For 183 millioner år siden økte den globale temperaturen med omtrent 6 °C i løpet av bare noen få tusen år. Dermed avtok oksygeninnholdet i havvannet samtidig som det ble surere. Resultatet var at en rekke marine arter døde ut. Det skulle ta 200.000 år før klimaet vendte tilbake til det opprinnelige.
Nye funn som vi har gjort i Sør-Afrika styrker koblingen mellom dannelsen av vulkanske bassenger og globale klimaendringer. Denne hypotesen går på tvers av en rekke andre hypoteser som har blitt lansert i løpet av de siste 15-20 år, herunder oseanografiske endringer og smelting av gasshydrater i marine sedimenter.
En gruppe forskere fra Universitetet i Oslo (Geologiske prosessers fysiskk og Institutt for geofag), Volcanic Basin Petroleum Research (VBPR) og Council for Geoscience i Sør-Afrika knytter nå klimaendringen til dannelsen av det vulkanske Karoobassenget. Arbeidet, som er et resultat av flere års studier i vulkanprovinsen Karoo-Ferrar i Sør-Afrika, ble i vinter publisert i Earth and Planetary Science Letters.
Hovedtrekket i den nye hypotesen er at vulkansk smelte (magma), med en temperatur på over 1000 °C, trengte inn som tykke lagganger i den sedimentære lagpakken i Karoobassenget tidlig i jura. Den intrusive vulkanismen førte til kraftig oppvarming av organisk rike sedimenter. Dermed ble det dannet store mengder drivhusgasser. Trykket økte i de såkalte kontaktaureolene, og sedimentene sprakk opp, hvorpå gassene ble transportert til atmosfæren gjennom sprekkesonene. Restene av disse vulkanske gangene finnes i dag i et område som er større enn hele Norge.
I den vestlige delen av Karoobassenget har vi funnet en ny type geologiske strukturer, såkalte breksjepiper, dannet som en konsekvens av trykkøkningen og oppsprekningen. Pipene er sirkulære, vertikale strukturer som inneholder fragmenterte og metamorfe sedimenter. Nær landsbyen Loriesfontein nordvest i Sør-Afrika har vi funnet mer enn 400 slike piper. Alle har opphav i kontaktaureoler. Det finnes mer enn ti kjente områder med tilsvarende samlinger av breksjepiper, og det totale antallet breksjepiper er antakeligvis flere tusen.
Tidspunktet for utslippene er estimert fra analyse av mineralet zirkon som er funnet i intrusjonene. Aldrene overlapper med dateringene av den globale klimaendringen. Dette styrker en årsakssammenheng mellom disse to hendelsene.
Geokjemiske analyser av stein fra borehull i og utenfor pipene viser at innholdet av organisk karbon er kraftig redusert i kontaktaureolene. Ved å beregne massen av det organiske materialet som er fjernet fra de svarte skifrene, har vi kunnet regne ut den mengden med drivhusgasser som ble sluppet ut i atmosfæren tidlig i jura.
Beregningene våre viser at mengden med drivhusgasser som ble sluppet ut fra Karoobassenget omtrent tilsvarer 1000 ganger det årlige utslippet av fossilt CO2 i dag. Utslipp av slike mengder drivhusgasser ville ha vært tilstrekkelig for å endre den globale karbonsyklusen og sette i gang en global oppvarming.
Den nye hypotesen er en viktig oppfølger til teorien vi lanserte i 2004 om sammenhengen mellom den intrusive vulkanismen i Norskehavet og den globale klimaendringen på grensen mellom paleocen og eocen for ca. 55 millioner år siden (GEO 04/2004).
Oppdatert: 19.12.2007 09:10
av Alf Kvassheim
