Liitukausi

Geologiset ja ilmastonmuutokset

Esimerkiksi noin 100 miljoonaa vuotta sitten subtrooppisia kasveja kasvoi napapiirien takana. Koralleja kasvoi noin 1500 km kauempana päiväntasaajasta kuin nyt ja krokotiileja eli 60. leveysasteella. Korallien kasvu vaatii vuotuista yli 17 asteen meriveden lämpötilaa. Liitukaudella kuumimpana jaksoja päiväntasaajan meriveden lämpötila oli yli 30 °C, mutta Pohjoisnapa-Altaan meriveden lämpötila vaihteli talven 14 °C:stä kesän 17 °C. Tropiikki oli leveysasteella 45. 10-30 leveysasteilla oli kuivaa, ylempänä kosteampaa. Eräs arvio sanoo liitukauden keskivaiheen Maan keskilämpötilan olleen 10-15 °C nykyistä korkeampi korkeilla leveysasteilla. Minimiarvio on 6 °C nykyisen yläpuolella. Arktisen pintaveden lämpötila oli 15 °C. Korkea lämpötila johtui mannerten sijainnista ja suuremmasta ilmakehän hiilidioksidimäärästä. Keskiliitukaudella meren pinta nousi, koska merten sisällä sattui selänteiden kohoamista laavan purkautuessa. 40 prosenttia mantereista joutui veden peittoon meren pinnan noustua 200 metriä Aptian-kaudella. Noin 135–115 miljoonaa vuotta sitten valtavat laavapurkaukset loivat laajoja merenalaisia tasankoja Eteläisen Tyynenmeren pohjaan liitukauden lämpöhuipun aikoihin. Jättimanner Pangaia hajosi kahtia 125 miljoonaa vuotta sitten Lauraasiaan ja Gondwanaan. Ontongin Javan tasanko lounaisella Tyynellämerellä on kaksi kertaa Alaskan kokoinen ja noin 40 kilometrin paksuinen. Valtavat laavapurkaukset johtuivat maan vaipassa olevista jättiläismäisistä kuumista kohdista, pluumeista. Ilmakehään vapautui suuria määriä hiilidioksidia, jota on täytynyt tällöin olla ilmassa 3–15 kertaa enemmän kuin esiteollisena aikana (280 ppm). Huipussaan hiilidioksidia oli noin 90 miljoonaa vuotta sitten 2000-3000 ppm. Sen seurauksena maapallon ilmasto lämpeni 3–8 °C. Jostain sysytä hiilidioksidipitoisuus putosi äkkiä noin 90 miljoonaa vuotta sitten, muttei tämä viilentänyt maapalloa.

Lämpenemisen seurauksena ilmakehään joutui puolitoistakertainen määrä vesihöyryä, joka lämmitti edelleen maapalloa. Navatkin lämpenivät huomattavasti, sillä niiden ilmassa saattoi olla kymmenen kertaa enemmän vesihöyryä kuin nyt. Jokaista kymmenen asteen lämpötilan nousua kohti ilma kykenee sisältämään kaksi kertaa enemmän vesihöyryä. Laskujen mukaan kaikkien näiden kasvihuonetekijöiden nettovaikutus olisi 8–13 °C, kasvi- ja eläinfossiilien mukaan 6–16 °C. Arviot osuvat suhteellisen lähelle toisiaan. Lämpeneminen johti myös jäätiköiden katoamiseen. Ilmasto viileni hiukan kauden keskivaiheilla, ja loppupuolella ilmasto vuoroin kylmeni edelleen, lämpeni ja viileni jälleen. Liitukauden ja tertiäärikauden vaihteessa ilmasto ilmeisesti viileni merkittävästi lyhyeksi aikaa.

Suurmanner Pangeaan hajoaminen jatkui liitukaudella. Atlantin valtameri laajeni ja Afrikka puristui kohti Euraasiaa, minkä seurauksena Alpit alkoivat muodostua. Kauden puolivälissä syntyneiden uusien merten keskiselänteiden syrjäyttämän vesimäärän takia suuria osia mantereista joutui tulvan valtaamaksi. Vedenpinta oli laavatasankojen ja keskiselänteiden synnyttyä noin 300 metriä nykyistä ylempänä.

Kuiva ilmasto alkoi muuttua kosteammaksi kauden loppuvaiheilla. Meren pieneliöstö oli hyvin runsaslukuista, ja pieneliöt toimivat aineksena suurten kalkkikivimuodostumien synnylle Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa. Englannin kalkkikivet syntyivät keskisellä ja myöhäisellä liitukaudella noin 97,5–66,5 miljoonaa vuotta sitten. Kalkkikivet muodostuivat lämpimissä, matalissa merissä, joita oli runsaasti merenpinnan noustua korkealle. Merissä oli suotuisan lämpötilan takia runsaasti planktonia ja muuta pieneliöstöä. Kivihiiltä, öljyä ja kaasua syntyi matalan meren eloperäisiä aineksia sisältävien pohjalietteiden vajottua syvälle kallioperään. Puolet maailman öljyvaroista syntyi liitukaudella, ja puolet liitukauden lämpöhuipun aikoihin noin 100 miljoonaa vuotta sitten.

Liitukauden keskivaiheen jälkeen ilmasto alkoi selvästi jäähtyä, kun mannerliikunnat muuttivat merivirtojen kulun. Ilmaston vyöhykkeisyys alkoi kasvaa. Silti pohjoisilla leveysasteilla oli yhä nykyistä lämpimämpää. Myös vuorijonojen muodostus viilensi ilmaa. Alligaattoreja ja krokotiileja tavattiin yhä harvemmin Pohjois-Euroopassa.

Liitukauden lämpöhuippu

Liitukaudella syntyi noin puolet tunnetusta öljyvaroista, tästä suunnilleen puolet noin 100 miljoonaa vuotta sitten liitukauden keskivaiheilla vallinneen lämpöhuipun aikana. Albian-kaudella alkoi olla todella lämmintä ja kaikkein lämpimintä oli Turonian-kauden alussa noin 92 miljoonaa vuotta sitten. Samoin kalkkia syntyi liitukauden puolenvälin tienoilla runsaasti. Koralleja kasvoi 1500 kilometriä nykyisestä trooppisesta esiintymisrajasta pohjoiseen. Krokotiileja eli 60. leveysasteella. Puissa ei monesti ollut vuosirenkaita, sillä ympäri vuotta oli hyvin lämmintä. Merien syvänteissä oli 15 °C nykyistä lämpimämpää isotoopeista päätellen. Maapallo saattoi olla vähintään 6 °C, joiltain osin jopa 14 °C nykyistä lämpimämpi. Päiväntasaajan ja napojen lämpötilaero oli 17–26 °C, kun se nykyisin on 41 °C. Näin ollen ilmaston vyöhykkeisyys oli loiva ja napojen lähellä oli huomattavasti nykyistä lämpimämpää.

Kasvillisuus

Liitukaudella havupuut olivat yleisiä, samoin lehtipuut. Kukkakasvit, kuten fiikus ja magnolia alkoivat menestyä, ja kauden puolivälissä ne muodostivat jo 90 % kasvillisuudesta syrjäyttäen saniaiset ja neidonhiuspuukasvit. Kukkakasvit, ruohot ja lehtipuut syrjäyttivät kortteet ja käpypalmut. Kukkia pölyttämään kehittyivät omanlajisensa hyönteiset.

Eläimistö

Dinosaurukset kukoistivat lämpimässä, kosteassa kasvistoltaan monipuolisesa ympäristössä. Jotkut dinosaurukset kehittyivät yhä enemmän lintujen kaltaisiksi. Liitukauden tunnetuin hirmulisko oli noin 12–14 metrin pituinen peto Tyrannosaurus rex, joka painoi noin 6 000 kiloa ja pystyi hotkaisemaan kerralla noin 70 kilon suupalan. Tyrannosauruksen korkeus oli noin 6–7 metriä. Lajista on löydetty hieman yli 10 fossiilia, ja se eli aivan liitukauden lopulla noin 68–65 miljoonaa vuotta sitten. Tunnettu on myös sarvikuonoa muistuttava kolmisarvilisko Triceratops, joka myös eli ainoastaan aivan liitukauden lopulla, sekä Giganotosaurus. Kaudella eli lisäksi 85–75 miljoonaa vuotta sitten suuri lentolisko Pteranodon, joka ei ollut varsinainen dinosaurus vaan suuri lepakkomainen lentävä lisko, jonka pituus oli 1,8 metriä ja siipien kärkiväli 7,6–10 metriä. Liskon korkeus sen seistessä oli 1,8 metriä. Lentoliskolla ei ollut pyrstöä.

Nisäkkäät alkoivat myös runsastua, samoin linnut, joita jotkut tutkijat pitävät dinosaurusten nykyisinä jälkeläisinä. Nisäkkäät lajiutuivat nopeasti liitukauden loppupuolella, varsinkin ns. pussieläimet. Noin 100 miljoonaa vuotta sitten ilmestyivät valaat, ja karvepeite kehittyi nisäkkäille viimeistään 125 miljoonaa vuotta sitten, löytöjen mukaan jo jurakaudella 164 miljoonaa vuotta sitten. Liitukauden lopulla ilmestyivät niin sanotut varsinaiset luukalat (Teleostei), joihin useimmat nykyiset kalat kuuluvat. Kaudella elivät ja kuolivat sukupuuttoon hammaslinnut (Hesperornis, Itchyornis). Joitakin nykyisiä lintuja, kuten flamingo, iibis ja pelikaani esiintyi jo liitukaudella. Hyönteiset olivat nykyisen tyyppisiä.

Liitukauden nisäkkäitä

Nisäkkäät lajiutuivat liitukaudella nopeasti. Suuri osa liitukauden nisäkkäistä kuoli liitukauden lopussa.

Akidolestes
Alphadon
Arginbaatar
Cimolodonta
Cimolodontidae
Cimolomyidae
Deltatheridium
Didelphodon
Djadochtatherioidea
Docodonta
Eomaia
Gondwanatheria
Hahnodon
Hainina
Jeholodens
Kimbetohia
Kogaionidae
Leptictidium
Meniscoessus
Mesodma
Neoplagiaulacidae
Neoplagiaulax
Plagiaulacida
Ptilodontoidea
Purgatorius
Repenomamus
Stygimys
Taeniolabidoidea
Teinolophos
Triconodonta
Zalambdalestes

Liitukauden lopun joukkotuho

Pääartikkeli: Liitukauden joukkosukupuutto

Liitukauden lähestyessä loppuaan dinosauruslajisto harveni, ehkä ilmaston vähittäisen viilenemisen seurauksena. Kauden lopussa sattui valtavia tulivuorenpurkauksia, meren pinta laski ja mitä luultavimmin sattui suuria ilmastonmuutoksia. Hyvin kuuma ilmasto viileni alkaen noin 100 miljoonaa vuotta sitten. Eniten dinosauruslajeja oli liitukauden Campanian-vaiheessa joka oli noin 83,5-70,6 miljoonaa vuotta sitten.

Liitukausi loppui sukupuuttoaaltoon, jolloin kaikki hirmuliskot sekä 75 % kaikista eliölajeista kuolivat sukupuuttoon. Hirmuliskot, pterosaurukset, kalaliskot, ammoniitit, mosasaurukset, plesiosaurukset ja puolet selkärangattomista merten eläimistä kuolivat. Kaikki yli kolmimetriset jättiliskot hävisivät.

Nykykäsityksen mukaan noin 65,5 miljoonaa vuotta sitten Jukatanin niemimaalle Meksikoon törmäsi läpimitaltaan noin 10 kilometrin suuruinen asteroidiiksi, jonka aiheuttamaa 60 kilometrin läpimittaista kraatteria sanotaan Chicxulub (äännetään [khikshulub]). On joidenkin tutkimusten perusteella sanottu, että Chicxulub syntyi jo 0,3 miljoonaa vuotta ennen liitukauden päättävää KT-rajaa. On mahdollista, että vielä isompi kappale törmäsi samoihin aikoihin Intiaan aiheuttaen noin 600 kilometrin läpimittaisen Shiva-kraatterinn. Törmäys saattoi kiihdyttää huomattavasti Deccanin laakio synnyttäneitä tulivuorenpurkauksia, jotka kestivät noin miljoona vuotta. Shiva-kraatterin alkuperä saattaa kuitenkin olla myös puhtaasti vulkaaninen, ja toistaiseksi asteroiditulkintaa ei ole kyetty todistamaan.

Asteroidin törmäys Jukatanille aiheutti kraatterin ohella valtavan ilmakehään levinneen pölypilven. Tuhansia kuutiokilometrejä merta kiehui ja loppuosakin lämpeni huomattavasti. Kuumat kaasut, kuuma kivisade ja hyökyaallot pyyhkivät laajoja alueita, ja ilmakehän mennessä sekaisin syntyi pyörremyrskyjä. Kuumat räjähdyskraatterista sinkoutuneet kappaleet sytyttivät metsää tuleen. Pöly puolestaan aiheutti voimakkaan ydintalven tapaisen jääkauden ja ilmakehään vapautuneet kaasut myöhemmin happosateita ja kasvihuoneilmiönjaja. Tämä kaikki katkoi ravintoketju ja tappoi lopulta vaihtolämpöiset hirmuliskot sukupuuttoon antaen tilaa tasalämpöisten nisäkkäiden valtakaudelle tulevalla kenotsooisella maailmankaudella. Kalkkikerrostumat loppuvat liitukauden päättyessä, sillä sitä tuottanut merten eliöstö kuoli. Dinosaurusten tuhon syistä väitellään edelleen, ja väittelyn kaikkia osapuolia tyydyttävää vastausta ei ole saatu, mutta asteroiditeoria on varsin todennäköinen ehdokas.

Liitukauden jako

Tertiäärikausi (liitukauden jälkeen)
- Paleoseenikausi
  - Danian 65,5– Ma
- LT-raja (K/T-raja), liitukauden ja tertiäärin raja
Myöhäisliitukausi (yläliitukausi) 99,6–65,5 Mvs
- Maastrichtian 70,6-65,5 Mvs
  - (Maastricht, Triminghamin kalkki, Nukkan hiekkakivi, Fox Hillin hiekkakivi)
- Campanian 83,5 - 70,6 Mvs eniten dinosauruslajeja
- Santonian 85,8 - 83,5 Mvs
- Coniacian 89,3 - 85,8 Mvs
- Turonian 93,5 - 89,3 Mvs liitukauden lämpöhuippu
- Cenomanian 99,6 - 93,5 Mvs
Varhaisliitukausi (alaliitukausi) 146-99,6 Mvs
- Albian 112 - 99,6 Mvs
- Aptian 125 - 112 Mvs lämpenevää
- Barremian 130 - 125 Mvs
- Hauterivian 136 - 130 Mvs
- Valanginian 140 - 136 Mvs
- Berriasian 146 - 140 Mvs

Joskus jaetaan myös näin (ns vanha jako):

Yläliitukausi (Senonian) 89,3–65,5 **Maastrichtian 70,6-65,5 Mvs
- Campanian 83,5 - 70,6 Mvs
- Santonian 85,8 - 83,5 Mvs
- Coniacian 89,3 - 85,8 Mvs
Keskiliitukausi (Gallic) 130–89,3 Mvs
- Turonian 93,5 - 89,3 Mvs
- Cenomanian 99,6 - 93,5 Mvs
- Albian 112 - 99,6 Mvs
- Aptian 125 - 112 Mvs
- Barremian 130 - 125 Mvs
Varhaisliitukausi (Neocomian) 146-130 Mvs
- Hauterivian 136 - 130 Mvs
- Valanginian 140 - 136 Mvs
- Berriasian 146 - 140 Mvs

Ja näinkin.

Liitukauden loppuvaihe: 83,5-65,5 Mvs
- Maastrichtian 70,6-65,5 Mvs
- Campanian 83,5 - 70,6 Mvs
Yläliitu: 99,6-83,5 Mvs
- Santonian 85,8 - 83,5 Mvs
- Coniacian 89,3 - 85,8 Mvs
- Turonian 93,5 - 89,3 Mvs
- Cenomanian 99,6 - 93,5 Mvs
Aptian-Albian (keskiliitukausi): 125-99,6 Mvs
- Albian 112 - 99,6 Mvs
- Aptian 125 - 112 Mvs
Neocomian eli alaliitukausi: 146-125 Mvs
- Barremian 130 - 125 Mvs
- Hauterivian 136 - 130 Mvs
- Valanginian 140 - 136 Mvs
- Berriasian 146 - 140 Mvs

Tämä jako ei ole kansainvälisesti vavistettu. Joissain yhteyksissä alaliitukauden Albian ja Aptian (noin 119–97,5 miljoonaa vuotta sitten) erotellaan keskiliitukaudeksi. Ajoitukset vaihtelevat hieman eri lähteissä. Tässäkin ajoituksian tarkkuus vaihtelee liitukaudelle +- 0,3-4,0 miljoonaa vuotta.