V posledních letech popisované zdokumentované efekty na biosféru v průběhu této kataklyzmatické události však naznačují, že se jednalo spíše o velmi rychlou, z hlediska geologického času prakticky okamžitou událost. Tato skutečnost je do velké míry konzistentní s krátkodobou příčinou v podobě impaktu, se kterou poprvé přesvědčivě vystoupil Luis Alvarez se svým týmem v roce 1980.
Ačkoliv ani dnes není tato tzv. impaktní teorie všeobecně přijímána (a nevysvětluje kompletně všechny jevy, pozorované ve fosilním záznamu), jeví se jako nejpravděpodobnější vysvětlení události K-Pg. Desítky vědeckých studií z posledních let jsou až na výjimky v dobrém souladu s impaktní teorií a doplňují mnohé detaily ohledně průběhu, fyzikálních efektů i následků této 66 milionů let staré události. Destruktivní efekty K-Pg impaktu si na základě současných znalostí můžeme pracovně rozdělit do čtyř fází, které se společně v různé míře podílely na katastrofě, v jejímž důsledku zcela vyhynulo asi 70 až 80 % tehdejších druhů.
1. „Drtivý úder“ – první sekundy až hodiny po srážce
Umělecká představa masivní kolize asi 1000 km velkého objektu (planetoidu) s mladou Zemí. Podobné katastrofy nepředstavitelného rozsahu mohly opakovaně vyhlazovat vznikající život na naší planetě v době před zhruba 4 až 3,5 miliardami let. Katastrofa na konci křídy měla podstatně menší rozsah, přesto jí podlehlo asi 75 % všech tehdejších druhů.
Planetka se sráží se Zemí v oblasti dnešního Mexického zálivu a při dopadu uvolňuje energii několiktisíckrát větší, než by odpovídalo souhrnné detonaci všech atomových bomb v jaderných arzenálech na vrcholu studené války. Od naprosto zdevastovaného místa dopadu (v řádu mnoha stovek kilometrů) se všemi směry začne šířit šoková vlna, která při rychlosti v řádu kilometrů za sekundu zabíjí vše živé v okruhu stovek až tisíců kilometrů od epicentra dopadu.
Chicxulubský kráter v představě ilustrátora
Zemětřesení o magnitudu nad 10.1 (dle jiných odhadů však až 13) se rovněž šíří touto extrémní rychlostí a sráží a drtí vše v dosahu. V současném světě by takové globální zemětřesení dokázalo zničit většinu budov na celém povrchu planety. Šířící se oblak plazmy o teplotě až 20 tisíc °C doslova vypaří vše živé v okruhu odpovídajícím rozloze velkých států. Megatsunami o počáteční výšce 1,5 kilometru až po řádové desítky metrů při vzdálenějších pobřežích má asi 30 000× větší energii než indonéská tsunami z roku 2004 a zdevastuje většinu pobřeží světa.
Žádný z těchto efektů však přesto není sám o sobě příčinou globálního vymírání, jakým katastrofa na konci křídy byla. Je jisté, že v celé oblasti Střední Ameriky, severní části Jižní Ameriky a naopak v jižních částech Severní Ameriky je zkáza prakticky úplná a takřka všechny populace větších suchozemských živočichů jsou zde zmasakrovány. Jedná se však teprve o začátek katastrofy.
2. „Žár z nebes“ – první desítky minut až desítky hodin po srážce
Zatímco v první fázi byla totální destrukce ještě omezena na jeden region (byť o průměru v řádu tisíců kilometrů), v následující fázi, která se časově s první prakticky prolíná, už je drtivě zasažen celý svět. Globální účinek má podobu tepelného infračerveného záření, vznikajícího vstupem extrémního množství drobných částic vyvrženého materiálu do nižších vrstev atmosféry. Vzduch se sice ohřívá jen asi o 10 °C, teplo je však plně absorbováno povrchem hornin, listů i kmenů a samozřejmě i těly živočichů.
Bylo spočítáno, že infračervená radiace tehdy překonala asi 8 až 10krát teplo přicházející od Slunce během poledních hodin na nejteplejších místech naší planety, a to v řádu desítek minut až několika hodin. Živá tkáň se v takových podmínkách doslova usmaží, jedinou záchranu skýtají úkryty pod zemí (v hloubce alespoň 10 cm) nebo pod vodní hladinou (kde se odpaří nanejvýš několik horních mikronů vodního sloupce).
Právě tato druhá fáze účinků dopadu planetky mohla být pro většinu populací terestrických zvířat nejvíce destruktivní a způsobit vyhynutí téměř všech nechráněných a obloze exponovaných suchozemských živočichů s hmotností nad 5 (podle jiných odhadů také 25) kilogramů.
3. „Globální mráz“ – první týdny až několik roků po srážce
Ještě v předchozí fázi dochází ve velké části světa i k divokým požárům, které spálí značnou část rostlinné biomasy a dále výrazně zhorší podmínky pro přežití velkému množství organismů. Po odeznění ohnivého pekla však nečeká již tak těžce zkoušený svět úleva a postupná obnova, ba právě naopak. Naplno se začíná projevovat další vražedný efekt spojený s vyvržením ohromného množství plynného i pevného materiálu do atmosféry, a to přesně opačný – zastínění slunečního svitu částicemi hmoty katapultovanými do stratosféry vede k rychlému snížení průměrné teploty na celém světě.
Pokles je přímo drastický, činí v průměru asi 26 až 34 stupňů Celsia. Horký svět pozdní křídy se v geologickém mrknutí oka mění na extrémně chladný, místy až ledový. Teplomilné druhy zvířat a rostlin, jejichž zástupci přežili nejhorší průběh prvních dvou fází katastrofy, na mnoha místech světa definitivně vymírají. Na souši trvá obnova a návrat přibližně k původnímu klimatickému stavu asi 3 až 16 let, podle jiné odborné práce je to však možná až 30 let. I tak se však jedná o extrémně rychlou obnovu oproti některým oblastem hlubokých moří a oceánů, kde značné výkyvy a dozvuky této tzv. impaktní zimy přetrvávají asi po dobu 10 tisíc let. O rozsáhlých požárech a následné impaktní zimě svědčí i tzv. kapradinový vrchol, který odpovídá extrémnímu rozšíření „katastrofové vegetace“ v prvních měsících až desetiletích po události.
Ačkoliv nový výzkum pravděpodobně vyloučil možnost dlouhodobého drastického ochlazení globálního podnebí po dopadu planetky na konci křídy, krátkodobá impaktní zima trvající v řádu měsíců až let je stále pravděpodobná. Na ilustraci je představa extrémního prostředí impaktní zimy na území Severní Ameriky několik týdnů po impaktu. Obloha plná síranových aerosolů, sazí a prachu tehdy možná způsobila ochlazení o drastických 30 až 40 stupňů Celsia.
4. „Horko ve zničeném světě“ – desítky tisíc let po srážce
Předchozí tři fáze destrukce byly nepochybně hlavními činiteli při hromadném vymírání na konci křídy a poslední fáze už je spíše dodatečná. V jejím průběhu doznívaly některé dlouhodobější účinky srážky a přírodní svět se vlastně již vzpamatovával z nejhorších důsledků katastrofy. Přesto i v těchto zhruba prvních 100 tisíciletích po dopadu planetky byl proces obnovy narušen dalším efektem, majícím podobu dlouhodobého globálního oteplení. To bylo způsobeno únikem velkého množství skleníkových plynů do atmosféry, které se naplno projevilo až po vyčištění oblohy od prachových a dalších částeček, které stínily sluneční záření během impaktní zimy.
Rozsáhlá výlevná sopečná činnost tzv. Dekkánských Trapů na území tehdejší ostrovní Indie navíc dodávala již před srážkou oxid uhličitý do atmosféry v takové míře, že se jeho podíl zvýšil ještě před dopadem ze zhruba 500 na 1400 ppm, a po dopadu pak dokonce na 2300 ppm. Novější odborné práce uvádějí, že teplota mělkých částí vodstev se tehdy zvýšila v průměru o 5 °C a na souších pak o 4,3 až 13,5 °C (průměrně tedy asi o 7,5 °C).
I takové, oproti předchozím událostem zdánlivě nevýznamné kolísání teploty, mohlo v průběhu mnoha tisíciletí ještě více ztížit obnovu ekosystémů a mnohé druhy, které jen o vlásek unikly vyhynutí krátce po dopadu, postrčit takříkajíc přes okraj definitivní zkázy.
Závěrem
Tento zjednodušený a značně zestručněný scénář 66 milionů let staré globální katastrofy svědčí o tom, že i jediná událost s takřka okamžitými účinky může výrazně promluvit do průběhu vývoje života na Zemi, a dokonce může způsobit celosvětovou katastrofu v podobě hromadného vymírání druhů. Ačkoliv je jisté, že intenzita těchto jevů nebyla na celém světě stejně výrazná a mnohé druhy dinosaurů i jiných velkých živočichů dokázaly přežívat po další desítky nebo i stovky tisíciletí, přesto byli nakonec i takoví odolnější nebo šťastnější zástupci megafauny vyhubeni.
V současnosti se nacházíme ve fázi intenzivního výzkumu této pradávné události a nové objevy a další převratná zjištění lze očekávat nejen v příštích letech, ale možná již v následujících měsících a týdnech. Některé detaily vymírání na konci křídy nejspíš nikdy nezjistíme a v mnoha ohledech budeme i nadále značně nejistí – s dnes dostupnými novými metodami a moderními technologiemi výzkumu máme však jistotu, že budeme v tomto směru v dohledné době podstatně moudřejší.
Článek vznikl pro Dinosaurusblog Vladimíra Sochy a byl redakčně upraven. Původní verzi včetně bohatého odkazového rejstříku najdete zde.
