hra. Možná bychom dokonce nevznikli nikdy. Před sedmi miliony let by se tak v Africe neobjevili první po dvou kráčející hominini[31]. Nevznikli by australopitékové, následně ani člověk zručný, africký kontinent by nikdy neopustil člověk vzpřímený. Svůj oštěp a malířskou hlinku by nepozvedl náš předek, archaický Homo sapiens. Nikdy bychom nevytvořili civilizaci a kulturu v užším smyslu slova. Nesestavili bychom první jednoduché kalendáře, nepochopili ani ta nejzákladnější tajemství okolního vesmíru. Nepřečetli bychom svůj vlastní genom, nesestoupili až na dno Mariánského příkopu a neodkryli svůj původ díky správné interpretaci zkamenělin. Na Zemi by nejspíš dnes neexistovala žádná forma života, která by získala pokročilé uvědomění sebe sama. Nikdo by tak nemohl odhalit nebezpečí, které nám z vesmíru přibližně jednou za 100 milionů let hrozí…

 ———

Mgr. Vladimír Socha, 2014

Zkrácená a pozměněná část textu vyšla v podobě článku Soudný den dinosaurů také v letošním listopadovém čísle časopisu Tajemství vesmíru (vyd. Extra Publishing).

———

Část Yucatánského poloostrova s vyznačením někdejšího impaktního kráteru Chicxulub. Satelitní snímek odhalil mj. také korelaci mezi výskytem cenotů (krasových závrtů zčásti zaplněných vodou) a okrajem někdejšího kráterového valu. Po 66 milionech let jsou již prakticky jediným povrchovým důkazem přítomnosti kráteru. Kredit: NASA/JPL-Caltech, Wikimedia Commons

———

Záznam přednášky holandského geologa Jana Smita z Univerzity v Amsterdamu na téma katastrofy K-T a role asteroidu Chicxulub v této dávné události (2011).

———

Odkazy:

http://en.wikipedia.org/wiki/Chicxulub_Crater

http://www.space.com/19681-dinosaur-killing-asteroid-chicxulub-crater.html

http://impact.ese.ic.ac.uk/ImpactEffects/Chicxulub.html

http://www.lpi.usra.edu/science/kring/epo_web/impact_cratering/Chicxulub/Chicx_title.html

http://palaeo.gly.bris.ac.uk/communication/hanks/eff.html

http://newswatch.nationalgeographic.com/2010/03/04/asteroid_terminated_dinosaur_era_in_days/

http://www.jpl.nasa.gov/asteroidwatch

http://www.passc.net/EarthImpactDatabase/chicxulub.html

http://www.everythingcozumel.com/naturalhistory/ChicxulubCraterdinokiller.pdf

https://www.princeton.edu/geosciences/people/keller/publications/pdf/KellerEarthLife2012.pdf

http://eesc.columbia.edu/courses/w4937/Readings/Schulte.etal.2010.pdf

http://www.lpi.usra.edu/science/abramov/papers/abramov_kring_2007.pdf

http://www.arm.ac.uk/~ambn/356.pdf

http://www.uni-muenster.de/GeoPalaeontologie/Geologie/Sedi/pdf/Bahlburg%20et%20al_in%20press_Low%20energy%20deposition%20in%20the%20Chicxulub%20crater%20during%20the%20impact%20to%20post-impact%20transition.pdf

https://www.youtube.com/watch?v=5qJPTjMnwNk

https://www.youtube.com/watch?v=Dcp0JhwNgmE

…a další

———

Poznámka autora: Jednotlivé číselné údaje o asteroidu i následných efektech po jeho dopadu mohou být jen přibližné (mnohdy se fyzikální, chemické a biologické údaje a data liší i v současných vědeckých studiích, které se z různých pohledů tomuto tématu věnují). Pro celkové hlubší pochopení vymírání na konci křídy je nezbytný přístup mnoha vědních oborů, od astronomie až po palynologii a ekologii. Je však jisté, že v rámci takto odlišných metodologií výzkumu se mnohé údaje mohou významně rozcházet. Text vychází z nejnovějších vědeckých studií (publikovaných převážně v letech 2007 – 2014) a záměrně opomíjí především nesmírně složitou chemickou stránku věci a zároveň také paleontologickou rovinu problematiky (která by i ve stručné podobě sama vydala na desetinásobně dlouhý text). Je také možné, že výrazně větší roli – snad i zásadní – v tomto vymírání sehrály indické sopky (jak naznačují některé nejnovější studie). Přesto je právě mexický impakt nepochybně jedním z klíčových faktorů. Poznámky pod čarou jsou velmi selektivní a týkají se pouze některých podstatných položek, jež je vhodné více vysvětlit. Pro více informací lze doporučit zmíněné internetové prameny – opět jen velmi stručný výčet – nebo vlastní publikace autora Dinosauři od Pekelného potoka (Motto, 2010) či Objevy pod vrstvami času (Computer Press, 2014)

———

[1] Zatím nejpřesnější datování události K-T. Viz například http://www.sciencemag.org/content/339/6120/684

[2] Pojem „neptačí“ vychází z poznání faktu, že současní ptáci nejsou jen „potomky“ teropodních dinosaurů – jsou sami specializovanou skupinou maniraptorních teropodních dinosaurů. V rámci moderní kladistické systematiky tak ptáky chápeme jako poslední přežívající skupinu dinosaurů. Klasické druhohorní dinosaury proto označujeme jako „neptačí“. Viz také http://dinosaurusblog.wordpress.com/2009/03/31/776571-jsou-ptaci-dinosauri/

[3] Viz např. http://dinosaurusblog.wordpress.com/2009/08/10/802338-what-the-hell-is-hell-creek/

[4] Viz odkaz http://bsgf.geoscienceworld.org/content/183/6/547

[5] Skupina Dinosauria sice vzniká již v období svrchního triasu, ale dominantní složkou pevninské megafauny se stává teprve na přelomu triasu a jury před 200 miliony let.

[6] V roce 2007 publikovali astronomové David Vokrouhlický, David Nesvorný (Češi) a William F. Bottke studii, ve které označují za původce impaktoru rodinu asteroidů Baptistina. Důkazem mělo být podobné chemické složení s obsahem chromu, objevené jak u zmíněných asteroidů, tak i v sedimentech příslušného geologického stáří. Vzniku asteroidu Chicxulub odpovídalo také předpokládané datum vzniku úlomků, ke kterému mělo dojít při impaktu v době před 160 miliony let. Tato teorie se ale stala neudržitelnou v roce 2011, kdy údaje infračerveného vesmírného dalekohledu WISE snížily odhadovanou dobu impaktu mateřského asteroidu na 80 milionů let před současností – příliš pozdě pro vznik impaktoru K-T. Asteroid 298 Baptistina byl tak jako mateřské těleso pro Chicxulub definitivně vyloučen. Menším „bratrem“ vražedného asteroidu by pak mohl být objekt P/2010 A2, asi 150 metrů velké těleso na pomezí asteroidu a komety, objevené v rámci projektu LINEAR v lednu roku 2010. (http://www2.sci.muni.cz/clanek.php?id=869)

[7] Viz odkaz http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=951+Gaspra#content

[8] Objevily se také domněnky, že mohlo jít o zbloudilé jádro komety, ty jsou však dnes spíše ojedinělé. Iridiová anomálie byla kuriózně vysvětlována rovněž možností tehdejšího průchodu Sluneční soustavy hustým molekulovým mračnem. Nebyly však odhaleny žádné izotopové anomálie, svědčící o mezihvězdném původu iridia.

[9] Zeměpisné souřadnice viz http://en.wikipedia.org/wiki/Progreso,_Yucat%C3%A1n

[10] Viz http://en.wikipedia.org/wiki/Tsar_Bomba

[11] Zřejmě jde o zemětřesení u chilského města Valdivia, které dne 22. května 1960 dosáhlo síly 9,5 stupně tzv. momentové škály.

[12] Obří titanosaurní sauropodi (Alamosaurus sanjuanensis), obývající jihozápad dnešních USA v době před asi 69-66 miliony let. Objevily se také indicie, že tito dinosauři mohli přežít do nejstarších třetihor (Fassett, 2011), do doby před asi 64,8 milionu let. Jde však nejspíš o chybnou interpretaci zaviněnou špatným datování hornin. Viz http://en.wikipedia.org/wiki/Alamosaurus

[13] K-T událost, správněji spíše K-Pg událost, je populární označení katastrofy na konci křídové periody druhohorní éry. K – z německého Kreide (křída), T – Terziär (třetihory). Dnes se považuje za vhodnější použití zkratky K-Pg: křída – paleogén, protože pojem „třetihory“ je již zastaralý a nahrazený starším paleogénem (před 66 – 23 m. l.) a mladším neogénem (před 23 – 2,6 m. l.).

[14] Ichnofosilie jsou zkamenělé doklady o dávných životních projevech organismů, například fosilní chodbičky v sedimentu, otisky stop nebo třeba zkamenělý trus (koprolit).

[15] Viz například http://dinosaurusblog.wordpress.com/2013/10/26/vyhynuti-dinosauru-odnesly-i-vcely/

[16] Viz http://dinosaurusblog.wordpress.com/2014/05/16/vyhubila-dinosaury-nuklearni-zima/

[17] Objevují se nicméně poměrně dobře podpořené teorie, které v dopadu asteroidu spatřují jen jednu z více příčin vymírání, možná dokonce ani ne tu nejvýznamnější. Velkým konkurentem jsou pak zejména extrémně silné sopečné erupce, probíhající před 68 až 60 miliony let na území tehdejší ostrovní Indie (jejich výsledkem jsou masivní vrstvy bazaltu, uložené dnes na ploše asi 500 000 km2 – tzv. Dekkanské trapy; viz https://www.princeton.edu/geosciences/people/keller/publications/pdf/KellerEarthLife2012.pdf)

[18] Jedná se o kráter Boltyš na Ukrajině (průměr 24 km, stáří 65,17 ± 0,64 m. l.), Silverpit v Severním moři (20 km, 62,5 ± 2,5 m. l.) a kontroverzní gigant Šiva z indického oceánu (400 x 600 km). Mnoho dalších potenciálních kráterů v oceánu Tethys přitom mohlo být zničeno probíhajícími tektonickými pochody.

[19] Objevují se ale také údaje menší (od 130 km) i větší (200 nebo dokonce 300-400 km).

[20] Průměr 86,2 km a hloubka přes 4800 metrů. Viz http://en.wikipedia.org/wiki/Tycho_%28crater%29.

[21] Viz http://en.wikipedia.org/wiki/Cenote

[22] Viz např. http://whc.unesco.org/en/tentativelists/5784/

[23] Viz například v odkazu http://dinosaurusblog.wordpress.com/2011/07/19/899246-dinosauri-se-nejspis-dozili-rozhrani-k-pg/

[24] Více viz např. http://dinosaurusblog.wordpress.com/2009/05/01/784379-tretihorni-neptaci-dinosauri/

[25] V té době již pouze skromný pozůstatek někdejší slávy v podobě čeledi azdarchidů (Azhdarchidae). Ptáci již mezitím pterosaury vytlačili z jejich původních ekologických nik až na samotný pokraj vyhynutí.

[26] Více o historii tohoto objevu viz např. http://dinosaurusblog.wordpress.com/2014/08/11/strucna-historie-zabijaka-dinosauru/

[27] Ačkoliv je zjištění o dopadu obřího asteroidu připisováno týmu Alvarezových, zhruba ve stejné době na ně přišel také holandský geolog Jan Smit. S kráterem Chicxulub byly porovnávány také některé krátery na Venuši, které jeví podobnou strukturu a složení. Rozdílem je pak zejména absence vody a karbonátů na povrchu naší sesterské planety.

[28] Viz seznam http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_impact_craters_on_Earth

[29] Objevují se také odvážné teorie, že materiál vyvržený při impaktu mohl odeslat složité organické molekuly a zárodky života do okolního vesmíru. Mohl snad být „zabiják dinosaurů“ původcem života na jiných planetách nebo jejich satelitech? Viz http://www.history.com/news/dinosaur-asteroid-may-have-sent-life-into-space

[30] Viz například příspěvek http://dinosaurusblog.wordpress.com/2009/11/19/822580-druhy-pohreb-vyspeleho-dinosauroida/

[31] Druh Sahelanthropus tchadensis, vědecky popsaný roku 2002 (http://en.wikipedia.org/wiki/Sahelanthropus)

———

7 komentářů

Filed under Astronomie a vesmír, O dinosaurech obecně, Rekordy a statistika, Spekulativní paleontologie, Vymírání K-T

7 Responses to Soudný den dinosaurů

  1. Vím, že číselné údaje o asteroidu a následných doprovodných jevech jsou přibližné… přesto mne některé hodnoty skutečně zarážejí. Například teplota na opačné straně planety zvýšená na 70°C… s těmi teplotami několika tisíc a v určitém okruhu od impaktu několika stovek °C nemám problém, ale 70°C na opačné straně planety mi přijde poněkud přehnané číslo. Především proto, že to jsou hodnoty skutečně likvidační.
    Ano, jsem si vědom, že pojednáváme o drastickém kataklizmatu, které způsobilo vymření celých řádů… nicméně s temito hodnotami se veškeré vymírání v celoplanetárním měřítku odehrálo během jedné až dvou hodin, což mi přijde i při katastrofálnosti popisovaných událostí jako velmi přehnané.
    ——————————————
    Vidím tam ale velmi krásné vysvětlené oné pauzy v paleontologickém záznamu. Množství kyselých dešťů, zemětřesení a v některých oblastech i zásahy tsunami… To vše mohlo mít dopad nejenom na živé, ale i na mrtvé. Fosilizace pozůstatků je konec-konců velmi choulostivý proces probíhající za příhodných podmínek. Všechny tyto doprovodné jevy mohly ovlivnit sedimenty hluboko pod povrchem a změnit v nich podmínky do té míry, které v nich uloženým pozůstatkům znemožnilo či přerušilo fosilizační proces a učinilo je mnohem méně diferenciované oproti okolnímu materiálu, což po dalších víc než 60 milionech letech geologických procesů komplikuje (ne-li znemožňuje) jejich odhalení a rozpoznání.

  2. snebka

    Fantastický článek!!Vůbec jsem nevěděl, že velcí dinosauři jako Alamosaurus,Tyrannosaurus nebo Triceratops mohli vymřít hned v den dopadu..
    A ještě pár dotazů 😀
    Která ze skupin pravěkých ještěrů zmizela pravděpodobně nejpozději ? Dnosauři,ptakoještěři nebo mořští plazi?

    Byla nějaká část planety poničena o něco méně něž zbytek?Například dnešní Austrálie, jih Afriky, Antarktida…

  3. Velice sugestivní podání události, celou jsem ji přímo prožil (a přežil) v duchu a bylo fakt drsný… 🙂
    Tento web jsem objevil před několika dny a hodně mě zaujal. Dokonce natolik, že se chystám na to, že sjedu na jeden zátah všechny díly Jurského parku. Možná už dnes.
    Ve čtení článků budu samozřejmě pokračovat, a že jich je!
    Držím palce v dalším zvelebování sauřího světa!

  4. Uplnej Vypatlanec

    bajecny clanek, precetl jsem na jeden nadech (no ke konci uz jsem byl trochu modrej :-)) ) , poutave napsanej a hlavne – bez trapackych gramatickych chyb, kterych je bohuzel dnes vsude plno. Diky a at se dari. Jo a cert vem tech 70st.

  5. Velmi děkuji, takového hodnocení si člověk váží (zejména proto, že určitě nejste tím, co naznačuje přezdívka) 🙂 Nicméně je pravda, že článek bude nutné průběžně aktualizovat, protože některé novější studie všechny aspekty tohoto popisovaného průběhu nepodporují…

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *