Featured image Stevns klint

Et tyndt lag ler med en stor historie

I Stevns Klint kan man via et tyndt lag ler komme tilbage i tiden til lige præcis den dag for 66 millioner år siden, da dinosaurernes fremtid brød i brand.

Alle har nok hørt om asteroiden, der hamrede ned i Jorden for små 66 millioner år siden og udryddede dinosaurerne sammen med en stor del af alle levende væsner.

Det er dog ikke nødvendigvis alle, der ved, at den kataklysmiske begivenhed ligger til frit skue i Stevns Klint på Sjælland. Et cirka fem centimeter tykt lerlag adskiller de tykke lag af kridt og kalk, som klinten består af.

Læs også: Muterede bregnesporer afslørede ny mistænkt i voldsom masseudryddelse

Laget er et af de mest berømte lag ler på kloden, da det er herfra, teorien om årsagen til dinosaurernes undergang udsprang. Lerlaget har det lidt besynderlige navn Fiskeleret, da det er navngivet, længe før der var nogen snak om dinosaurer eller meteoritter, og det indeholder spredte fiskeskæl, -tænder og -knogler.

Lignende lerlag findes over hele Jorden, men mange steder ligger det dybt begravet, er svært tilgængeligt eller nedbrudt. Ved Stevns Klint er lige præcis den sekvens af undergrunden blevet løftet op, så det ligger frit tilgængeligt. Fiskeleret markerer slutningen på Kridttiden og begyndelsen på perioden Palæogen. Ser man nærmere efter, er Fiskeleret inddelt i tre forskellige lag:

fiskeleret  på afstand
Foto: Jacob Lautrup
fiskeleret inddelt i tre lag
Foto: Jacob Lautrup
  1. Det nederste lag refereres til som ’The Impact Layer’, der starter med materiale afsat ved asteroidens nedslag. Den rødlige farve skyldes højt indhold af jern, og det er også her, at iridiumindholdet er meget højt. Laget indeholder desuden små kugler af materiale, der er smeltet ved ned­slaget, slynget højt op i atmosfæren, størknet igen for derefter at regne ned over hele Jorden.
  2. Laget ovenover er sort ler, der har en stor koncentration af organisk materiale fra de døde organismer.
  3. Herover bliver leret blandet med tiltagende mængder kalk, der gør laget mere gråt og til sidst hvidt, da kalkdannelsen i havene igen var tilbage på fuld styrke og dannede al kalken i de øvre lag af klinten.
illustration af fiskelejrets forløb.
Forløbet af Fiskeleret ses med gult, og linjen markerer overgangen fra Kridt til Palæogen, derfor også kaldet K/P-grænsen. Laget med Fiskeleret er næsten intakt hele vejen, bortset fra enkelte steder, hvor lagene er gravet op, f.eks. ved Sigerslev Kalkbrud. Nogle steder ligger laget desuden under havniveau. Skitsen her viser en ca. 14 km lang strækning, og for at få det hele med ser terrænet 40 gange højere ud, end det er i virkeligheden. (Illustration: Eva Melskens, GEUS (redigeret fra illustration i Geoviden nr. 3, 2014)

Afslørende meteorstøv

Det specielle ved Fiskeleret er, at det er aflejret for lige præcis 66 millioner år siden, altså nøjagtig samtidig med den masseudryddelse, hvor dinosaurerne uddøde. I 1978 var to amerikanske forskere, Luis og Walter Alvarez, som desuden var far og søn, taget til Stevns Klint for at undersøge Fiskeleret.

Deres prøver viste, at Fiskeleret indeholdt usædvanligt store mængder af grundstoffet iridium, som er sjældent på Jorden. Resultatet gik igen i prøver fra flere forskellige lokaliteter, de havde undersøgt.

Foto af Luis og Walter Alvarez.
Luis og Walter Alvarez ved en italiensk udgave af Fiskeleret i Gubbio, Italien, i 1981. (Foto: US Government)

Da større mængder iridium er almindeligt i klipper og sten i rummet, kom de til den konklusion, at en stor asteroide måtte have kollideret med planeten dengang for 66 millioner år siden, og at det formentlig var årsag til den store masseudryddelse af blandt andet dinosaurerne. De store iridiummængder i dette tynde lag kunne umiddelbart bedst forklares ved, at være blevet spredt ud over kloden ved sådan et sammenstød.

På en videnskabelig konference i København i 1980 præsenterede Luis og Walter den såkaldte Alvarez-hypotese, nemlig at et voldsomt meteornedslag for 66 millioner år siden (dengang sagde man 65, det er siden blevet justeret) forårsagede dinosaurernes uddøen.

Det begravede krater

Nedslaget måtte i sagens natur have skabt et gigantisk krater, men man kendte ingen kratere så store, og blandt andet derfor blev teorien modtaget med stor skepsis. Nysgerrige geologer gik dog i gang med at lede efter et passende stort, hidtil ukendt krater, og i 1991 fandt de det ved hjælp af data fra en gammel olieboring. En ringformet, begravet og almindeligvis usynlig struktur på Mexicos Yuacatan-halvø på 180 kilometer i diameter og 20 kilometer i dybden. Krateret (og meteoren, der lavede det) fik navnet Chicxulub efter den by, der i dag ligger lige i midten af kraterstrukturen.

Ud fra blandt andet krater­ets størrelse kunne de regne ud, at asteroiden har været cirka ti kilometer i diameter, hvilket svarer til Storkøbenhavn. Krateret er siden nedslaget blevet dækket af nye aflejringer, men med satellit­målinger af tyngdefelter kan man tydeligt se det:

krateret  set med satelit.
Kraterets cirkelformede konturer ses tydeligt med satellit. Den hvide streg er kysten, og de hvide pletter er såkaldte cenoter, dybe huller, som blev dannet i forbindelse med nedslaget. (Kort: United States Geological Survey (USGS))
illustration af kontinent placering
Kontinenternes placering under meteornedslaget. Den røde prik viser, hvor nedslaget skete. (Kort: Carsten E. Thuesen)

Der gik dog intet mindre end 30 år, før Alvarez-hypotesen blev accepteret af det videnskabelige samfund. Et panel af forskere gennemgik i 2010 alle data og undersøgeler og besluttede en gang for alle, at meteorteorien var den mest plausible.

Man har kunnet regne sig frem til, at nedslaget har haft en kraft svarende til over syv milliarder Hiro­shima-atombomber. Alt materialet fra det 200 kilometer store hul blev slynget op i atmosfæren og noget endda halvvejs til Månen, før det igen regnede ned over Jorden som en kaskade af sten og støv. Rester heraf kan også findes i Fiskeleret ved Stevns. De enorme mængder støv, der hurtigt blev fordelt ud i hele atmosfæren, blokerede for sollyset i formentlig op til flere år.

illustration af støv, der dækker for sollys
(Illustration: Donald E. Davis / NASA)

Global skygge og syreregn

Nedslaget skabte desuden en formentlig over 100 meter høj tsunami, der sammen med chokbølgerne af glødende gas og sten lynhurtigt dræbte alt i mange hundrede kilometers omkreds. Efterfølgende blev de overlevende dyr ramt af hungersnød, idet mange planter ikke længere kunne gro i det svage sollys, og fødekæden dermed kollapsede. (Se nedenfor.)

På nedslags­stedet fandtes der store mængder af mineralet anhydrit (CaSO4), som fordampede i kollisionen. Anhydritten reagerede med vanddampen i atmosfæren og skabte en global syreregn. Det forsurede verdenshavene i en sådan grad, at de kalk­dannende alger, der er ansvarlige for kridtet og kalken i netop Stevns Klint og alle andre steder på Jorden, nærmest forsvandt. Derfor blev der i en lang periode kun aflejret ler i havet, og det er netop, hvad laget med Fiskeler er udtryk for.

Det var selvsagt kun de allermest tilpasningsdygtige livsformer, der overlevede katastrofen. Typisk de mindste. De, der gjorde, kunne til gengæld efterfølgende nyde godt af den væsentligt mindre konkurrence om ressourcer, og derfor kunne nye dyregrupper, blandt andet pattedyrene, med tiden overtage landet og havet.

Sidste nyt om nedslaget

I maj 2020 viste et nyt studie, at Chicxulub-asteroiden ramte Jorden med den værst tænkelige vinkel, der gjorde mest mulig skade. Vinklen var 60°, og forskernes simulationer viste, at et nedslag i den vinkel på jordoverfladen sendte langt mere materiale op i atmosfæren end f.eks. en lodret (90°) eller spids vinkel (15°). Mængden af CO2 afgivet til atmosfæren var f.eks. to til tre gange højere, end den ville have været ved et 90°-nedslag, og skabte langt værre klimaforandringer. En lidt anden vinkel kunne måske have reddet dinosaurerne, men det gik jo, som det gik …

Læs studiet A steeply-inclined trajectory for the Chicxulub impact (Nature Communications)

Da asteroiden rammer, brænder alt i mange hundrede kilometers afstand op. Samtidig slynges enorme mængder støv op i atmosfæren, som på grund af Jordens rotation fordeles over hele kloden.

Støvet i atmosfæren blokerer for sollyset i op til flere år, så Jorden indhylles i tusmørke.

Planterne kan ikke gro i det svage lys. Derfor producerer de pludselig næsten intet nyt organisk materiale i hverken havene eller på landjorden.

Da planternes produktion af organisk materiale er basis for fødekæden, bryder denne sammen, og både planteædere og kødædere sulter ihjel.

Flere indlæg