По мнению авторов исследования, именно этот фактор способен объяснить, почему вымирание в северном полушарии оказалось более масштабным, чем в южном.
Международная группа исследователей попыталась установить, какой сезон царил на Земле в момент столкновения с ней Чиксулубского метеорита. Анализируя останки рыб, уничтоженных непосредственно взрывом, высвободившим энергию, эквивалентную ста мегатонн, авторы новой работы в Nature пришли к выводу, что это было весной. Это могло усугубить положение видов северного полушария в сравнении с видами полушария южного.
Ученые провели анализ отложений, найденных в Северной Дакоте, расположенной на значительном удалении от места падения Чиксулубского астероида. Несмотря на это, регион испытал воздействие буквально через несколько десятков минут после столкновения. Огромный взрыв, эквивалентный энергии двух миллионов «Царь-бомб», спровоцировал сильные землетрясения и цунами, проникшие далеко вглубь материка. Значимость образовавшегося слоя окаменелостей заключается в том, что в ископаемых остатках присутствуют свидетельства метеоритного удара – мелкие частицы, включая стеклянные сферулы, которые формируются исключительно при мощнейших ядерных и астероидных взрывах. Однако в других особях рыб, погребенных в этом же слое, таких следов не обнаружено. Таким образом, они погибли незамедлительно, в течение первого часа после падения, что позволяет с высокой точностью определить, что все останки относятся к периоду столкновения.
Согласно исследованиям авторов, в конце мезозоя эта территория располагалась на 50-й параллели северной широты, что обусловило ярко выраженную сезонность климата. Так, в зимний период средняя температура составляла +4–6 °C, что сопоставимо со среднегодовой температурой в Москве в настоящее время. Летом же средняя температура достигала 19°C, что соответствует климату современных субтропических и тропических регионов. Подобные температурные перепады влияли на сезонность жизненных циклов обитавших там животных. Для определения времени года, существовавшего на момент падения Чиксулуба, ученые изучили остатки костей и плавников рыб, обнаруженные в отложениях конца мезозоя в Северной Дакоте.
Анализ изотопного состава внешних слоев костей рыб выявил выраженные годовые циклы в их росте. В период более теплых температур определенные изотопы быстрее откладывались в костной ткани, чем в холодное время года. Состояние костей у найденных рыб соответствовало весеннему периоду в северном полушарии.
В предыдущих исследованиях уже указывалось, что в южном полушарии последствия вымирания в конце мезозоя оказались не столь ощутимыми, а восстановление экосистем прошло быстрее, чем в северном полушарии. Учитывая новые сведения, это вполне объяснимо: экосистемы более подвержены негативному воздействие весной, в отличие от осени, когда многие животные накапливают ресурсы для подготовки к холодному времени года. В весенний период запасы питательных веществ зачастую значительно меньше, а необходимость размножения для многих видов создает дополнительные трудности.
В результате падения Чиксулубского тела на Землю последовала продолжительная астероидная зима, во время которой средние температуры могли опускаться до -20°C и ниже даже в регионах, расположенных вблизи экватора. Мир мезозоя отличался теплым климатом (даже вблизи южного полюса существовали субтропические леса), поэтому такая продолжительная и суровая зима стала для него крайне тяжелым испытанием, которое не выдержало большинство видов крупных наземных животных.
В представленной работе авторы указывают на то, что наиболее восприимчивыми к произошедшим изменениям оказались динозавры (за исключением птиц) и птерозавры. Это объясняется тем, что для развития зубов у эмбрионов этих групп требовалось значительно больше времени, чем у птиц. Благодаря более короткому сроку высиживания яиц и отсутствию зубов, птицы не были связаны с определенными территориями на длительное время и смогли пережить данное бедствие.