Článek
Již ve své původní teorii z roku 1980 americký fyzik Luis Alvarez předpokládal, že hlavní příčinou vymírání na konci křídy byl ohromný oblak prachu, který se zvedl po dopadu a zakryl na dlouhou dobu oblohu. Přitom měla nastat impaktní zima, podobná předpokládané nukleární zimě, která by nastala po globální jaderné válce. Podle odhadů mohla být obloha temná až dva roky, což by bohatě stačilo k totálnímu kolapsu potravních řetězců založených na fotosyntéze. Situace na konci křídy se přitom nepodobala ani tak explozím sopek (a následnému vyvržení materiálu do atmosféry) jako spíše gigantickým prachovým bouřím na Marsu, které dokážou zakrýt nadlouho atmosféru téměř celé planety. I tyto mimozemské prachové bouře mimochodem mohou mít v některých případech původ v obřích impaktech. Podle některých odborníků mohl prachový mrak zakrýt atmosféru celé planety za méně než dva týdny od dopadu, a to díky silným větrům, živeným rozdílem mezi teplotou ještě čistého a již prach obsahujícího vzduchu. Samotný oblak vypařených vyvrženin (ona „ohnivá koule“) však mohl tento materiál distribuovat ještě podstatně rychleji. Jakmile bylo ovzduší celé planety takto znečištěno, mohlo trvat celé měsíce, než klesly částečky prachu ze stratosféry do níže ležící troposféry, kde již mohly být následně „vymyty“ srážkovou činností v řádu několika dní. Sluneční světlo nicméně mohlo být redukováno na pouhých 10 až 20 % normálního stavu po dobu 8 až 13 let.
V této souvislosti stojí za zmínku, že deště v týdnech a měsících následujících po dopadu mohly být vlivem ohromného množství vypařené vody tak silné, že se na mnoha místech světa podobaly spíše tisícileté potopě. Částečky prachu v ovzduší zřejmě způsobily tmu nebo přinejmenším šero, které trvalo půl roku až dva roky, což skutečně muselo vést ke kolapsu fotosyntézy a potravních řetězců, jak predikoval již Alvarez. Dalším průvodním jevem pak bylo i výrazné snížení teploty. To bylo odhadováno v globálním rozpětí poklesu od 5 °C až po 40 °C (zejména ve vnitrozemských oblastech), takže z tropických 25 až 30 °C mohl relativně brzy nastat mráz dosahující až kolem -15 °C. Podle jedné odborné studie z roku 2016 například průměrná roční teplota vzduchu při povrchu země poklesla celosvětově o 26 °C. Po dobu 3 až 16 let měly nastat mrazivé teploty pod nulou, což je v příkrém kontrastu s vysokými teplotami na konci křídy před dopadem (celosvětově zřejmě přes 20 °C). Dokonce i v tropických oblastech poklesla podle modelu průměrná teplota z odhadovaných 27 °C na pouhých asi 5 °C. V nechladnějším roce pak celosvětově poklesla průměrná teplota asi na -32 °C a dokonce i v tropech mohla krátkodobě „spadnout“ až na mrazivých -22 °C, což bylo nepochybně doprovázeno plošnou devastací ekosystémů. Teplomilní dinosauři zkrátka neměli šanci.
K podobným výsledkům dospěl jiný tým vědců rovněž za pomoci aplikování moderních klimatických modelů (například Community Earth System Model, CESM). Ve studii, publikované roku 2017 pracovali autoři s předpokladem, že po dopadu bylo uvolněno asi 15 miliard tun prachu do atmosféry, následně došlo ke snížení intenzity dopadajícího slunečního záření o 20 % a průměrná teplota poklesla asi o 28 °C na souši a o 11 °C v oceánech. Kritické omezení fotosyntézy pak mělo trvat po dobu 1 až 2 let a mrazivé teploty v mírném podnebném pásu panovaly nepřetržitě po dobu 3 až 4 let po dopadu. To nepochybně představovalo drastický zásah do života všech teplomilných společenstev na Zemi a tvrdě zasáhlo i převážně na teplé podnebí adaptované dinosaury. Podle jiných odborných prací však byly hlavní příčinou dlouhodobých mrazů a tedy i hromadného vymírání spíše sulfátové aerosoly – nikoliv prach v atmosféře, ani další efekty vyvolané přímo dopadem planetky. Zatím není v tomto ohledu jisté nic, výzkum hornin v kanadském Saskatchewanu totiž ukázal, že zde se teploty hned po dopadu snížily jen velmi málo a neklesly v průměru dokonce ani pod 20 °C.
---------
Přehlídka několika fosilií z lokality „Tanis“ v Severní Dakotě. Její součástí je i vzácný otisk fosilní kůže dinosaura a mnoho dalších zajímavostí. Tyto zkameněliny pocházejí pravděpodobně z doby krátce po dopadu planetky, která ukončila éru dinosaurů.
---------
V mořích byl pokles teploty mnohem méně znatelný díky tepelné kapacitě vody. Přesto i pokles o předpokládané 2 °C mohl vyvolat vymírání většiny teplomilných organismů, žijících u hladiny. Pokles teploty dnes spíše modelujeme na základě znalostí fyzikálních účinků impaktu, v samotném geologickém záznamu je jeho doložení obtížné. Na základě zastoupení izotopů kyslíku 16O a 18O ve vápenci lze odhadnout, jak se vyvíjela teplota oceánů v tomto kritickém období. Podle většiny studií skutečně výrazný zlom nastal, ale zcela opačným směrem – došlo k výraznému oteplení, nikoliv ochlazení! Důvodem je nejspíš fakt, že období ochlazení bylo sice drastické, ale trvalo z geologického hlediska relativně krátce, řádově roky až desetiletí. A to je příliš krátká doba na to, aby takový údaj mohl být uložen v sedimentech, jejichž formování zabírá mnohem delší časové úseky. Krutý chlad následovalo naopak období razantního zvýšení teplot, které již trvalo podstatně déle, a proto se nám po něm v geologickém záznamu dochovaly doklady. Obojí nicméně zanechalo stopy v geologických izotopových archivech. Podle nedávno publikované práce například na území dnešního New Jersey a Texasu poklesla teplota po srážce v průměru asi o 4 až 8 °C, což odpovídá zastínění sluneční radiace na dobu několika desetiletí (nikoliv ale poklesnutí teplot hluboko pod bod mrazu).
Nešťastnou okolností pro poslední dinosaury byla také terčová lokalita, kam planetka zamířila. V místě dopadu totiž nebyl jen vápenec, ale i mocné vrstvy anhydritu a sádrovce, tedy hornin bohatých na síru. Vědci předpokládají, že po dopadu musely být horniny anhydritového či sádrovcového složení odpařeny do vzdálenosti mnoha desítek kilometrů, což postačilo k produkci asi 100 až 500 gigatun oxidu siřičitého (SO2). Také tato látka se v ovzduší promíchávala s vodní párou (o odhadovaném objemu kolem 35 000 km3) a vytvářela kyselá oblaka. Ve stratosféře pak tyto látky kolovaly po celé roky (snad až 12 let), a to ve formě malých a lesklých ledových krystalků. Tato jasná sírová oblaka odrážela zpět do vesmíru značnou část slunečního světla, což významně přispělo k asi desetiletí trvajícímu drastickému ochlazení klimatu a spolu s oblaky prachu také k omezení fotosyntézy u rostlin. Tyto vývody později potvrdili i japonští vědci, podle kterých asteroid dopadl do místa uvnitř pomyslného pásu tvořícího pouhých 13 % zemského povrchu, ve kterém se v podloží nacházejí velká množství síry a uhlovodíků. Právě interakce tohoto materiálu s dopadajícím tělesem a následnými fyzikálními efekty srážky mohla být hlavní příčinou celosvětových důsledků této události. Dinosauři měli přímo nehoráznou smůlu!
Většina odborníků se shoduje na tom, že vlivem tohoto „sulfátového efektu“ došlo k 50 % snížení množství dopadajícího slunečního záření po dobu celých 4 až 10 let po impaktu. Na základě porovnání s dnešními sopečnými událostmi bylo odhadnuto, že tímto mechanismem mohla být průměrná teplota na Zemi snížena asi o 5 až 31 °C. Lze si poměrně živě představit, jak v takových ekosystémech stromy shazují listy i v létě a živoří v podmínkách extrémně dlouhé temnoty a zimy, trvající možná mnoho let. Z vápencových sedimentů se zase odpařením po dopadu uvolnilo velké množství skleníkového plynu oxidu uhličitého, který na jiné časové škále mohl způsobit oteplení klimatu, a to monumentálních proporcí. Radikální zvýšení teplot po odeznění impaktní zimy mohlo trvat snad celá staletí nebo i tisíciletí. Už tak těžce zkoušený svět posledních dinosauřích populací tím nejspíš dostal pomyslnou poslední ránu z milosti. A ačkoliv by nám to nejspíš dříve připadlo absurdní, dnes jsme si téměř jistí, že dinosaury nezahubila prudká exploze, rozsáhlé požáry ani smrtonosné záření – skutečným zabijákem mohla být tehdy spíše tichá a plíživá temnota a mráz.
---------
Přednáška autora o hromadných vymíráních druhů v průběhu dějin života na Zemi (Planetárium Ostrava, 13. 5. 2026):
---------
Původ planetky Chicxulub
Podle dnešních poznatků byl „zabiják dinosaurů“ nejspíš uhlíkatou planetkou z kategorie „temných a primitivních“ asteroidů, pocházejících ze střední nebo vnější části hlavního pásu planetek za hranicí 2,5 astronomických jednotek (vzdálenost přes 375 milionů km). Chicxulubské těleso patrně nebylo součástí žádné asteroidální rodiny, protože podobné planetky jsou s pravděpodobností 80 % solitérní. Průměrná dopadová rychlost takového impaktního tělesa činí impozantních 20,3 km/s (73 080 km/h). K dopadům, jako byl ten z konce křídy, dochází jen velmi vzácně. Dříve byla odhadována doba 100 milionů let, dnes je to spíše jednou za dobu 250 až 500 milionů let! O směřování vývoje života na Zemi na konci křídové periody tedy skutečně rozhodla náhoda, a to v neprospěch tehdejších vládců pozemských pevnin.
Srážka v pozdním jaře
Výzkumy sedimentů geologického souvrství Hell Creek na území Severní Dakoty (zejména slavná lokalita "Tanis") a Wyomingu (lokalita "Teapot Dome") dokládají, že k osudné srážce došlo pravděpodobně v období pozdního boreálního jara, což dokládají identifikované fáze životního cyklu objevených fosilií jeseterovitých ryb, některých rostlin apod. Tyto organismy byly zahubeny krátce po srážce, a to v řádu minut až hodin (tak dlouho trvalo, než z asi 3000 kilometrů vzdáleného místa dopadu dorazily zemětřesné vlny, roztavené horniny (impaktní sférule), tlaková vlna a další fyzikální průvodní jevy.
---------
Reference:
Alvarez, L. W.; et al. (1980). Extraterrestrial cause for the Cretaceous–Tertiary extinction. Science. 208 (4448): 1095–1108.
Robertson, D. S.; et al. (2004). Survival in the first hours of the Cenozoic. GSA Bulletin. 116 (5–6): 760–768.
Schulte, P.; et al. (2010). The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary. Science. 327 (5970): 1214–1218.
Brugger, J.; Feulner, G.; Petri, S. (2016). Baby, it’s cold outside: Climate model simulations of the effects of the asteroid impact at the end of the Cretaceous. Geophysical Research Letters. 44 (1): 419–427.
DePalma, R. A.; et al. (2019). A seismically induced onshore surge deposit at the KPg boundary, North Dakota. Proceedings of the National Academy of Sciences. 116 (17): 8190–8199.
Chiarenza, A. A.; et al. (2020). Asteroid impact, not volcanism, caused the end-Cretaceous dinosaur extinction. Proceedings of the National Academy of Sciences. 117 (29): 17084–17093.
During, M. A. D.; et al. (2022). The Mesozoic terminated in boreal spring. Nature. 603 (7899): 91–94.
---------
