Giga-vulkan skabte jordskælv i England og Danmark
Hidtil har forskere troet, at særlige mønstre i undergrunden i England var tegn på et meteorit-nedslag for 201 mio. år siden. Nu viser ny dansk forskning, at der i stedet var tale om jordskælv, som ramte store dele af Europa – og som blev skabt af et gigantisk vulkanområde.

I flere lande har forskere fundet tegn i jordlagene på, at store dele af Europa blev ramt af jordskælv for 201 mio. år siden. Her er forskerne Sofie Lindström og Gunver Krarup i færd med udgravninger i Norra Albert stenbrud i Skåne. »Jordskælvslaget er det lidt beige lag i højde med midt på spaden eller mit knæ,« forklarer Sofie Lindström. (Foto: Rikke Weibel, GEUS)

I Englands undergrund har geologer fundet tegn på, at briterne blev ramt af gevaldige rystelser for 201 millioner år siden.

Omtrent samtidig ramlede en meteorit ned i Frankrig, og det har fået flere forskere til at fremsætte en teori om, at det var meteoritnedslaget, som efterlod sig spor i sedimenterne i England.

Men nu har ny danskledet forskning givet meteorit-teorien dødsstødet. Forskerne har i stedet fastslået, at rystelserne skyldtes en byge af jordskælv, som ikke alene ruskede i de britiske øer, men også i store dele af Europa.

»Vi har undersøgt sedimenter i Danmark og flere andre lande, og her har vi genfundet de samme rystelser som i England. Vi mener, at det var et kæmpestort vulkansk område, som satte gang i jordskælv over store dele af Europa,« fortæller seniorforsker Sofie Lindström, som er hovedforfatter på den nye undersøgelse, publiceret i Geology.

Forsker: Min meteorit-teori får et slag i ansigtet

Det var oprindeligt den irske forsker Michael Simms, som kortlagde fortidens store rystelser i undergrunden under Storbritannien.

Simms foreslog i 2007, at rystelserne kunne stamme fra et meteornedslag, og teorien fik et fornyet boost få år senere: Tyske forskere regnede sig nemlig frem til, at et meteorkrater i Rochechouart i Frankring var cirka 201 millioner år gammelt – og dermed i samme aldersklasse som rystelserne i Storbritannien.

Fakta

Forskere siger normalt, at Jorden har gennemgået fem store masseudslettelser, hvor store dele af Jordens liv er uddøde:

Kridt-Palogen-grænsen: Masseuddøen for 65 mio. år siden, som blandt andet fik dinosaurer til at uddø.

Slut-triassiske masseuddøen: For 201 millioner år siden. Skete samtidig med fremkomsten af en giga-vulkan (CAMP), som ifølge ny forskning også førte til Jordskælv i store dele af Europa.

Perm-Trias-udslettelsen: For 251 millioner år siden. Den voldsomste masseuddøen videnskaben kender til - dræbte omkring 96 procent af havlevende dyr og 70 procent af landlevende dyr.

Sen-Devon udslettelse: Der hersker usikkerhed om, hvor længe denne udslettelse varede men den skete for omkring 375–360 millioner år siden.

Ordovicium-Silur udslettelse: For omkring 447-443 millioner år siden. Regnes som den næststørste masseuddøen i historien.

Herudover mener flere forskere, at Jorden netop nu gennemgår sin sjette masseuddøen. Læs mere her

Men den nye danske undersøgelse viser overbevisende, at der til trods for den aldersmæssige lighed ikke er sammenhæng mellem Rochechouart-nedslaget og rystelserne i Storbritannien – eller med Michael Simms egne ord giver den danske undersøgelse »hypotesen om et meteornedslag et effektivt slag i ansigtet.«

»Den nye undersøgelse er vigtig, fordi den ikke alene demonstrerer, at udbredelsen af de seismiske rystelser er langt større end, hvad jeg selv har dokumenteret; den viser også tydeligt, at der ikke var tale om en enkelt hændelse, men en serie af seismiske rystelser med uregelmæssige intervaller over mange tusinde år.«

»Det udelukker, at der kan have været et enkelt epicenter (centrum, red.) for jordskælvet og dermed eliminerer det samtidig enhver mulig forbindelse til Rochechouart-nedslaget,« siger Michael Simms, som er forsker ved afdelingen for naturvidenskab på Nordirlands Nationalmuseum.

Jordskælv foregik, før dinoerne uddøde

Diskussionen om, hvorvidt det var et meteorit-nedslag eller vulkaner, som skabte rystelserne i Europa, kan på mange måde minde om den mere velkendte debat om, hvad der fik dinosaurerne til at uddø.

Forskerne har længe skændtes om, hvorvidt det var vulkaner eller meteoritnedslag, som tog livet af dinoerne - og begge forklaringer er i princippet mulige.

Da de store rovdyr uddøde for cirka 65 millioner år siden, blev verden nemlig både ramt af voldsom vulkansk aktivitet i Indien og et meteoritnedslag på Yucatan-halvøen i Mellemamerika.

Kortet viser, hvordan kontinenterne sad sammen for 201 millioner år siden. Det mørkegrå område er den maksimale udbredelse af vulkanområdet CAMP. (Illustration: Geus efter kort publiceret i Marzoli et al. 1999)

Diskussionen i den nye artikel skal imidlertid ikke forveksles med diskussionen om dinosaurernes endeligt – de voldsomme rystelser i Europa foregik mere end 100 millioner år inden dinosaurernes uddøen; i overgangen fra Trias til Jura tid.

I den nye undersøgelse har forskerne fundet frem til denne periode i boreprøver fra undergrunden i Danmark, Sverige, Tyskland og Luxembourg. Det viste sig, at de 201 millioner år gamle sedimenter indeholdt præcist de samme ryste-mønstre, som Michael Simms havde fundet i Storbritannien.

Og da forskerne trawlede ældre geologi-litteratur igennem, fandt de også beskrivelser af lignende rystelser i både Polen, Ungarn, Slovakiet, Italien og det sydlige Frankrig.

Europa rystede i 20.000 år

»Vi er de første, der samler alle de her sporadiske beskrivelser, og på den måde får vi tegnet et billede af, at store dele af Europa blev ramt af jordskælv i perioden.«

»Vi kan se, at rystelserne sker over en periode på cirka 20.000 år. Det betyder altså, at de ikke kan være blevet skabt af et enkelt meteoritnedslag – i så fald ville vi for eksempel ikke have set, at der var pauser imellem rystelserne,« forklarer Sofie Lindström, som er seniorforsker ved De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS).

På det tidspunkt, hvor jordskælvene begyndte at feje hen over Europa, var Danmark og nabolandene præget af et fugtigt, varmt klima og store sumpskove. Alle kontinenter sad sammen i ét stort superkontinent, som kaldes Pangæa. Men Nordamerika og Nordvestafrika var så småt ved at rive sig løs fra hinanden.

Fakta

Den nye undersøgelse er lavet i et samarbejde mellem forskere fra:

De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS)
Københavns Universitet
Aarhus Universitet
Universitetet i Utrecht
Universitete i Bonn og
Lunds Universitet.

Projektet har fået støtte fra Geocenter Danmark

I sprækken mellem de to kontinenter kom en strid strøm af flydende lava til syne – og sprækken blev til et kæmpestort vulkansk område kendt som Den Central Atlantiske Magmatiske Provins (CAMP).

Giga-vulkan skabte jordskælvene

Selvom det gigantiske vulkanområde var langt borte fra Danmark og nabolandene, mener de danske forskere alligevel, at det var CAMP-vulkanismen, som sparkede gang i jordskælvene i Europa.

Den vurdering er irske Michael Simms også blevet enig i efter at have læst den nye undersøgelse.

»Den tætte sammenhæng mellem timingen af disse seismiske rystelser og de første udbrud i CAMP-vulkanismen tyder på, at der er en årsagssammenhæng. Men denne her undersøgelse giver stadig ikke rigtig svar på, hvilken mekanisme der ligger til grund for, at lavaflodsvulkanisme tilsyneladende kan generere sådanne kraftfulde seismiske rystelser,« fortæller Michael Simms.

Sofie Lindstrøm påpeger, at vulkanområdet ved CAMP var langt større og voldsommere end nutidens vulkaner – vulkanområdet dækkede omkring 11 millioner kvadratkilometer og var dermed det største, videnskaben kender til på Jorden.

»Vulkanprovinsen befandt sig mere end 2.000 kilometer væk fra England, og derfor har nogle forskere stillet spørgsmål ved, om det kunne være den vulkanske aktivitet, som skabte jordskælvene. Men der er tale om et vulkanområde, som er meget, meget større end nogen som helst vulkan, vi kender i dag. Der er enorme kræfter på spil,« forklarer Sofie Lindstrøm.

Billedet viser jordlag i Norra Albert stenbrud i Skåne. Det lag, der er blevet deformeret af rystelser fra jordskælv for 201 mio. år siden, er markeret inden for de hvide stiplede linjer. Under jordskælvslaget er der grå lersten og over er der gulbrune, horisontale lag af sandsten. (Foto: Rikke Weibel GEUS)

Hun mener kort fortalt, at den vulkanske aktivitet ved CAMP har fået jorden til at sprække, og at disse enorme kræfter har forplantet sig til andre steder på jorden – og dermed igangsat jordskælvene i Europa.

75 procent af Jordens liv forsvandt

Ud over at have sparket gang i jordskælv, er CAMP-vulkanområdet i forvejen kendt for at have fået langt mere alvorlige konsekvenser: En førende teori er, at det var det CAMP-vulkanerne, som førte til et voldsomt tilbageslag for store dele af livet på Jorden – et tilbageslag, der er kendt som den slut-triassiske masseuddøen.

»Man regner med, at op til 75 procent af alle organismer på Jorden blev udslettet. På land var der mange planter og træer, der døde, og i stedet for skove kom der bregner. I havene var der rigtig mange dyr, som døde,« siger Sofie Lindstrøm.

Perioden, hvor den slut-triassiske masseuddøen skete, falder netop sammen med perioden, hvor de voldsomme jordskælv rystede Europa.

En udbredt teori er, at den slut-triassiske masseuddøen skyldes, at store mængder drivhusgasser - primært kuldioxid (CO2) eller metan - blev frigivet til atmosfæren, når CAMP-vulkanerne hærgede.

På samme måde som nutidens udledning af drivhusgasser kan føre til global opvarmning, mener forskerne, at vulkanernes udledning af drivhusgasser fik temperaturerne til at stige og forsurede havene.

I den nye undersøgelse har forskerne også fundet tegn på jordskælv i borekerner fra Stenlille på Sjælland. Her er det et billede af en borekerne fra Stenlille fra cirka 1.500 meters dybde under jordoverfladen. »Der kan du se et lag i midten af stykket der er meget deformeret i forhold til de omgivende lag,« forklarer Sofie Lindström om jordskælvslaget. (Foto:Gunver K. Pedersen GEUS)

Dermed kunne en lang række organismer ikke længere overleve, lyder teorien.

Forskere: Huller i teori om masseuddøen

Men i den nye undersøgelse gør forskerne opmærksom på, at der ser ud til at være huller i teorien om årsagen til den slut-triassiske masseuddøen.

CAMP-vulkanerne havde nemlig mindst fire ’pulser’ af voldsom aktivitet over en periode på 620.000 år – men den omfattende masseuddøen forekommer kun i de første 20.000 år af vulkanprovinsens levetid, forklarer Sofie Lindström.

»Teorien forklarer ikke, hvorfor planter og dyr kunne komme sig igen, mens vulkanismen fortsatte med at være aktiv og danne kuldioxid i de næste 600.000 år. Der må have været noget særligt ved den tidligste vulkanisme, som førte til den omfattende masseuddøen,« påpeger Sofie Lindström.

Sammen med sine kolleger præsenterer hun i den nye undersøgelse en teori om, at CAMP-vulkanismen var særligt ’slem’ i sin første levetid.

Kan giftige svovlgasser have forværret masseuddøen?

»Vi mener, at den tidligste fase af vulkanismen var særligt forstyrrende for livet på Jorden, fordi magma fra dybden trængte op gennem de ældre lag i jorden.«

»På den måde kan der være blevet frigivet en masse svovl- og flourholdige gasser, der er giftige for dyr og planter. Det vil kunne være en medvirkende årsag til den slut-triassiske masseuddøen,« siger Sofie Lindström.

Irske Michael Simms er imidlertid ikke nær så imponeret af den del af den nye undersøgelse, som handler om »de mulige effekter af gasser, som bliver udledt af CAMP-vulkanismen.«

»Jeg synes, at denne del af undersøgelsen er langt mindre overbevisende, eftersom den i høj grad er baseret på formodninger i stedet for at fremlægge klare beviser, sådan som den gør det med seismitterne (de rystede mønstre i sedimenterne fra undergrunden, red.),« udtaler Michael Simms.

Sofie Lindström og hendes kolleger har imidlertid lavet flere andre undersøgelser, som underbygger deres hypotese om, hvorfor den voldsomme masseuddøen skete – det kan du læse mere om i artiklerne ’Populær teori om masseuddøen holder ikke vand’ og ’Syreregn tog livet af skovene på dinosaurernes tid’.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud