Trái Đất đã nhiễm độc thủy ngân nặng nề trước khi va chạm thiên thạch Chicxulub

Một nghiên cứu mới vừa công bố khẳng định trước cả khi tiểu hành tinh Chicxulub đụng độ Trái Đất vào 66 triệu năm trước, các loài khủng long và các sinh vật sống khác đã phải đối mặt với mức độ thủy ngân độc hại.

Phát hiện mới này khiến cuộc tranh luận “dài hơi và gay gắt” về nguyên nhân loài khủng long tuyệt chủng càng thêm kịch tính. Trong khi một số nhà khoa học khẳng định loài khủng long biến mất là do vụ va chạm giữa Trái Đất và tiểu hành tinh Chicxulub, một số khác vẫn kiên trì tin rằng vẫn còn rất nhiều bí ẩn đằng sau đó cần được khám phá.

Loài khủng long biến mất là do vụ va chạm giữa Trái Đất và tiểu hành tinh Chicxulub?

Các lần phun trào núi lửa dữ dội đã bắt đầu xuất hiện từ ít nhất hàng chục nghìn năm trước khi xảy ra vụ va chạm thiên thạch và dung nham được cho rằng chính là tác nhân làm trầm trọng thêm ảnh hưởng từ sự kiện thảm khốc đã cướp đi 3/4 sự sống trên Trái đất.

Xem xét các mẫu vỏ hóa thạch cổ đại được lấy từ khắp nơi trên thế giới, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng lượng thủy ngân và CO₂ trên toàn cầu có sự gia tăng lớn sau một loạt các vụ phun trào núi lửa kéo dài hình thành nên Bẫy Deccan. Những sự kiện này kéo dài gần một triệu năm và hình thành phần lớn miền tây Ấn Độ trong thời kỳ tuyệt chủng hàng loạt Cretaceous- Paleogene.

Nhà khoa học môi trường Kyle Meyer, người thực hiện nghiên cứu tại Đại học Michigan cho biết, "Lần đầu tiên, chúng ta có thể có cái nhìn sâu sắc về tác động khí hậu và môi trường khác biệt của vùng núi lửa Bẫy Deccan chỉ bằng cách phân tích một vật liệu duy nhất”.

Lượng CO2 gia tăng sau một loạt các vụ phun trào núi lửa kéo dài hình thành nên Bẫy Deccan.

Thủy ngân là một hóa chất vi lượng độc hại và các vụ phun trào núi lửa chính là tác nhân lớn nhất đưa thủy ngân đến Trái Đất. Khi nguyên tố này xâm nhập vào đại dương, nó phản ứng mạnh mẽ với chất hữu cơ và được hấp thụ bởi các thực vật phù du mà sau này sẽ trở thành thức ăn của động vật thân mềm.

Sử dụng các mảnh vỏ sò làm chỉ số về chất lượng và nhiệt độ nước, các nhà khoa học hiện nay cho rằng các vụ phun trào núi lửa tại Bẫy Deccan có tác động sâu sắc, lâu dài và toàn cầu về khí hậu và sinh thái.

Nhà nghiên cứu địa lý học Sierra Petersen từ Đại học Michigan cho biết: "Các biến dị thủy ngân đã được ghi nhận có trong trầm tích nhưng chưa từng được phát hiện trên vỏ sò".

"Khả năng tái tạo lại cả khí hậu và chỉ số núi lửa trên cùng một vật liệu giúp chúng ta tránh được rất nhiều vấn đề liên quan đến việc xác định niên đại tương đối”.

Chẳng hạn, các mẫu trầm tích có hạn chế vì chúng chưa thể liên kết việc phát thải thủy ngân với vấn đề thay đổi khí hậu toàn cầu. Nhưng nghiên cứu mới này đã có thể làm được điều đó.

Mô hình chu kỳ phát thải thủy ngân của núi lửa.

Sau khi thu thập các vỏ sò hóa thạch từ Nam Cực, Alabama, Alaska, California, tiểu bang Washington, Argentina, Ấn Độ, Ai Cập, Libya và Thụy Điển, các tác giả đã tính toán được lượng CO₂ và thủy ngân trong nhiều thời kỳ, bao gồm cả kỷ Phấn trắng, kỷ Pleistocene và thời hiện đại.

Tương tự như các kết quả trước đó, những phát hiện của họ đã vén màn bí mật của một sự kiện ấm lên đột ngột xảy ra vào khoảng 250 nghìn năm trước khi thời kỳ tuyệt chủng hàng loạt. Hơn nữa, sự kiện này còn trùng hợp với sự gia tăng nồng độ thủy ngân vào khoảng 68 đến 70 triệu năm trước, khi hoạt động của núi lửa quá mãnh liệt, tạo ra một thảm nham thạch dày 100m.

Các tác giả tuyên bố đây chính là “bằng chứng cho thấy khả năng cao tác động khí hậu này là do sự phát thải CO₂ của núi lửa gây nên", và tình cờ, khoảng thời gian này lại trùng hợp với sự suy giảm độ phong phú của loài và sự tuyệt chủng của trùng lỗ (foraminifera).

Một hóa thạch hàu tuyệt chủng 66 đến 72 triệu năm tuổi, Agerostrea ungulata, từ vùng Fezzan của Libya.

So sánh những dữ liệu cổ xưa này với một địa điểm thủy ngân bị ô nhiễm nặng ở Hoa Kỳ, nơi cá không thể ăn được nữa, các nhà nghiên cứu đã bị sốc bởi những điểm tương đồng.

Meyer, công tác tại Đại học bang Portland cho hay, "Thật ngạc nhiên khi địa điểm nhiệt độ nước biển có dấu hiệu đột ngột tăng cũng là nơi tồn tại các khu vực có nồng độ thủy ngân cao nhất. Các điểm tập trung thủy ngân này có lượng thủy ngân tương đương với một điểm ô nhiễm thủy ngân công nghiệp hiện đại”.

Vẫn còn quá sớm để khẳng định chắc chắn lượng thủy ngân này đã đầu độc khủng long, nhưng với vai trò bằng chứng về khái niệm, nghiên cứu này rất có giá trị.

Cần phân tích sâu hơn về sinh vật biển để xác nhận kết quả, nhưng có lẽ sinh vật biển hóa thạch sẽ có thể cung cấp cho chúng ta những hiểu biết sâu hơn về sự tuyệt chủng hàng loạt và thay đổi khí hậu trong quá khứ.