Liệu núi lửa có góp phần khiến khủng long bị tuyệt chủng?

Các nhà nghiên cứu thuộc Graduate Center, CUNY đã khám phá ra bằng chứng cho thấy lượng khí thải carbon của núi lửa không phải là nguyên nhân chính dẫn đến sự kiện tuyệt chủng gần đây nhất của Trái đất.

Trái đất đã trải qua 5 sự kiện đại tuyệt chủng hàng loạt trong vòng 500 triệu năm qua. Các đợt phun trào núi lửa hàng loạt được xác định là nguyên nhân chính gây ra những thay đổi môi trường dẫn đến ít nhất 3 trong số các sự kiện tuyệt chủng này. Đại tuyệt chủng lần thứ năm và cũng là lần gần đây nhất – tuyệt chủng hàng loạt cuối Kỷ Phấn trắng - xảy ra cách đây 66 triệu năm và là nguyên nhân xóa sổ hoàn toàn loài khủng long.

Từ lâu, các nhà nghiên cứu đã tranh luận về việc liệu khí thải từ các vụ phun trào núi lửa thuộc khu vực Deccan Traps (một địa khu núi lửa khổng lồ nằm ở Ấn Độ) hay tác động của một tiểu hành tinh với kích thước lớn mới là thứ gây nên những biến đổi khí hậu khắc nghiệt dẫn đến sự kiện đó. Hiện tại, một nhóm nghiên cứu đa viện dẫn đầu bởi các nhà khoa học đến từ The Graduate Center, City University of New York (CUNY) đã phân tích số lượng và thời gian phát thải CO2 ra ngoài (một trong những loại khí chính được giải phóng từ Deccan Traps) để xác định rõ hơn vai trò của núi lửa trong sự biến chuyển khí hậu vào khoảng thời gian tuyệt chủng hàng loạt cuối Kỷ Phấn trắng.

Nghiên cứu gần đây đã xác định được một thời kỳ nóng lên toàn cầu xảy ra vài trăm nghìn năm trước thời điểm bắt đầu của tuyệt chủng cuối Kỷ Phấn trắng. Một số nhà khoa học đã liên hệ sự kiện phun trào của Deccan Traps;với sự kiện này, nhưng vẫn có một số tranh cãi về việc liệu các dung nham phun trào có phát thải đủ khí CO2 vào bầu khí quyển đến mức gây ra kiểu thời tiết cực đoan đó hay không. Thêm vào đó là một chút bí ẩn có thể kể đến như là khối lượng dung nham phun trào trong thời gian này tương đối nhỏ so với khối lượng phun ra trong các giai đoạn kế tiếp trong hoạt động của của Deccan Traps. Một thách thức lớn của nghiên cứu đó là thiếu dữ liệu CO2 về các macma Deccan ở thời điểm đó.

Tiến sĩ Andres Hernandez Nava thuộc The Graduate Center cho biết: "Nhóm của chúng tôi đã phân tích lượng CO2 từ Deccan Traps ở thời điểm trùng khớp với thời gian sự kiện nóng lên toàn cầu, và nhận thấy rằng lượng khí thải carbon từ dung nham không thể gây nên mức độ nóng lên như vậy. Tuy nhiên, khi tính toán lượng khí thải từ các macma đóng băng bên dưới bề mặt thay cho lượng phun trào ra ngoài, chúng tôi nhận thấy rằng Deccan Traps có thể đã giải phóng đủ lượng CO2 để giải thích cho quá trình nóng lên toàn cầu này".

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng tia laser và chùm ion để đo lượng CO2 bên trong các giọt magma đông lạnh cực nhỏ bị mắc kẹt bên trong các tinh thể của Deccan Traps từ cuối kỷ Phấn trắng. Họ cũng đo số lượng của các nguyên tố khác, chẳng hạn như barium và niobium, có thể liên quan đến lượng CO2 macma. Cuối cùng, họ thực hiện mô hình hóa khí hậu kỷ Phấn trắng gần nhất để kiểm tra tác động của việc giải phóng carbon Deccan Traps lên nhiệt độ bề mặt.

Phát hiện của nhóm giúp "lấp đầy" lỗ hổng thiếu sót đáng kể trong nghiên cứu về cách macma tương tác với khí hậu trong giai đoạn lịch sử quan trọng này của Trái Đất. Dữ liệu của họ cho thấy rằng lượng CO2 thoát ra từ macma Deccan Traps có thể giải thích cho sự nóng lên nhiệt độ toàn cầu khoảng 3 độ C trong giai đoạn đầu của núi lửa Deccan. Tuy nhiên, đến thời kỳ đại tuyệt chủng hàng loạt sau này thì nhiệt độ không nóng đến vậy, điều đó ủng hộ cho ý kiến rằng các macma Deccan sau này không còn giải phóng nhiều CO2. Những phát kiến mới này đã bác bỏ giả thuyết rằng CO2 núi lửa là nguyên nhân chính dẫn đến đợt tuyệt chủng hàng loạt gần đây nhất.

Black, giáo sư tại Graduate Center CUNY cho biết: "Thiếu sót trong nghiên cứu của chúng ta về carbon được giải phóng bởi macma trong nhiều vụ phun trào núi lửa cực lớn trên Trái đất là một lỗ hổng quan trọng trong xác định vai trò hoạt động của núi lửa, định hình nên nền khí hậu trong quá khứ của Trái đất và các sự kiện tuyệt chủng. Công trình nghiên cứu này đã đưa chúng ta đến gần với những hiểu biết về vai trò của macma trong việc định hình cơ bản khí hậu của hành tinh, và đặc biệt giúp kiểm tra những ảnh hưởng của núi lửa và tác động của tiểu hành tình trong vụ tuyệt chủng hàng loạt cuối Kỷ Phấn trắng".

Giang Vu theo EurekAlert