Nytt fynd vittnar om ­dinosauriernas dödsdag minut för minut

Strax efteråt ebbar skakningarna ut. Dinosaurien reser sig försiktigt och tittar ut mot havet.

Långt där borta har vattnet höjt sig till en väldig mur. Djuret backar nervöst till­baka men känner i samma stund en brännande smärta på sin fjälliga rygg.

Snart känns smärtan på ett ställe till, och ännu ett. Ett regn av glödheta glaskulor faller över landskapet. Flera träd fattar eld.

I sitt panikslagna tillstånd märker dinosaurien inte att havet nära flodmynningen tornar upp sig högt ovanför kusten. En kort tid senare väller en ofantligt stor våg in över landet och dränker djuret.

När vattnet drar sig tillbaka lämnar det efter sig en ändlös rad av dränkta och skadade djur som klämts fast under trädstammar och täckts av havsalger.

Bara några få sprattlande fiskar kämpar fortfarande för livet. Sedan spolar ännu en våg in över kusten och begraver den makabra synen i ett tjockt lager av lera.

Så såg det ut i det som i dag är norra USA när en enorm asteroid slog ner på jorden.

Nu, 66 miljoner år senare, har en amerikansk forskargrupp grävt ut det urgamla lagret av lera och för första gången kunnat säga vad som hände under de första ödesdigra minuterna efter asteroidnedslaget som utplånade dinosaurierna.

Far och son avslöjade mördaren

Dinosaurierna härskade över planeten i 160 miljoner år för att plötsligt bara försvinna.

Endast ett fåtal dinosaurier överlevde, små fjäderklädda djur som utvecklades till vår tids fåglar. Orsaken till försvinnandet har debatterats i över hundra år och otaliga teorier har presenterats, bland annat krympande hjärnor, pandemier och avtagande sexlust.

På 1970-talet började forskarna luta åt att katastrofen hade utlösts av kraftiga vulkan­utbrott, men år 1980 utmanades den teorin av en grupp amerikanska forskare med Luis och Walter Alvarez, far och son, i spetsen.

Sonen, som var geolog, hade samlat prover i Italien från ett lager röd lera från den period då dinosaurierna försvann. Hemma i USA fick han hjälp av sin pappa, som var fysiker och Nobelpristagare, med att studera proverna närmare.

De försökte komma fram till hur stor åldersskillnad det var mellan lerlagrets översta och nedersta del. Men i stället upptäckte de något ännu mer intressant.

Lerlagret innehöll ovanligt höga halter av grundämnet iridium, som är sällsynt på jorden men som finns i stor mängd i asteroider.

Forskarna förstod att de var något stort på spåret, men de var tvungna att bekräfta att iridiumlagret inte kunde förklaras med ett lokalt fenomen i Italien, så de reste till Danmark och Nya Zeeland för att studera ytterligare lerlager från samma period. Återigen fann de stora mängder iridium.

Nu var far och son Alvarez övertygade om att en enorm asteroid hade träffat jorden och efterlämnat spår över hela planeten. Nedslaget hade lätt kunnat utplåna stora delar av livet på jorden.

Särskilt fadern insåg vidden av katastrofen, för den 6 augusti 1945 hade han i egenskap av observatör flugit tätt efter flygplanet som släppte atombomben över Hiroshima.

Asteroiden som träffade jorden för 66 miljoner år sedan orsakade en explosion som var flera miljarder gånger kraftigare än Hiroshimabomben.

Teorin väckte både uppmärksamhet och utbredd skepsis. Framför allt en ofrånkomlig fråga väcktes: Var fanns kratern? Tio år senare hade forskarna svaret.

I kanten av halvön Yucatán i Mexiko upptäckte de en enorm krater med en diameter på 18 mil. Den hade bildats just när dinosaurierna försvann.

Vulkaner täckte Indien med lava

Debatten om dinosauriernas undergång var långt ifrån över. Jorden hade träffats av en stor asteroid, men många forskare höll fast vid att dinosaurierna var på väg att försvinna långt före nedslaget – och de hade en teori om orsaken.

I Indien ligger de så kallade Deccantrapporna, en geologisk formation som skapades av vulkaner i slutet av dinosauriernas tidsålder.

Där har forskarna hittat ett två kilometer tjockt lager urgammal lava som täcker ett cirka 500 000 kvadratkilo­meter stort område.

Vulkanerna i det här området började troligen få utbrott omkring 300 000 år innan asteroiden slog ner, vilket definitivt påverkade djurlivet.

Planetens temperatur tycks ha fluktuerat i samband med utbrotten och en rad arter verkar ha försvunnit ner i havet.

Frågan är hur mycket utbrotten gick ut över livet på jorden. Vissa forskare tror att utbrotten låg bakom merparten av den massutrotning som asteroiden har fått skulden för. Andra tror att utbrotten bara hade begränsad effekt.

Händelseförloppet är ett av problemen. Vulkanerna började få utbrott redan före nedslaget, men de största utbrotten kan ha skett efteråt.

Samtidigt tyder vissa analyser på att dinosaurierna var kraftigt försvagade redan före nedslaget, medan andra visar att dinosaurierna mådde hur bra som helst ända fram till nedslaget.

Oenigheten beror delvis på att forskarna bara känner till några få fyndplatser från den sista delen av dinosauriernas tidsålder, och inga av dem innehåller fossil från tiden då nedslaget inträffade.

Men det har ett nytt fynd ändrat på. I ett ödsligt område i norra USA har en forskargrupp hittat ett förhistoriskt Pompeji. Där ligger välbevarade rester av djur som led en våldsam död bara några minuter efter det att asteroiden slog ner.

Fiskar kvävdes av glaskulor

Paleontologen Robert DePalma från Palm Beach Museum of Natural History i Florida i USA hade inga större förväntningar när en privat fossilsamlare år 2012 berättade om en plats med fossiliserade fiskar utanför den lilla staden Bowman i delstaten North Dakota.

Fynd från dinosauriernas tid är närmast vardagsmat där. Staden ligger nämligen nära den fossilrika formationen Hell Creek, som sträcker sig genom de amerikanska delstaterna Montana, North Dakota, South Dakota och Wyoming.

Landskapet kallas ”badlands”, ett kargt och öde område med klippor och leriga jordarter som under miljontals år eroderats av vindar och vatten, så att klipplagren på många håll har blottlagts som tårtbottnar.

De har visat sig innehålla stora mängder fossil från den tid då dinosaurier som Triceratops och Tyrannosaurus regerade.

Fossilsamlaren, som hade gett upp tanken på att frigöra fiskfossilen eftersom de var väldigt ömtåliga, erbjöd Robert DePalma att ta över fyndplatsen.

DePalma tackade ja till att ta en närmare titt. Han hittade en del fina fiskfossil i vad han antog måste ha varit en förhistorisk sjö.

Det var emellertid något speciellt med fiskarna som han högg ut ur klipporna. Många av dem hade små runda stenar i gälarna.

Paleontologen kände igen dem som tektiter, små pärlor eller bitar av glas som bildats av smält berg. De är välkända spår från asteroidnedslaget i Mexikanska golfen för 66 miljoner år sedan.

Dessutom hittade De-Palma små bitar av mineralet kvarts, som under mikroskopet visade tydliga spår av att ha utsatts för extremt tryck – ännu en karakteristisk lämning från en kollision mellan jorden och en himlakropp.

Nu blev han entusiastisk eftersom det gick upp för honom att han kanske stod inför en lämning från dinosauriernas domedag. Han skrev kontrakt med markägaren, en boskapsuppfödare från trakten, och började gräva ut lagren.

Han såg på avlagringarna att det inte hade funnits någon sjö här, utan att det rörde sig om en flod som svämmat över. Lager efter lager blottlade han en kaotisk dödsscen med vrakgods från både hav, sötvatten och land.

Med mejsel och pensel befriade han fragment av ammoniter (skalbärande bläckfiskar) och alger jämte brända trädstammar, grenar och rötter som låg tillsammans med sötvattensfiskar och ben från landdjur – exempelvis dinosaurien Triceratops.

DePalma kallade platsen Tanis efter en gammal egyptisk kungastad, och år 2019 delade han slutligen sina upptäckter med resten av världen. Hans studier ger en unik bild av dinosauriernas sista, ödesdigra minuter.

Jättevågor begravde flodbrädd

För 66 miljoner år sedan var DePalmas Tanis ett subtropiskt floddelta med träsk, cypresser och ginkgo. Några kilometer österut var floden förbunden med ett stort innanhav som delade USA på mitten.

Havet sträckte sig ända från Mexikanska golfen till norra USA, och Tanis låg i den norra änden – 300 mil från asteroidens nedslagsplats.

När DePalma hittade platsen hade den blivit en massgrav av växter och djur från både land, sötvatten och hav, allt begravt samma dag för 66 miljoner år sedan.

Likt en detektiv började han försöka klarlägga händelseförloppet.

Fyndplatsen omfattar flera marklager, först och främst det 1,3 meter tjocka lagret med de nyupptäckta fossilen. Under det finns sluttande lager, som en gång i tiden var flodbräddar.

På det lagret ligger ett par centimeter rödaktig lera full av iridium, som landade på marken i dagar, veckor och kanske år efter nedslaget.

Lagret med fossilen består av förstenad lera och finkornig sand, och det är uppdelat i två delar. Den undre delen har kastats upp på flodbrädden i samband med en våldsam händelse.

Denna del visar inga tecken på uttorkning, vilket tyder på att det övre lagret tillkom relativt kort tid därefter.

Bland lagrets fossil finns många havslevande djur, vilket får DePalma att sluta sig till att det måste ha bildats av två enorma vågor från havet som nådde flera kilometer in i floden och lämnade sitt innehåll på flodens bräddar.

De sluttande flodbräddarna höjde sig minst tio meter över flodens normalvattenstånd, och eftersom de är helt täckta av vågornas innehåll måste vågorna ha varit minst tio meter höga.

Forskarna har hittat glaskulor från nedslaget i hela lagret. Beräkningar visar att de första glaskulorna måste ha nått himlen ovanför Tanis 13–25 minuter efter nedslaget.

Därefter regnade det ner glaskulor i cirka två timmar. Laget måste följaktligen ha bildats under denna tidsrymd.

Tanis dödsscen påminner om ett tsunamidrabbat område, som också är fullt av vrakgods.

DePalma är emellertid övertygad om att Tanis inte drabbades av någon tsunami. Asteroiden gav visserligen upphov till enorma tsunamier som spred sig runt hela planeten, men inte till Tanis.

För det första var Tanisfloden förbunden med ett grunt innanhav, så en tsunami hade tappat fart på vägen. För det andra hade det tagit 18 timmar för en tsunami från Mexiko att nå Tanis, och platsen drabbades högst två timmar efter nedslaget.

I stället tror DePalma och hans kollegor att Tanis drabbades av en annan sorts våg, en så kallad seiche som bildas i en avgränsad vattenmassa och som motsvarar det vågskvalp som uppstår när man exempelvis knuffar till en vattenbalja. Seicher kan utlösas av ett jordskalv som inträffar hundratals mil bort.

År 2011 upplevde till exempel människorna vid en norsk fjord att nästan två meter höga vågor reste sig bara en halvtimme efter ett jordskalv i Japan, som ligger 800 mil därifrån. Det japanska jordskalvet uppmättes till 9,2 på momentmagnitud­skalan, den moderna versionen av richterskalan.

Asteroidnedslaget för 66 miljoner år sedan gav upphov till jordskalv motsvarande 10–11,5 på samma skala, vilket innebär att de var uppemot 2 800 gånger kraftigare än jordskalvet år 2011. Ett så kraftigt jordskalv måste ha skapat seicher på upp till hundra meters höjd på hela jorden.

DePalma och hans kollegor hade nu för första gången tecknat en detaljerad bild av de första minuterna och timmarna efter nedslaget.

Deras arbete är dock långt ifrån klart. Hittills har de bara undersökt ett fåtal fossil, men enligt DePalma döljer Tanis en skattkammare av extraordinära fossil – bland annat ben från ett stort antal dinosaurier, flygödlor och däggdjur samt stora, välbevarade fjädrar och ägg med foster. Om det stämmer verkar det ha stått utmärkt till med dinosaurierna – åtminstone de som levde i Nordamerika – ända fram till nedslaget.

Och då är det mycket som tyder på att det var asteroiden och inte de föregående vulkanutbrotten i Indien som satte stopp för dinosauriernas dominans.

Svart farsot drabbade planeten

Tanis är inte den enda 66 miljoner år gamla plats som forskarna nu undersöker. År 2016 samlade en internationell forskargrupp in borrprover från nedslagskratern i Mexikanska golfen.

Proverna togs mellan 506 och 1 335 meter under havsbottnen, och år 2019 gjorde de det möjligt för forskarna att återskapa nedslaget minut för minut. En av deras upptäckter var flera lager av kol i kratern.

Kolet kommer troligen från brända träd och växter, ett överraskande fynd eftersom asteroiden slog ner långt från land.

Forskarna tror att nedslaget ögonblickligen antände skogar uppemot 150 mil bort. Två–tre timmar senare vällde enorma tsunamier in över bland annat Mexiko och drog med sig kolet tillbaka ner i kratern.

Ett annat lager av kol, ovanpå det första, ser ut att ha bildats under de följande månaderna eller åren. Detta kol kan komma från utbredda skogsbränder som under lång tid förde upp kolpartiklar i atmosfären – partiklar som med tiden föll ner i kratern.

Dessa skogsbränder antändes troligen av de glaskulor och klippblock från nedslaget som landade överallt på planeten.

Den värsta konsekvensen av nedslaget var dock inte bränder och vågor. Borrproverna avslöjar något annat som fick katastrofala följder. Asteroiden slog ner i berggrund som innehöll 30–50 procent svavelhaltiga mineraler, och nedslaget frigav svavlet i form av gas.

Berget innehöll även stora mängder kolhaltiga mineraler och organiska ämnen, som vid nedslaget omvandlades till koldioxid och sot. Totalt tror forskarna att cirka 325 miljarder ton svavel, 425 miljarder ton koldioxid och minst 1,8 miljarder ton sot frisattes.

Koldioxid håller kvar jordens värme och bidrar därmed till att värma upp planeten. Svavel och sot, som i stället blockerar solljus, har motsatt effekt. De stora mängderna svavel och sot i atmosfären, som blev kvar i flera år, sänkte troligen planetens temperatur med drygt 15 grader under denna period.

Bristen på solljus innebar också att växternas fotosyntes inte fungerade. Därmed kollapsade hela ekosystem av växter, växtätare och köttätare.

En stor del av svavlet ingick även föreningar med vattenånga och gav upphov till stora mängder surt regn, som försurade haven och dödade djur i havet.

Om asteroiden hade träffat berg med lägre halt av kol och svavel skulle nedslaget troligen inte ha orsakat något massutdöende.

Vissa forskare tror att endast 13 procent av planetens berggrund innehöll så stora mängder av dessa ämnen, vilket innebär att dinosaurierna hade otur.

Om asteroiden hade slagit ner ett par timmar tidigare eller senare skulle den ha träffat en relativt ofarlig plats i Atlanten eller Stilla havet.

Då hade planeten inte förlorat 75 procent av sina arter – flygödlor, stora havslevande kräldjur och de allra flesta dinosaurier. Då hade däggdjuren kanske aldrig blivit den dominerande djurgruppen.

VIDEO: Nedslag återskapat i miniatyr

Dinosaurierna klarade katastrofen

Katastrofen för 66 miljoner år sedan var så stor att forskarna har undrat hur några djur över huvud taget kunde överleva. Fossil från perioden avslöjar emellertid en hel del.

För det första var det huvudsakligen små djur som överlevde, av den enkla anledningen att de inte behöver så mycket föda. För det andra var djur i sjöar och floder bättre rustade än djur på land och i havet.

I sjöar och floder är ekosystemen mindre beroende av växter och alger än de är på land och i havet, för där baseras näringskedjan på dött organiskt material.

Efter nedslaget var växter och alger en bristvara, men det fanns gott om dött organiskt material.

En viss grupp av dinosaurier överlevde katastrofen: Förfäderna till vår tids fåglar. Forskarna har försökt komma fram till varför just fåglarna klarade sig, medan deras närmaste släktingar försvann.

Förklaringen ligger troligen inte i vare sig deras fjädrar eller vingar – många andra dinosaurier var påminde om dem på just den punkten – utan i den tandlösa näbben. Näbben var nämligen väl lämpad för att äta frön från växter, och det lär ha funnits stora mängder frön på marken även en lång tid efter det att växterna försvunnit.

Endast en gren på dinosauriernas stamträd levde vidare, men ny forskning har visat att den snabbt förgrenade sig. Fossil och genetiska analyser av nu levande fåglar visar att fåglarnas utveckling exploderade under tiden efter nedslaget.

Under loppet av bara några miljoner år uppstod alla de grupper av fåglar vi har i dag. Dinosaurierna drabbades utan tvivel hårt av asteroiden, men med 10 000 nu levande arter – dubbelt så många som hos däggdjuren – är de fortfarande en av vår planets artrikaste grupper av ryggradsdjur.