מה באמת גרם להכחדת הדינוזאורים?

ממש החודש, במרץ 2016, מתחיל עוד קידוח במפרץ מקסיקו, אך הפעם מטרת הקודחים אינה לגלות מקורות נפט חדשים. מדענים מהקרן הבינלאומית לחקר האוקיינוסים (IODP) הם שינהלו את החפירה ללבו של מכתש צ'יקשולוב (Chicxulub crater) – מכתש מעגלי שקוטרו כ-180 קילומטרים, רובו מתחת לפני הים.

המכתשים שאנו מכירים בנגב נוצרו מתנועות גיאולוגיות, אך מכתש צ'יקשולוב שונה בתכלית, מכיוון שהוא נוצר מפגיעת מטאוריט לפני כ-65 מיליון שנה. המכתש התפרסם בשנות ה-90 בעקבות ההשערה כי פגיעת המטאוריט שיצרה אותו הביאה להכחדת מינים נרחבת ובין השאר להיעלמות רוב הדינוזאורים. ההשערה אמנם קנתה לה ביסוס עם השנים, אך עדיין יש בקהילה המדעית ויכוחים רבים לגביה, ואחת ממטרות המחקר היא לבדוק את נכונותה. בנוסף, החוקרים מעוניינים ללמוד על תהליך ההיווצרות של מכתשים בעקבות פגיעת מטאוריטים.

הקידוח יתבצע בלב ים, שם נמצא מוקד הפגיעה של המטאוריט. חישובים העלו שמדובר בסלע מהחלל שקוטרו כעשרה קילומטרים. עוצמת הפגיעה שלו הייתה חזקה בערך פי מיליארד מפצצות האטום שהוטלו על הירושימה ונגסקי ב-1945. נפילתו יצרה נחשולי צונמי עצומים וענן של אפר וגזים שאפף חלקים נרחבים של כדור הארץ.

אחת העדויות המרכזיות לפגיעה היא שכבה דקה של היסוד המתכתי אירידיום שנמצאת בין שכבות המתוארכות לתקופת היווצרות המכתש. אירידיום הוא יסוד נדיר יחסית על פני כדור הארץ, אך נפוץ במטאוריטים, ולכן המדענים קושרים בין הפיצוץ האדיר שנוצר בעקבות התרסקותו לפיזור אבק האירידיום בכל רחבי כדור הארץ.

ב-1980, עוד לפני שנודע על קיום המכתש במפרץ מקסיקו, פרסמו הפיזיקאי האמריקאי לואיס אלוורז (Alvarez) ובנו הגיאולוג וולטר אלוורז, מאמר שבו טענו כי פגיעה של מטאוריט גרמה להכחדת המינים הנרחבת לפני כ-65 מיליוני שנים. לדבריהם, האסון השמיד 85 אחוז מהחיים בכדור הארץ, כולל רוב מיני הדינוזאורים. טענתם התבססה על הקשר בין שכבת האירידיום להיעלמות של רוב מיני המאובנים בשכבות הגיאולוגיות, לצד ממצאים אחרים כמו שינויים במבנה של סלעי קוורץ, כנראה בשל החום העז שנוצר בעקבות פגיעת המטאוריט.

עם השנים הצטברו ראיות התומכות בהשערתם. המדענים סבורים שענן האפר והגזים היה הרסני לחיים על כדור הארץ, מכיוון שהסתיר את השמש, יצר ענני גשם חומצי, העלה את ריכוז הפחמן הדו-חמצני ועוד. הנסיבות האלה פגעו בכושר הייצור של המערכות האקולוגיות וגרמו להן לדעוך בהדרגה.

עם פרסום ההשערה על הכחדת המינים עקב פגיעת המטאוריט עלו גם השערות הנגד. מעריכים שההשפעה הישירה של הפגיעה נמשכה כעשור בלבד – הרף עין מבחינת זמן גיאולוגי, וקשה לעקוב אחרי תקופה כה קצרה בשכבות הנוצרות במשך מיליוני שנים.

אם אכן שינויי הסביבה הדרסטיים עקב הפגיעה הביאו להכחדה, היינו מצפים לראות היעלמות מהירה של כל המינים הגדולים, כמו הדינוזאורים, מכיוון שהם בדרך כלל הנפגעים הראשונים משינויים בבית הגידול. אף על פי כן, התמורות שרואים בשכבות המאובנים מתונות הרבה יותר ומתפרשות על עשרות אלפי שנים ואולי אף מאות אלפים. כמו כן, חוקרים הראו שהתפרצויות געשיות גדולות באזור שבו שוכנת כיום הודו, שנמשכו כמה עשרות אלפי שנים, יכלו לגרום נזק גדול לא פחות לחיים על כדור הארץ.

כמו אבן במים
הקידוח שיחל החודש יאפשר לנסות לבדוק את ההשערה באמצעות דגימת סלעים ממש מלב המכתש. עד כה הדגימות נלקחו מאזורים רחוקים יותר, אך לב המכתש מספק הזדמנות נדירה לקבל עדויות ישירות מאירוע הפגיעה של המטאוריט.

הקידוח יחל בעומק של כ-17 מטרים מתחת לפני הים ויצטרך לעבור דרך כ-500 מטרים של סלעי גיר צעירים יותר בטרם יגיעו הקודחים אל המכתש עצמו. לאחר מכן יאספו החוקרים דגימות במרווחים של שלושה מטרים, והם מקווים להגיע לעומק של קילומטר נוסף מתחת לשכבת הגיר. מהסלעים הם ינסו להפיק בין השאר מאובנים ודגימות של דנ"א שיוכלו להעיד על המיקרואורגניזמים שהצליחו לחיות בתקופות שאחרי הפגיעה, וללמד על התבססות האוכלוסיות בתקופות הללו.

הקידוח צפוי להימשך חודשיים, ועלותו של המבצע נאמדת בכעשרה מיליוני דולרים, במימון ה-IODP והקרן הבינלאומית לקידוחים מדעיים. פרט לשאלת ההכחדה החוקרים מנסים ללמוד על אופיו הגיאולוגי של המכתש שנוצר. מדובר במבנה ייחודי של מכתש שבו מעוצמת הפגיעה הסלעים מתנהגים כמו נוזל. כשזורקים אבן למים, למשל, נוצר מעין עמוד מים במקום שהאבן פגעה בו, וסביבו מעגלי הדף. במקרה של מכתש צ'יקשולוב חושבים שהפגיעה יצרה עמוד של סלע גרניט שקרס אל תוך עצמו בתוך זמן קצר מאוד, למבנה שמכונה Peak ring. במהלך הקידוח יבחנו החוקרים בקפידה את הרכב הסלעים כדי למצוא עדויות שמבנה כזה אכן נוצר.