Dino stierf, maar bacterie tierde welig

Geologie Het microbiële leven in de krater van de meteoriet die 66 miljoen jaar geleden veel leven wegvaagde, bleef lang onderbelicht.

De bloei van cyanobacteriën in water is vaak goed zichtbaar vanuit de ruimte, zoals op deze satellietfoto uit 2009 van een meer in Guatemala.
De bloei van cyanobacteriën in water is vaak goed zichtbaar vanuit de ruimte, zoals op deze satellietfoto uit 2009 van een meer in Guatemala. Foto NASA

De dino’s hadden het loodje gelegd. Zo’n 75 procent van alle levende soorten was weggevaagd van het aardoppervlak. Er kwam zoveel stof in de atmosfeer terecht dat er maandenlang geen fotosynthese meer kon plaatsvinden. Maar het microbacteriële leven tierde welig, kort na de enorme meteorietinslag van 66 miljoen geleden. Zelfs ín de beroemde Chicxulub-krater, die door de inslag ontstond, herstelden veel micro-organismen zich snel, schrijft een internationaal onderzoeksteam onder leiding van de Australische Bettina Schaefer in het tijdschrift Geology.

Het onderzoek toont aan hoe microben in staat waren tot snelle kolonisatie van de krater. Al in de eerste maanden tot jaren na de inslag kwamen daar mogelijk eencellige cyanobacteriën (blauwalgen) tot bloei. In de daaropvolgende 200.000 jaar maakte ook ander ‘plantaardig’ plankton, zoals algen, een comeback in de krater. Wel verliep die comeback wat rommelig door veranderingen in voedsel- en zuurstofbeschikbaarheid.

De 180 kilometer brede Chicxulub-krater – bij het Mexicaanse schiereiland Yucatán – heeft al decennia de aandacht van geologen: de meteorietinslag zou hebben geleid tot het uitsterven van de dinosauriërs. Voor die theorie is steeds meer bewijs: vorig jaar nog ontdekte een team fossiele vissen én dino’s die vlak na de inslag omkwamen.

800 meter lange boorkern

Doordat de aandacht vooral uitging naar kratersediment en botten, bleef het microbiële leven in de krater lang onderbelicht. Maar in 2016 haalden geologen een ruim 800 meter lange boorkern uit de kraterrand naar het oppervlak, waar wetenschappers wereldwijd analyses op konden verrichtten. Zodoende bestudeerden Schaefer en haar collega’s het sediment afkomstig van een diepte tussen de 619,31 meter en 608,48 meter onder zeeniveau. Die bijna elf meter dikke laag komt overeen met pakweg de eerste vier miljoen jaar na de inslag. Twee meter van het sediment werd afgezet in de eerste maanden na de inslag, één meter in de eerste tweehonderdduizend jaar na de inslag en dan nog eens acht meter in de 3,8 miljoen jaar daarna.

Het team van Schaefer zocht in de boorkern naar ‘moleculaire fossielen’ oftewel biomarkers: moleculen die op biologische activiteit konden wijzen. Die vonden ze onder andere in de vorm van bepaalde vetten die kenmerkend zijn voor stikstofbindende cyanobacteriën.

Kort na de inslag van de meteoriet spoelde er water in de krater

Uit eerder onderzoek was al bekend dat kort na de inslag een grote tsunami plaatsvond. Zo komen de onderzoekers tot het volgende scenario: in de eerste uren tot dagen na de inslag zorgde de tsunami ervoor dat brokstukken van kalksteen uit de omgeving de krater inspoelden. In dat sediment zaten ook al biomarkers van algen, zwavelbacteriën en en cyanobacteriën. Het betrof dus geen leven dat in de krater zelf was ontstaan, maar die ingespoelde microben zouden wel relatief snel voor het ontstaan van een microbiële gemeenschap kunnen hebben gezorgd.

De onderzoekers suggereren dat er enkele maanden na de impact al een mogelijke blauwalgbloei plaatsvond, maar het precieze moment waarop de kolonisatie door cyanobacteriën begon blijft onzeker. Ook cyanobacteriën doen aan fotosynthese, en dus hebben ze zonlicht nodig. Door al het stof in de atmosfeer was het de eerste maanden daarvoor te donker. In ieder geval is er uit die beginperiode wit micriet aanwezig in de boorkern, en dat kán duiden op de activiteit van cyanobacteriën, aldus de auteurs.

Voedselrijk sediment

Daarna gaan ze met vrij grote stappen door de geschiedenis heen. Zo’n 30.000 jaar na de inslag was er een microbengemeenschap ontstaan waarin de cyanobacteriën en andere bacteriën floreerden in vergelijking met de algen. Maar geleidelijk aan nam ook het andere plantaardige plankton toe, vermoedelijk dankzij de aanvoer van voedselrijk sediment vanaf het land. Dat duurde tot zo’n 200.000 jaar na de inslag. Toen stopte de voedseltoevoer, en kregen de stikstofbindende cyanobacteriën (die goed tegen voedselarme omstandigheden kunnen) de overhand.

In de daaropvolgende 3,8 miljoen jaar bleven er grote veranderingen in de microbengemeenschap optreden.