Der er rigelige beviser for at Trias var en tør periode med enorme temperatursvingninger. Pangæas opsplitning i Jura medførte at større dele af Jordens overflade blev dækket af hav, og større arealer fik nærhed med havet. Temperaturerne fortsatte med at stige, luft-fugtigheden steg med vandets nærhed, og ørkenerne svandt ind. I Kridttidens enestående klima var Verdens temperaturgradient fra nord til syd næsten flad. Temperaturerne var omtrent ens på hele planeten. Det var meget varmere end i dag, mindst 10-12 ℃ varmere.
Omfattende vulkansk aktivitet i forbindelse med Pangæas opløsning var årsag til at der i sidste halvdel af Jura og i Kridttiden var ti gange så meget CO2 i atmosfæren som i forhold til tidligere perioder.
Dinosaurerne udviklede sig til dyr af enorme størrelser. Hvilket nødvendigvis må skyldes at kombinationen af fugtighed, varme og et stort indhold af CO2 i atmosfæren tillod en exceptionel stor vegetabilsk produktion både til lands og til vands, som skabte føde for disse enorme skabninger.
Det bliver almindeligvis antaget at en kæmpemæssig meteor, som slog ned nær Yucatan-halvøen i Mexico, var årsag til en global vinter, som udryddede alle de enorme dyr på en gang. Men det kan på ingen måde udelukkes at de så at sige langsomt døde af sult, fordi både temperaturen og atmosfærens indhold af CO2 gradvist faldt og dermed også den store vegetabilske produktion, som var deres fødegrundlag.
1. Jordens middelalder
Phanerozoikum er navnet på den del af Jordens historie, hvor der var synligt håndgribeligt liv. Den er inddelt i Palæozoikum, Mesozoikum og Kænozoikum, som populært kaldes Jordens oldtid, middelalder og nyere tid. Mesozoikum er emnet for denne artikel.
Tiden skrider frem fra højre mod venstre. I Hadal var Jordens overflade et glødende kaos, præget af intens radioaktivitet og en atmosfære af giftige gasser. I Arkæikum var Jordens overflade størknet, atmosfæren bestod af nitrogen og metan, og de første cyanobakterier opstod. I Proterozoikum blev metan og jern oxideret, og der dannedes en atmosfære med ilt.
Phanerozoikum betegner den del af Jordens historie, hvor synligt håndgribeligt liv eksisterede, fra trilobiternes fremkomst i begyndelsen af Kambrium indtil menneskets fremkomst og historisk tid.
Phanerozoikum opdeles i Palæozoikum, Mesozoikum og Kænozoikum. Palæozoikum var det tidlige livs epoke, hvor planter, insekter, fisk, bløddyr, koraler og mange flere levende organismer udvikledes. Mesozoikum var dinosaurernes epoke og som sagt beskrevet i denne artikel, og Kænozoikum er pattedyrenes tidsalder.
Mesozoikum opdeles yderligere i perioderne Trias, Jura og Kridt.
Start af Mesozoikum i begyndelsen af Trias var præget af et barskt og tørt fastlandsklima på det gigantiske Pangæa kontinent.
Pangæas opbrydning i Jura banede vejen for et varmt og fugtigt drivhus klima med ringe temperaturforskel mellem lave og høje breddegrader. Temperaturen i Kridt var endnu højere, og det meste af verden blev sandsynligvis dækket af tætte og fugtige skove.
Atmosfærens iltindhold gennem Phanerozoikum efter Robert Berner Yale University - dog tilføjet de geologiske perioder. Tiden skrider frem fra venstre mod højre. Allerede i slutningen af Proterozoikum synes der at have været et betragteligt iltindhold i atmosfæren.
Solen er en almindelig gul dværgstjerne i Hertzsprung-Russell-diagrammets hovedserie. Den vil opholde sig der i omkring 11 Miliarder år, i hvilken tid den vil øge sin lysstyrke tre gange totalt set. I starten af Mesozoikum for omkring 250 millioner år siden havde Solen en lysstyrke på omkring 97% af sin nuværende. Ved slutningen af Mesozoikum for 65 millioner år siden, var Solen nået op på godt 99% af nutidens lysstyrke.
Ifølge Robert Berner fra Yale University har ilt-indholdet i atmosfæren varieret mellem 16% og 27% i løbet af Mesozoikum.
Atmosfærens indhold af CO2 i Phanerozoikum ifølge Robert Berner Yale University - tilføjet de geologiske perioder. Tiden skride frem fra venstre mod højre. Det ses, at der var et maksimum i Kambrium, og det derefter har været faldende bortset fra et minimum i Karbon og Perm perioderne. Der findes flere rekonstruktioner af CO2-indholdet i fortidens atmosfære, som alle er forskellige. Men trenden er den samme: i langt det meste af tiden har koncentrationen været langt højere end i nutidens atmosfære.
Fra midten af Trias og nogle millioner år ind i Jura var atmosfærens iltprocent sunket ned til et lavpunkt for hele Phanerozoikum på omkring 15-17% for derefter igen at stige til et maksimum på omkring 27% ved overgangen fra Mesozoikums til Kænozoikum.
Gennem hele Mesozoikum har indholdet af CO2 i atmosfæren været betydelig lavere end i Palæozoikum men alligevel mellem to og ni gange så højt som i nutidens atmosfære.
Klodens gennemsnitstemperatur i Phanerozoikum ifølge Anton Uriarte - dog tilføjet de geologiske perioder. Tiden skrider frem fra højre mod venstre. Det ses, at den generelt har været svagt stigende indtil midt i Kridt-tiden, hvorefter den faldt ned mod de Pleistocæne istider. Desuden har grafen nogle tilsvarende minimum ved de to andre istider i Phanerozoikum, nemlig Andean-Saharan istiden ved overgangen mellem Ordovician og Silur, og Karoo Istiden i sen Karbon og tidlig Perm.
Man har beregnet fortidens temperatur ud fra analyse af sedimenter på bunden af Polarhavet, idet det er således, at forekomsten af visse ilt-isotoper afhænger af temperaturen, da sedimentet blev dannet. I hele Mesozoikum har klodens temperatur været betydelig højere end den moderne tids globale gennesnitstemperatur på godt 14℃. Det er blevet foreslået, at under Kridt tidens maksimum var det globale gennemsnit omkring 20℃. Til sammenligning er Danmarks gennemsnitstemperatur i dag 8℃.
2. Trias
Første del af Trias var karakteriseret af superkontinentet Pangæa, som var dannet allerede i Perm perioden. I en relativ kortvarig periode set med geologiske øjne, var alle Jordens kontinenter forenet i et eneste gigantisk landområde.
Trias varede fra 248 til 213 millioner år før nutid, ialt 35 millioner år.
Pangæa havde form som et C, bugten i højre side af C'et kaldes Tethys Havet, og resten af Verdenshavet kaldes Panthalassic Havet. Middelhavet, Det Sorte Hav, Det Kaspiske Hav, Aral Søen, Det Røde Hav og Den Persiske Golf er i dag de sidste rester af Tethys Havet. Foto user:Kieff Wikipedia.
Navnet Pangæa er afledt af det latinske "pan", som betyder at noget er altomfattende, og det græske "gaia", som er et navn for Jorden, Pangæa betyder således "hele Jorden". Det blev dannet i Perm perioden, men allerede i Trias begyndte det at splittes, hvilket er den proces, som har dannet Jordens nuværende kontinenter og været bestemmende for deres placering indtil nu.
Pangæa var karakteriseret af ekstreme klima forskelle, fordi det var sådan et enormt kontinent. Kysterne omkring ækvator havde et monsun præget klima med regn om sommeren. Landets indre var derimod tørt og ørkenagtig.
Det indre af nutidens Eurasien, for eksempel Kinas vestlige Xin Jiang provins eller Mongoliet har et typisk kontinentalt klima. Somrene er utrolig varme med temperaturer på 40℃ eller mere, og vintrene er isnende kolde med dobbelt cifre minus temperaturer. Årsagen er, at Eurasien er sådan et stort kontinent med lang afstand fra dets indre til havets vand reservoir med dets store varmeindhold.
Pangæa var et meget større kontinent end Eurasien, og det antages at det havde et endnu mere udpræget kntinentalt klima. Der kan ikke være tvivl om, at en vinter i det centrale Pangæa må have været en meget barsk oplevelse, og somrene må have været gloende hede.
Der var ingen egentlige istider i hele Mesozoikum og derfor heller ikke i Trias.
Et hold af forskere fra det amerikanske Brown University har udarbejdet en klima beskrivelse for Pangæa fra Trias perioden ved hjælp af prøver taget fra havbund og søer fra Nova Scotia til Georgia. De kom frem til at Pangæas sommer temperatur i Trias var 20℃ varmere end i dag, og atmosfærens indhold af CO2 var fem til tyve gange større end i dag.
Rekonstrueret Pangæa landskab fra Trias - Malet af Mauricio Anton.
Monsunen er en jævn vind, der blæser fra hav til land eller fra land til hav på grund af temperatur-forskelle mellem land og hav.
Solen opvarmer både land og hav om sommeren, men skoves, ørkeners og græssletters temperatur stiger hurtigere end havets temperatur ved den samme sol-indstråling. Klipper og jord har en dårlig varmeledningsevne og lille varmekapacitet, og derfor stiger temperaturen på land hurtigt. Vand derimod kan absorbere meget mere varme fra samme solindstråling med mindre temperaturstigning, fordi vand har en god termisk ledningsevne og høj specifik varmekapacitet, og desuden vil varmen hurtigt blive distribueret til havets dybere lag af strøm og bølger.
Når landmasser opvarmes om sommeren, vil varm luft stige til vejrs og derved skabe et lavtryk over land. Den varme fugtige luft over havet vil strømme til for at søge at udfylde dette lavtryk, og denne vind er monsunen. Om vinteren er havet varmere end land, og monsunen blæser da fra land og udover havet.
Nutidens sydøstasiatiske monsun - I princippet kan der opstå monsunvinde alle vegne, hvor land møder hav. Den sydøstasiatiske monsun er imidlertid den mest kendte, fordi her møder et meget stort kontinent et meget stort og varmt hav. Pangæa var et endnu større kontinent, som grænsede til et endnu større hav, hvilket må have været årsag til en endnu kraftigere monsunvind. Foto Quora.
Jo større landmasser, som grænser til jo større have, jo mere udprægede vil monsunvinde være. I princippet kan der være monsunvinde over hele Jorden, men den sydøstasiatiske monsun er den mest kendte, fordi der grænser et meget stort kontinent til et meget stort og varmt hav.
Pangæa var det største kontinent nogensinde, og det var omgivet af et lige så enormt hav, nemlig Panthalassic Havet, som dækkede hele resten af Jordens overflade. Derfor mener man, at Pangæas kyster må have været udsatte for endog meget kraftige monsunvinde.
I dag er det indre af Verdens kontinenter tørre og ørkenagtige. Sahara og Kalhari strækker sig i Afrikas indre, Gobi og Taklamakan findes i det indre Asien, og Great Sandy Desert udfylder Australiens indre. Pangæa var et endnu større og endnu mere massivt kontinent, og derfor må man forestille sig, at superkontinentets indre i endnu højere grad var opfyldt af uendelige, golde og vindblæste ørkener.
Der fandtes dog også skove i Pangæas sydlige del, de bestod af forskellige nåletræer.
Når en fugtig vind blæser fra havet og indover land, vil den udløse sin regn, når den tvinges op over bjerge, således som vi i dag kender det fra for eksempel Vestnorge. Men de oprindelige kontinenter som udgjorde Trias periodens Pangæa var stadig i vidt omfang flade som pandekager. Der var kun ganske få og lave bjerge, som for eksempel Appalacherne og Ural Bjergene, og derfor må man antage, at vinde fra havet ikke i samme omfang som i dag blev tvungen til at afgive deres regn. Af denne årsag må man formode, at der var meget store arealer i Pangæa med ørken og tør steppe. Omkring ækvator var der dog mindre områder med tropisk vegetation, siges det.
Sedimenter dannet ved fordampning af vand er meget almindelige i lag fra Trias. De kan være dannet ved at laguner er blevet isoleret fra havet på grund af dannelse af sandrevler, derefter er de simpelthen tørret ud i det regnfattige klima. Indlandssøer kan udvise adskillige lag af sedimenter dannet ved fordampning, de synes at være udtørret flere gange.
Rekonstruktion af Hyperodapedon, som var en slags Rhynchosaurer. Foto Nobu Tamura Wikiedia.
I Ischigualsto i Argentina, nær grænsen til Chile, har man gjort vigtige fund fra Trias perioden. Kæmpemæssige forstenede træstammer, som har fået navnet Protojuniperoxylon ischigualastianus, mere end 40 meter høje, vidner om en frodig vegetation på dette sted. Der er også fundet fossile bregner og padderokker.
Dinosaurer er, måske overraskende, hverken den mest talrige eller den største gruppe af dyre-arter fra Ischigualasto. Kun omkring 6% af alle firbenede dyr, som er fundet der, er dinosaurer. Forstenede knogler fra Rhyncosaurer og Cynodonter er langt mere almindelige. Dette viser at dinosaurer ikke var en umiddelbar succes, da de først dukkede op i Trias.
Rhynchosaurer fra Trias er fundet over hele Verden. De var tætbyggede planteædere med korte ben og et kraftigt næb. Senere arter udviklede en dyb underkæbe, og når de lukkede munden, blev overkæben klemt ned i underkæben, som bladet på en foldekniv bliver klemt ned i håndtaget. Denne sakselignende bevægelse gjorde det formentligt muligt for Rhynchosaurer at spise sejt plante-materiale. De var i almindelighed ret små, enkelte arter kunne dog blive op til to meter lange.
Rekonstrueret skelet af Cynodonten Belesodon Magnificus i "Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart". Cyno-dont betyder hunde-tand. Foto Ghedoghedo Wikipedia.
Cynodonter havde næsten alle pattedyrs karakteristiske træk. Deres tænder var fuldt adskilte, deres hjerneskal bulede ud på bagsiden af hovedet, og mange af dem kunne stå i en opret stilling, siges det. Ligesom sandsynligvis alle andre Mesozoikum proto pattedyr lagde cynodonter æg. De formodes, at de var varmblodede og dækket af hår. Nogle cynodont arter kunne blive en meter lange.
Ved slutningen af Trias begyndte Pangæa at slå revner. Mellem Nordamerika og Afrika udspyede vulkaner store mængder af basisk lava, som kan eftervises på begge kontinenter.
Det antages at denne vulkankatastrofe indledte endnu en runde af udryddelse af op imod 80% af Jordens arter, og derved beredte vejen for dinosaurerne, som kom til at dominere Jorden i de næste hundrede millioner år.
Vulkansk aktivitet er altid forbundet med at store mængder karbon bliver frigjort fra Jordens indre til atmosfæren i form af CO2, kultveilte. Faktisk langt det meste af CO2 i atmosfæren kommer oprindeligt fra vulkansk aktivitet. Derfor må vi gå ud fra at den forøgelse af atmosfærisk CO2 i Trias og Jura, som Robert Berner har påvist, kom fra omfattende vulkansk aktivitet i forbindelse med opbruddet af Pangæa.
Den stærkt øgede mængde CO2 i atmosfæren i Trias og Jura var en af forudsætningerne for den frodige og hurtigt voksende vegation, som kom til at dække hele Jorden i sidste halvdel af Jura og hele Kridttiden, og som gjorde det muligt for sådanne enorme dyr som dinosaurerne at udvikle sig og finde føde.
3. Jura
Jura begyndte 213 millioner år før nutid og varede indtil 144 millioner år før nutid, ialt 69 millioner år.
Verden i Jura tiden - Pangæa er gået i opløsning. Foto scotese.com.
Den gradvise opbrydning af Pangæa, som begyndte i slutningen af Trias, fortsatte i Jura perioden. Klimaet på de nye og mindre kontinenter blev mildere og mere regnfuldt. Varme og fugtige tropiske briser blæste igennem tætte skove af bregner, koglepalmer, ginkgotræer og forskellige nåletræer.
Da større dele af Jordens overflade blev dækket af vand og grønne planter, mindskedes planetens albedo, og mere af Solens energi blev absorberet som varme.
Den kendsgerning, at mange bregner og nøgenfrøede planter er kendte fra begge polare områder, viser at klimaet i Jura generelt var varmt og uden store geografiske variationer. Bregne-arter, hvis moderne slægtninge ikke tåler kulde, var vidt udbredte også på nordlige breddegrader. Efter nogle russiske forskeres mening indikerer den fundne fauna at vinter-temperaturen i Sibirien aldrig faldt under frysepunktet. På Grønland er fundet forsteninger af krokodille-lignende øgler, hvis moderne slægtninge kun kan leve i subtropiske eller tropiske områder, hvilket også bekræfter at klimaet var varmt og fugtigt over næsten hele kloden.
Den forstenede skov fra Jura ved Curio Bay på New Zealand. Foto Karora Wikipedia
Man har fundet koralrev fra Jura på Sakhalin halvøen på 60 graders nordlig bredde, hvilket er 30 grader nordligere, end hvor man i dag finder koralrev, idet koralrev kræver en minimum temperatur på 20℃ for at vokse.
Fund af stenkul overalt på kloden, som er dannet i Jura perioden, understøtter ligeledes teorien om det varme og fugtige klima over næsten hele Jorden.
I et bælte omkring ækvator, som strækker sig 10-20 grader nord og syd for ækvator, kan man dog finde lag af gips og salte, som stammer fra udtørrede søer og afsnørede havbugter, og vidner om et ret tørt klima i disse egne. Undersøgelser i "Lower Jurassic Navajo Sandstone" i det sydvestlige Utah vidner om sandklitter i et tørt vindblæst klima afbrudt af kraftig monsunregn om sommeren.
I Jura fortsatte opløsningen af superkontinentet Pangæa. Laurasia, den nordlige halvdel, delte sig i Nordamerika og Eurasien. Gondwana, den sydlige halvdel, begyndte at bryde op i midten af Jura. Den østlige del, som bestod af Antarktis, Madagaskar, Indien og Australien, splittedes fra den vestlige, som var Afrika og Sydamerika. Nye oceaner opfyldte mellemrummene mellem de nye kontinenter. Bjerge steg op fra havbunden og skubbede Verdenshavets vandstand højere op.
Verdenshavets vandstand i Phanerozoikum. Som det ses, er der forskellige meninger om, hvornår Pangæa startede med at brydes op. Eget arbejde.
I løbet af Jura blev større dele af Jordens overflade end før dækket af hav. Umiddelbart vil vi beskrive dette som en stigning i verdenshavets vandstand forårsaget af smeltning af iskapper ved polerne. Måske har der været mindre iskapper i det sydlige Pangæa, uden at der var tale om en egentlig istid. Disse mindre gletchere kan være smeltet i løbet af Jura og derved på kort sigt - nogle få millioner år - bidraget til den øgede vandstand i verdenshavet. Men dette alene kan ikke forklare den tilsyneladende stigning i verdenshavets niveau.
Ikke alle ændringer i forholdet mellem hav og landmasser Verdenshavets vandstand er forbundet med dannelse eller nedbrydning af polernes iskapper. Der er forslået andre, mere langsigtede - flere hundrede millioner år - mekanismer, som har bidraget til at ændre dette forhold.
Det totale volumen af vand på Jorden må have været nogenlunde konstant gennem de sidste fire milliarder år. Virkelig langsigtede ændringer i forholdet mellem verdenshavet og landmasser - for eksempel over hundrede millioner år - må have været forårsaget af ændringer i hav-bassinets form og volumen på grund af pladetektonisk aktivitet. Meget lignende, som hvis vi smider en mursten i en spand med vand og ser at vandniveauet stiger.
Når et superkontinent dannes, vil nogle tektoniske plader blive skubbet ned under andre, og derved mindske landjordens volumen i forhold til volumen af "vand-beholderen", og således forårsage at vandstanden i verdenshavet synes at falde. For eksempel menes det, at det forhold, at det Indiske subkontinent gennem de sidste 50 millioner år har skubbet sig ned under den Asiatiske plade og derved skabt Himalaya Bjergene og den Tibetanske Højslette, har været årsag til et tilsyneladende fald i hav niveauet på ca. 70 m. gennem den sidste 50 millioner år - alt andet lige.
Dannelsen af den Midt-Atlantiske højderyg. eget arbejde.
Omvendt, når et stort kontinent deles i flere mindre, vil længden af den samlede kystlinie øges. Volumet af kontinentalsoklerne langs kystlinien, som tidligere har været trykket ned under et andet kontinent, vil dermed også øges, og den mængde havvand, som herved fortrænges, vil være årsag til tilsyneladende øget vandstand. Det menes for eksempel at opdelingen af Pangæa i flere mindre kontinenter har været årsag til et ændret forhold mellem hav og landmasser, som kan fortolkes som en stigning i Verdenshaves niveau på 100 m. gennem de sidste 200 millioner år.
Når to tektoniske plader fjerner sig fra hinanden, vil det forårsage vulkansk aktivitet og dermed forbunden udsendelse af lava og dannelse af vulkanske bjergarter, som vil fortrænge havvand og dermed være årsag til tilsyneladende øget vandstand i verdenshavet.
Således har Nordamerika og Sydamerika gennem de sidste to hundrede millioner år fjernet sig fra Europa og Afrika med en hastighed på 2,5 cm. årligt. Den Midt Atlantiske Højderyg er en undersøisk bjergkæde, som er skabt af denne tektoniske proces. Volumen af denne bjergkæde fortrænger havvand og forårsager derved - alt andet lige - en tilsyneladende stigning i Verdenshavets niveau.
Den Midt Atlantiske Højderyg strækker sig fra Antarktis til Jan Mayen. Azorerne, Island, Jan Mayen og Saint Peter and Paul Rocks ud for Brasilien er alle skabt af vulkansk aktivitet i forbindelse med skabelsen af denne undersøiske bjergkæde.
Dybest set kan man ikke tale om mindsket eller øget vandstand i verdenshavet uden et fast referencepunkt eller reference niveau, og da både havbassinnet og landmasserne konstant har ændret sig er indlysende at man ikke har et sådant punkt eller niveau.
Men under alle omstændigheder tyder meget på, at en større del af Jordens overflade blev dækket af hav i løbet af Jura, hvilket gjorde at mange lavtliggende områder blev omdannet til lavvandede kystområder, og samtidig blev klimaet mere oceanisk, det vil sige fugtigere, varmere og med langt mindre sæson variation.
Brachiosaurus. Eget arbejde.
Der findes data, som indikerer en kortere periode med intens varme, omkring 183 millioner år før nutid (Uriarte).
På land var billedet totalt domineret af dinosaurerne. Den planteædende sauropod Brachiosaurus kunne for eksempel blive op til 16 m. høj, 26 m. lang og opnå en vægt på over 50 ton. En anden sauropod, som har fået navnet Diplodocus, kunne blive 27 m. lang. Disse giganters blotte størrelse kan have beskyttet dem mod angreb fra rov-dinosauren Allosaurus.
Fossil af Archaeopteryx lithographica som blev fundet ved Solnhofen i Tyskland. Foto Wikimedia Commons.
Moderne gartnere kan få deres planter til at vokse hurtigere ved at øge CO2 indholdet i drivhusets atmosfære. I Jura tidens atmosfære var CO2-indholdet 5-8 gange større end i nutidens, og det kan forklare, hvordan faunaen kunne producere tilstrækkelig biomasse til at føde sådanne kæmpemæssige skabninger.
Der er forskellige meninger om, hvorvidt dinosaurer var kold- eller varmblodede. Men meget tyder på at fuglene er deres efterkommere,og de er jo varmblodede.
Rekonstruktion af Archaeopteryx lithographica. Foto Pinterest
I Jura begyndte fuglene at konkurrere med flyveøglerne om luftrummet. Den tidligst kendte fugl er Archaeopteryx lithographica, som er fundet i kalksten fra Jura nær Solnhofen, Tyskland.
Archaeopteryx var på størrelse med en krage med korte, brede vinger og en lang hale. Den havde vinger og fjer som nutidens fugle, men også mange træk til fælles med dinosaurerne, for eksempel kæber med skarpe tænder, et hoved dækket med skæl og en lang knoklet hale.
Dinosaurerne og moderne fugle har flere fælles egenskaber, som giver argumenter for at fuglene nedstammer fra dinosaurerne. Det drejer sig om de porøse luftfyldte knogler, den typiske knogle, som vi kalder"ønskebenet", de har de tre tæer og en "spore" på "bagbenene" til fælles. Det er blevet påvist at mange dinosaurer havde fjer - som fuglene. Både fugle og dinosaurer formerer sig ved at lægge æg.
4. Kridt
Møns Klint - millioner af små skaldyr levede i Kridttidens hav, døde og sank til bunds og dannede derved de enorme kridtlag, som findes i Danmarks og Englands undergrund fra Møns Klint til "The White cliffs of Dover". Foto ukendt oprindelse.
Kridt perioden begyndte for 145 millioner år siden og varede indtil dinosaurernes endeligt for 65 millioner år siden. I denne periode herskede næsten overalt på Jorden et varmt og fugtigt klima. De tykke lag af kalk, der blev skabt af mikroskopiske kalkholdige alger, som fandtes i overflod overalt i Jordens have, gav navn til perioden. Indtil da havde kalk-aflejringer været begrænset til lavvandede kystnære farvande.
Ved midten af Kridt perioden for omkring 100 millioner år siden var middel-temperaturen på planetens overflade mellem 6 og 12℃ højere end den er i dag. Den årlige middeltemperatur i de arktiske områder var ca. 10℃, hvilket er omkring 20℃ varmere end i dag. I de tropiske områder var temperaturen i overfladevandet ca. 5 til 10℃ højere end i nutiden.
Til venstre: Syren er helrandet. Foto Planteskole.
Til højre: Birk er ikke helrandet. Helrandede blade på oprindelige træer i Danmark er meget sjældne. Foto ukendt oprindelse.
Amerikanerne Irving Bailey og Edmund Sinnott observerede i 1915, at der er en sammenhæng mellem antallet af plantearter med helrandede blade i et område og dette områdes klima. Derefter viste den amerikanske geolog Jack Wolfe, at dette mere specifikt indebærer en sammenhæng mellem andelen af helrandede blade og områdets årlige middeltemperatur.
Man har indsamlet et stort antal forskellige blade fra oprindelige skove fra hele Jorden, og opstillet en sammenhæng mellem fordelingen af bladtyper og områdets middeltemperatur; usikkerheden er plus minus 4-6℃ alt efter, hvor mange bladtyper man har indsamlet.
Temperaturen som funktion af andel af helrandede blade - Fra 2006 Geoviden - Geologi og geografi nr. 4.
Denne relation kan også anvendes på fossile blade. Danske geologer har i tidens løb fundet fossile blade fra 87 forskellige plantearter fra Kridttiden på øen Disko ud for den Grønlandske Vestkyst. Af disse er 20 arter helrandede, hvilket vil sige 23%. Ved at gå ind i kurven kan man se, at den årlige middel-temperatur i Vest Grønland i Kridt-tiden da må have været omkring 9℃. I moderne tid svinger Disko øens årlige middeltemperatur mellem -2 og -9℃. Den moderne danske årlige middeltemperatur er på 8℃. I Kridt-tiden var altså varmere på Disko øen, end det er i Nord Europa i dag.
Analyser af fossile blade fra Kridttiden fundet i det nordlige Alaska og
Rusland viser at de årlige middeltemperaturer i disse områder var omkring 9-12℃, og at den koldeste måned havde en middeltemperatur på cirka 5℃, hvilket passer meget godt med de fundne grønlandske temperaturer.
Der findes imidlertid også andre metoder til at beregne fortidens temperaturer.
Der er to iltisotoper, nemlig oxygen-16 og oxygen-18. Næsten alle iltatomer på Jorden har 8 protoner og 8 neutroner og dermed en atomvægt på 16. Men 0,2% af oxygenatomerne har 10 neutroner og dermed en atomvægt på 18. Vandmolekyler, som indeholder oxygen-16 fordamper lettere end vand med den tungere oxygen-18.
I en varm periode vil det fordampede vand falde som regn eller sne over land og temmelig hurtigt finde vej tilbage til havet gennem floder, således at havet bevarer sin oprindelige isotop fordeling.
Men i en kold periode, vil noget af det fordampede vand falde som sne på gletschere og indlandsis og forblive der, og derfor vil gletcher-is blive fattig på oxygen-18, mens havvand tilsvarende vil blive forholdsis rig på oxygen-18.
I Kridt-tidens oceaner levede en masse mikroskopiske alger, der havde en skal af kridt. Når de døde, sank de til bunden af havet. Deres skaller kan stadig findes. Skallerne indeholder stadig den relative fordeling af oxygen isotoper, som afspejler isotopfordelingen i havvandet i tiden, da algerne levede. Det er muligt at analysere de mikroskopiske skaller med hensyn til deres isotopfordeling og på denne måde få en indikation af temperaturen i Kridtidens ocean.
Til venstre: Axel Heiberg Island. NordNordWest Wikimedia Commons.
Til højre: Fossil af skildpadde fra Kridt-tiden fundet på Axel Heiberg Island. Skildpadden er navngivet Borealochelys axelheibergensis. På den samme lokalitet fandt man fossiler fra dinosauren Plesiosaur og krokodillen Champsosaurus. Foto Research Gate uploaded af Donald B. Brinkman.
"Cretaceous Research Centre" under Geologisk Institut har udtaget prøver af Stevns Klint og fastlagt Kridthavets temperatur til at have været 14-22℃, hvilket er betydeligt højere end nutidens i nutidens hav. Hav-temperaturen i nutidens Danmark når kun i sommermånederne op på 16℃.
Til venstre: Tænder fra Plesiosaur fundet på Axel Heiberg Island. Skalaen er i cm. Research Gate uploaded af Donald B. Brinkman.
Til højre: Plesiosaurer malet af Heinrich Harder.
Dyr og planter, der i dag er typiske for et varmt klima, som for eksempel krokodille-lignende dyr, var i Kridt-tiden i stand til at leve på meget høje breddegrader. Fund af fossiler af millioner af år gamle træer, havskilpadder og den krokodille-lignende Champsosaurus fra Kridt-tiden på Axel Heiberg Island i det nordligste Canada er en indikation af, at det virkeligt var meget varmt i Kridt-tiden, da nutidens krokodiller foretrækker vandtemperaturer mellem 25 og 35℃.
På Axel Heiberg Island fandt man også fossiler af den krokodille-lignende Champsosaurus. North Dakota Heritage Center. Foto 2.bp.blogspot.com
Lag fra Grønland har vist sig at indeholde fossiler af blade fra brødfrugttræ, en plante, som i dag kun gror i et fugtigt tropisk klima.
Kul dannes i et varmt og fugtigt klima, og der findes kulforekomster dannet i Kridttiden over hele Jorden på alle breddegrader, hvilket viser at det virkelig var meget varmt over hele Jorden. De store overflade-forekomster, som i dag bliver udnyttet i det vestlige USA, er således dannet i kridttiden.
Dannelse af bauxit kræver et varmt tropisk klima med regelmæssig sæsonbetinget nedbør, og bauxit fra Kridt er blevet fundet også på ret høje breddegrader inklusive Grønland. Hvilket igen antyder, at der herskede et varmt og fugtigt klima næsten overalt på kloden.
Til venstre: Forstenet Ginko blad fra kridt-tiden. Foto Fossilera.
I midten: Forstenet blad fra brødfrugttræ fundet på Vestrønland. Foto Geoviden 4.
Til højre: Forstenet blad fra Kridt-tiden, som ligner et blad fra bøg. Foto ukendt oprindelse.
Blomstrende planter når deres maksimale fotosyntetiske effektivitet ved et CO2 niveau mellem 1.000 og 1.500 ppm. Blomstrende planter havde netop deres højdepunkt i denne periode, hvilket sandsynligør at CO2 niveauet virkelig var meget højt sammenlignet med nutiden.
Bestemmelsen af CO2-indholdet i fortidens atmosfære kan foretages på to måder.
Træer absorberer CO2 til deres fotosyntese gennem spalte-åbninger på undersiden af bladene, som kaldes stomata. Pressede og tørrede blade, der er indsamlet fra gamle herbarier gennem de sidste to århundreder, synes at indikere et fald i antallet af stomata åbninger på undersiden af bladene i nyere tid, hvor CO2-indholdet i atmosfæren som bekendt er steget en smule. Derfor antages det, at antallet af stomata åbninger er omvendt proportional med atmosfærisk CO2, idet træerne søger at minimere det nødvendige antal af åbninger for at begrænse fordampningen.
Med stomata metoden vil forskerne analysere undersiden af forstenede blade og bestemme antallet af stomata åbninger.
Mikroskopiske stomata åbninger på underside af et blad. Foto Quora.
Tætheden af stomata åbninger på fossile blade fra ginkgo træer viser at CO2-koncentrationen i Kridttidens atmosfære var 4-5 gange, og nogle gange op til 7 gange så højt som i dag.
En anden måde at fastlægge CO2-indholdet i fortidens atmosfære er ved at analysere indholdet af carbon-13 isotopet i lag fra denne tid, idet niveauet af carbon-13 varierer med atmosfæriske CO2.
Kridt tidens høje atmosfæriske CO2-koncentration var skabt af udledninger fra vulkanske zoner på havets bund i forbindelse med, at de kontinentalplader, der havde udgjort Pangæa, var begyndt at fjerne sig fra hinanden. En proces, som startede allerede i slutningen af Trias. De Karibiske øer i Atlanten, Kerguelen øerne i det sydlige Indiske Ocean og det undersøiske Ontong Java plateau nær Salomons øerne i Stillehavet er alle udbredte oceaniske basalt plateauer, som blev skabt i midten af Kridt-tiden af vulkansk aktivitet.
Ontong Java Plateauet er et kæmpe oceaniske plateau af vulkansk oprindelse fra Kridttiden, som ligger i Stillehavet nord for Salomon-øerne og Ny Guinea. Plateauet dækker et område på omkring 2.000.000 km2, omtrent på størrelse med Alaska, og har en tykkelse på flere kilometer, siges det. Alle de borede prøver fra havbunden ser ud til at være ens kemisk, og de er alle af omkring samme alder - omkring 122 millioner år gamle. De fossiler, der blev fundet i prøverne, ser også ud til at være fra den samme geologiske periode, nemlig Kridttiden. Det er derfor, forskerne er rimeligt sikre på, at Ontong Java Plateauet blev dannet i et enkelt, massiv udbrud af vulkansk magma. Den samlede udpyede mængde lava skulle have været en million gange større end det største vulkanudbrud i registreret historie. Kort Anton Uriarte.
Nogle af dinosaurerne var af en simpelthen enorm størrelse. Man kan mene at eksistensen af disse gigantiske dyr kun var mulig på grund af en overflod af biomasse, skabt af et varmt og fugtigt klima og et højt CO2 indhold i atmosfæren.
Forstenede knogler fra Sauropoden Argentinosaurus blev fundet i Argentina i Syd Amerika. Den antages at have været 40 meter høj med en vægt op imod 100 ton, siges det. Under alle omstændigheder har den været en sandt gigantisk dyr. Som man kan se, var dens hjerne ganske lille, den har sikkert været en enorm spisemaskine, som gik rundt i søer og kystnære farvande. Man må tro, at det høje CO2-indhold i atmosfæren har muliggjort væksten af al den biomasse, som skulle til for at føde sådanne kæmper. Foto Fernbank Museum of Natural History Atalanta Georgia.
I dag er drivhus effekten skabt af atmosfærens indhold af vanddamp begrænset til tropiske og subtropiske egne. På grund af kulden er den absolutte fugtighed på højere breddegrader meget lav; for eksempel er vandamp indholdet i luften om vinteren i Antarktis omkring 0,00001%, medens fugtige egne ved ækvator kan have en absolut fugtighed på op mod 4%.
I Jura og Kridttiden var luften ved polerne meget varmere, og den absolutte fugtighed på hele Jorden var i det hele taget meget højere end i dag, og følgelig var vanddamps drivhus effekt også betragtelig større.
Rekonstrueret Kort over Verden i Kridttiden - Europa var en øgruppe og det Vestsibirske lavland og Missisippi dalen var lavvandede have, som skabte forbindelse mellem Polarhavet og Verdenshavet. Også Nord Afrika var oversvømmet. Foto scotese.com.
En vigtig geografisk årsag til tidens varme og fugtige klima var fordelingen af hav og landmasser. Opbruddet af Pangæa i stadig mindre kontinenter favoriserede et mildt kystklima, som var meget forskelligt fra det barske fastlandsklima, som herskede i Trias tiden's Pangæa.
I forhold til Trias blev 20% af de eksisterende landmasser dækket af hav i løbet af Jura og Kridt og omdannet til lavvandede kystområder. Mange områder af Eurasien og Afrika blev oversvømmet af Tethys havet. Europa var en øgruppe i Tethys havet. Det Vestsibirske Lavland og Missisippi dalen var lavvandede have, som skabte forbindelse til Polarhavet.
Det antages, at dybhavets temperatur i Kridt-tiden var 15℃, hvilket jo er noget højere end de 2℃, som man kan måle i dag.
Det antages, at dybhavs-vandet i Kridt-tiden var varmt. I de lavvandede kystområder, som var meget udbredte i denne periode, fordampede store mængder vand, hvilket gjorde det tilbageværende vand mere salt og dermed tungere. Det varme, salte og tunge vand sank til bunds og søgte til dybhavet som en varm bundstrøm. Tegning Anton Uriarte.
I dag kommer dybhavets vand fra polarhavene, hvor det bliver afkølet og således relativ tungere, det synker til bunds og strømmer derefter væk fra de nordlige og sydlige have som kolde bundstrømme. Det antages imidlertid, at i Kridt tiden kom dybhavets vand fra kystnære tropiske farvande. Fordampningen i disse have gjorde, at saltindholdet øgedes, derved blev det opvarmede vand relativt tungere, og det sank til bunds og strømmede ud i dybhavet som varme bundstrømme.
En meget lignende process finder sted ved Gibraltar Strædet i dag, hvor opvarmet saltvand strømmer ud i Verdenshavet langs bunden, medens koldere og mindre saltholdigt vand strømmer ind i Middelhavet som en overfladestrøm.
Kridt-Tertiærgrænsen ses tydeligt i Stevns Klint. Den indeholder det såkaldte fiskeler, som indeholder iridium fra det ydre rum. Ingen andre steder i Verden er Kridt-Tertiærgrænsen så flot blotlagt og nem at studere. Derfor er Stevns Klint i dag UNESCO verdensarv. Foto 2020 All you need to know - mungfali.com.
I løbet af den sidste del af Kridt fra omkring 80 til 65 millioner år før nutid faldt CO2-indholdet i atmosfæren igen til omkring to gange nutidens niveau. Dette skete samtidig med, at den tilsyneladende vandstand i Verdenshavet faldt. Temperaturen faldt, men dog ikke så meget at der opstod is ved polerne. Polarhavet var stadig isfrit - i det mindste om sommeren - og temperaturen i Grønland, Alaska og Antarktis var stadig væsenligt over nutidens.
Rekonstruktion af en ammonit, et dyr, som havde levet i Jordens have gennem hundreder af millioner år. De forsvandt ved K-T katastrofen sammen med de plankton, som de levede af. Ammoniter var fjerne slægtninge af nutidens blæksprutter, som svømmede rundt med et slags sneglehus. Foto gagaru.club.
Ved periodens slutning indtraf K-T katastrofen (Kridt-Tertiær, idet den er navngivet efter det tyske Kreide-Tertiar), som var en masseudryddelse af en mængde forskellige arter, som hidtil havde domineret livet, i havet såvel som på landjorden. Ammoniter, som havde levet i havene siden Devon, forsvandt med et slag sammen med mange slags plankton. Samtlige dinosaur arter på landjorden uddøde på en gang.
Nogle tror, at udryddelsen skete hurtigt, maksimalt i løbet af nogle få tusind år, medens andre mener, at udryddelsen af de mange arter skete gradvist og startede adskillige millioner år før Kridt-tidens slutning.
Til højre: K-T Katastrofen 65 millioner år før nutid. Meget smukt og tankevkkende maleri men desværre ukendt kunstner.
De fleste, der tror på en hurtig udslettelses-proces, støtter teorien om, at Jorden blev ramt af en kæmpe meteor med en diameter på omkring 10 km, der slog ned i det lave vand ud for Yucatan-halvøen i Mexico i nærheden af et sted kaldet Chicxulub, hvor den skabte et krater med en diameter på omkring 180 km. I forbindelse med nedslaget blev et tyndt lag af iridium fra det ydre rum spredt ud over hele kloden. Dette tynde lag er virkelig fundet over hele Jorden i lag fra overgangen fra Kridt til Tertiær (som i nyere tid er blevet opdelt i Palæogen og Neogen) og markerer Mesozoikums afslutning.
Men det kan på ingen måde udelukkes at dinosaurerne så at sige langsomt døde af sult, fordi både temperaturen og atmosfærens indhold af CO2 gradvist faldt og dermed også den vegetabilske produktion, som var deres fødegrundlag.
