Koppenhágától mintegy 50 km-re délre Sjælland keleti partvidéke csaknem 20 kilométer hosszúságban 30-40 méter magas kréta- és mészkőfalakban végződik. A Stevns Klint névre hallgató, a Világörökség részét képző látványos partszakasz nem csak a természeti szépségéről híres: a két kőzetréteg közötti néhány centiméter vastag szürke sáv egy 66 millió 38 ezer évvel ezelőtti tragikus nap (és pár ezer éves utóélete) emlékét őrzi: az irídiumban gazdag réteg a dinoszauruszokat és a földi élővilág jelentős részét kipusztító Chixculub-aszteroida becsapódásának talán legjobb tanúja az eddig feltárt geológiai formációk közül. Olyannyira, hogy ez volt az egyik olyan összlet, ami az aszteroidabecsapódás elméletének ötletét adta Walter Alvareznek...
Stevns Klint Højeruptól délre - az alsó hófehér kréteréteg feletti áthajló mészkőformáció közötti vékony szürke csík a kréta-tercier határ
Ahhoz, hogy megértsük, hogyan is jött létre ez a különleges formáció, némileg bele kell ásnunk magunkat az Északi-tenger tágabb medencéjének őstörténetébe: a földtörténeti óidő végén, a középidő kezdetén a terület a Pangea szuperkontinens belső, jellemzően száraz részét képezte, nagyjából több korábbi kontinens (Baltica, Grönland, Laurentia valamint délről a Gondwana) találkozási zónájában, ahol a lassan lepusztuló lánchegységek mellett nagyobb medencék is voltak, melyeket időnként a tengervíz is elönthetett. Ez a helyzet a jura időszakban változóban volt: a Pangeát a belső erők elkezdték feldarabolni: megkezdődött annak a hasdékrendszernek a kialakulása, mely évtízmilliók során kialakította az Atlanti-óceánt. A folyamat a leendő óceán déli és középső részén volt erőteljesebb, azonban az Északi-tenger tágabb körzetében is kialakult egy köpenyfeláramlás, ami erőteljes riftesedést indított meg a területen. A vetők nagyjából nyugat-keleti (a mai helyzetük alapján inkább északnyugat-délkeleti) irányban futottak és az egyes közettömbök is ennek mentén emelkedtek ki, vagy süllyedtek le, így az időszak javában változatos sekélytengeri és szárazföldi üledékképződési környezet jött létre: az egyes tengerágak gyakran lefűződtek, kiszáradtak, majd újra visszatért a tengervíz: a tengeri élőlények így maradványai viszonylag gyorsan vastag homok és mészkőrétegek alá kerültek, ami ideális volt a kőolaj- és földgázképződéshez. A kréta időszak ugyanakkor némileg eltérő és igen különleges fejlődési szakaszt hozott: a mai Brit-szigeteket, Skandináviát és a Német-középhegységet hordozó lemezterületek között kialakult az úgynevezett "Kréta-tenger".
A Kréta-tenger mintegy 70 millió éve - (forrás)
A viszonylag kiterjedt, közepes mélységű (100-600 méteres) medencékkel is rendelkező tenger létrejötte több tényezőnek köszönhető: egyrészt a köpenyfeláramlás konszolidációjával (kihűlésével) süllyedés következett be, illetve valamennyire még a riftesedés is folytatódott (a szakemberek a területet a nyíló Atlanti-óceán egyik kezdeti ágának tartják, ahol azonban a folyamat viszonylag hamar abbamaradt), másrészt az igen forró éghajlaton a globális tengerszint is mintegy 100 méterrel volt magasabb a mainál. A tengerben kelet-nyugati irányban több hosszúkás, mélyebb üledékgyűjtő medence alakult ki, a köztük lévő hátságok pedig időnként szigetekként emelkedtek ki a tengerből. Mivel az alacsony, száraz éghajlatú szigetvilágból (és a tenger partvidékéről) viszonylag kevés, a tengeri üledékképződést megzavaró (átrétegző) szárazföldi üledék került a vízbe, egy különleges mészkőfajta rakódott le nagy vastagságban a tengerben: a kréta.
A kréta puha, porózus világítóan fehér mészkőtípus, mely csak meghatározott élővilág és közel "zavartalan" üledékképződési vizonyok melett tud létrejönni. Nagyon "tiszta", szinte kizárólag kalcium-karbonát alkotja. Alapvetően olyan, közepes mélységű tengeri medencék ideálisak a képződéséhez, ahol többségében olyan tengeri mészvázúak élnek, melyek héja alacsony magnéziumtartalmú. Emiatt az egyéb mészkőfajtákkal ellentétben a kréta petrifikációja során kimarad egy (alacsonyabb magnéziumtartalmú állapotot eredményező) fázis, amely egyébként a keményebb kőzetté cementálódást is eredményezné - így marad a kréta puha, porózus. Nagy tisztasága pedig részben a már említett, szárazföldi üledékek által nem zavart közegnek köszönhető. Emiatt a krétarétegek általában kiválóan megőrzik az egykori tengerfenék domborzatát is. A vastagabb rétegeket gyakran szakítják meg vékonyabb "kovakőszalagok", ennek magyarázata, hogy a kőzetképződés során a kovamoszatokból kioldott kovasavat a felfelé "távozó" víz a felsőbb rétegek felé szállítja, és így az a tömörödő kőzet legfelső rétegében tud feldúsulni. A Kréta-tenger kiterjedt és különleges üledékképződési viszonyainak tanúi ma a doveri, a rügeni és a kelet-dániai fehér sziklafalak.
Ezt a viszonylag békés üledékképződést szakította meg a mai Yucatán-félszigeten és annak északi partvidékén becsapódó aszteroida. A helyszín ekkoriban természetesen egyáltalán nem volt félsziget: a kisbolygó 100-1200 méter mélységű tengervízbe csapódott az északi félteke tavaszi hónapjaiban. A közepes mélységű tengeri környezet és a becsapódás mintegy 65 fokos szöge a lehető leghalálosabb kombinációt eredményezte: a kiváltott megacunamik mellett így igen nagy mennyiségű mérgező gáz, aeroszol és egyéb részecske kerülhetett a légkörbe. A becsapódás helyszínéhez a Kréta-tenger a mainál jóval közelebb volt, és a becslések szerint az aszteroida északkeletről (azaz a tenger irányából) érkezett, tehát nem zárható ki, hogy már a becsapódás előtt komoly hatással volt a terület élővilágára. Az esemény időpontjára a 2010-es években több megdöbbentően pontos becslés született: a legkisebb (plusz-mínusz 11 ezer éves) hibahatárral rendelkező becslés 66 millió 38 ezer év, más tanulmányok 5 és 13 ezer évvel korábbra teszik a katasztrófát.
Irídium - (forrás)
Ami a Kréta-tenger és a már említett dán sziklák jelentőségét adja, hogy a katasztrófa nyomait tükröző üledékek itt csaknem ugyanolyan zavartalanul ülepedhettek le, és őrződhettek meg, mint a korábbi krétarétegek. Ezt a réteget Dániában Fiskelernek (halagyagnak) nevezték el a 19. század elején, mely élesen elüt az alatta lévő krétától, és fokozatosan megy át a felette lévő tercier mészkőbe. Agyagos, fosszíliákban feltűnően szegény réteg, melyben a korai geológusok inkább csak halfogakat találtak (innen a név). A modern geológusok azonban mást is: irídiumot. A platinacsoportba tartozó fém a földkéreg egyik legritkábban előforduló eleme (egyben a második legsűrűbb, és a leginkább korrózióálló fém), ellenben meteoritokban és kisbolygókban viszonylag gyakori, így viszonylag nagyobb koncentrációban található becsapódási kráterek környezetében.
Fiskelerréteg a Stevns Klimtnél - (forrás)
Az, hogy a kérdéses kréta-tercier határon hirtelen feltűnő vékony kőzetréteg agyagos, fosszíliákban szegény, a tengeri élővilág gyors pusztulására utal, a szürkés réteg a légkör magas hamutartalmára, az irridium pedig egy nagyobb aszteroida érintettségére. Az, hogy ezután kréta helyett már mészkő képződött, egy lassan megéhoz térő, de gyökeresen megváltozott élővilágú tengeri élővilágra utal. Ezt követően még évmilliókig folytatódott a tengeri üledékképződés a területen, azonban a tektonikus folyamatok hosszútávon véget vetettek ennek: Skandinávia emelkedése ezt a területet is érintette, az egykori tengeri medence keleti része nagyrészt szárazra került, a későbbi üledékek lepusztultak, az egykor 4-600 méter mélységben található krétarétegek pedig a felszín közelébe kerültek. A szirtek létrejötte kettős hatásnak köszönhető: kisebb helyi törésvonalak mentén az amúgy gyakran változó tengerszint fölé emelkedtek, a Balti-tenger és elődei pedig erodálni kezdték a puha krétarétegeket - a felül található ellenállóbb mészkőrétegek pedig ezért alkotnak áthajló falakat - kiválóan megmutatva a kréta és a mészkő közötti kréta-tercier határt.
A vékony szürke réteg Dánia-szerte ismert volt a geológusok körében, mint a földtörténeti időszakhatár egyik fő indikátora, ráadásul mind a Møn-szigeten, mind a Sjælland keleti részén található szirtek népszerű turistalátványosságnak számítottak, előbbieknél gyakorlatilag minden látogató tanulmányozhatta a szóban forgó rétegeket. Nagyobb geológiai jelentőségre azonban a 70-es évek második felében tettek szert. Ekkorra már egyre elterjedtebbé vált az az elképzelés a peleontológusok között, hogy a nagy kihalást valami katasztrofális esemény okozhatta. A holland Jan Smit kutatásai alapján 1974-ben spanyolországi rétegekből egyértelmű bizonyíték került elő arra vonatkozóan, hogy a kihalási esemény igen gyors volt, 1977-ben pedig Walter Alvarez és társai az umbriai Gubbio közelében található formáció tanulmányozása során arra jutottak, hogy a tengeri élővilág drasztikus megváltozásával egyidőben a Föld mágneses pólusai mintegy 65 millió évvel ezelőtt felcserélődtek - egyre több jel mutatott arra, hogy itt egy globális katasztrófáról volt szó, ugyanebben az évben az említett spanyol rétegekből pedig a kisbolygókban igen gyakori fémek feldúsulását mutatták ki. Mindez komoly érdeklődést váltott ki az érintett tudományos körökben, így 1979 szeptemberében konferenciát tartottak a kréta-tercier határ témájáról - Koppenhágában. Alvarez már a legújabb eredményekkel utazott ide, miszerint a gubbiói mintákból igen nagy irídiumkoncentrációt (a normál érték körülbelül harmincszorosát, más lelőhelyeken akár ezerszeresét) mutattak ki, és ha már ott voltak a bolygó egyik legjobban tanulmányozható kréta-tercier határformációjánál, innen is mintákat vettek (más források szerint ez már 1978-ban megtörtént). Az itteni és új-zélandi mintákból ugyanúgy kimutatott magas irídiumszintek ösztönözték a kutatócsapatot - főleg Alvarez (a nagaszaki atomtámadásban is résztvevő) Nobel-díjas fizikus édesapját, Luis-t, hogy 1980-ban már bátran publikálják az azóta már elfogadottnak tekinthető becsapódási elméletet.
Kilátás a már részben tengerbe szakadt højerupi öregtemplomtól: Alvarez egykori mintavételi helye a középen látható áthajló sziklaperem
Ugyanakkor zavarbaejtő volt, hogy kezdetben egyáltalán nem volt világos, hol is történt a becsapódás, egyszerűen nem találták a megfelelő méretű és korú krátert. Ez nem volt véletlen: a mexikói PEMEX olajvállalat kutatásai révén ugyan már az 50-es évektől ismerte a Chixculub-krátert, azonban fúrási és szelvényezési adataikat az 1980-as évek végéig üzleti titokként kezelték, így csak ekkor kerülhetett helyére a kirakós utolsó darabja.
Természetesen az elmélet 80-as évekbeli elterjedése még népszerűvé tette a dániai szirteket, forgatócsoportok tucatjai keresték fel elsősorban a könnyebben megközelíthető møni helyszínt, hogy természetfilmekben mutassák be a vékony szürke sávot. A geológusok a nehezebben megközelíthető, de jobb mintavételi helynek bizonyuló Stevne Klintet részesítik előnyben (itt ugyanis hajóról sok kilométer hosszan tanulmányozható az egykori tengerfenék futása), igaz a legjobb helyek gyalogosan néha csak kalandosan érhetőek el: ugyan leghíresebb helyen, Højerupnál egy meredek fémlépcsőn kényelmesen elérhető a szirtek alja, azonban Alvarezék mintavételi helyéhez már valamivel nehezebb hozzáférni: először át kell jutni az öregtemplom alatti instabil hegyomláson, majd egy vékony kőzárásszerűségen kell végigmenni, amelyhez már átlagos hullámzásnál is gumicsizma kell. (Persze apálykor ez lényegesen egyszerűbb, a problémás helyek száraz lábbal is megkerülhetőek.) Még problémásabb a mintegy másfél kilométerrel délebbre lévő rétegsor elérése: a partra csak egy áthajló létraszerűségen lehet lejutni (25-30 méteres magasságból), így ide a geológusok gyakran inkább csónakkal érkeznek.
"Megyahalál-típusú" létra - a legjobb szakaszokat csak így, vagy csónakkal lehet megközelíteni
A kiemelt geológiai figyelemnek egy másik érdekes felfedezés is köszönhető: a fiskeler feletti mészkőrétegben sikerült megtalálni a kihalási eseményt túlélő utolsó ammoniteszfajok megkövesedett maradványait.
Az észak-dakotai Tanis lelőhely - (forrás)
Természetesen a kréta-tercier határt azóta világszerte számos formációban tanulmányozták, és szinte mindenhol irídiumban dús, feketés-szürkés rétegeket találtak, és csak idő kérdése volt, hogy közvetlenül a becsapódás nyomán elpusztult élőlények maradványaira bukkanjanak. Erre különösen látványos formában került sor 2012-ben az Egyesült Államokban, az Észak-Dakota délnyugati sarkában található Tanis lelőhelyen: a kontinensbe mélyen behatoló Nyugati Belső Víziút közelében fekvő folyóvízi környezet maradványait őrző lelőhely kiválóan mutatja a becsapódást követő percek és órák világát (innen tudjuk, hogy a becsapódás a tavaszi hónapokban történt). A paleontológusok számára először azt tűnt fel, hogy a megkövesedett halmaradványok szokatlan szögekben (jellemzően fejjel lefelé) lelhetőek fel, behatóbb tanulmányozás pedig mind a maradványokban, mind környezetükben jelentős mennyiségű mikrotektitet (a becsapódás nyomán a légkörbe kerülő, majd lehulló olvadt kőzetcseppeket) találtak. Az itt élő élőlények zömével azonban mégsem ez a több órával a katasztrófát követő jelenség végzett: a 3000 kilométerre lévő becsapódási helyszíntől mintegy 10 perc alatt érhették el a területet a 10-11-es erősségű rengéshullámok, melyek kibillenthették a beltenger valamint a kapcsolódó tavak és folyóvízek víztömegét, valamint helyenként a talajt is elfolyósíthatták: az állatok egy részével ez a hullám végzett: eltemette őket vagy szikláknak, fáknak csapta őket. A tudósok a halak mellett igen nagy mennyiségű megkövesedett tollat is találtak, egykori gazdáik nélkül. A hullám ezeket vélhetően nagyobb testű dinoszauruszokról tépte le...A feltárás és az eredmények értékelése még folyamatban van (Attenborough is épp forgat róla), de a lelőhely egyedülálló betekintést nyújt annak a bizonyos napnak a történetébe. Ugyanakkor szimbolikus, hogy az első eredményeket publikáló, sokszerzős tanulmány szerzői közé bevették Walter Alvarezt és Jan Smitet is, akik először kezdték körvonalazni a földtörténet egyik legkeményebb napjának részleteit.
Felhasznált források:
https://www.q-files.com/prehistoric/age-of-dinosaurs/cretaceous-europe
https://www.researchgate.net/figure/a-Paleogeographic-map-of-the-early-Late-Cretaceous-modified-after-Scotese-2014-b_fig1_351022415
https://en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_the_North_Sea
http://www.geus.dk/media/13464/nr38_p21-24.pdf
https://www.stralsakerhetsmyndigheten.se/contentassets/57cf57d0c5f24e3996e97ef1a819cad8/200921-the-geological-history-of-the-baltic-sea-a-review-of-the-literature-and-investigation-tools
https://www.researchgate.net/publication/230892304_Guide_to_Stevns_Klint
https://www.researchgate.net/publication/238424431_Neogene_uplift_and_erosion_of_southern_Scandinavia_induced_by_the_rise_of_the_South_Swedish_Dome
http://whc.unesco.org/uploads/nominations/1416.pdf
