隕石の直撃や津波による被害は凄惨を極めましたが、それらは局所的な現象に過ぎませんでした。恐竜をはじめとする地球上の生物を絶滅の淵へと追い詰めた決定打は、衝突によって巻き起こった「地球規模の気候激変」にあります。
最大の要因は、ユカタン半島という衝突地点の地質特性にありました。当時の衝突地点は石膏（硫酸カルシウム）や石灰岩を豊富に含む炭酸塩岩質の浅海でした。衝突の超高熱によって、地中の硫黄成分が約3,000億トンから5,000億トンという膨大なガスとなって蒸発し、成層圏へと一気に噴き上げられたのです。
成層圏に達した硫黄ガスは微小な硫酸エアロゾルとなり、同じく巻き上がった大量のススや塵とともに地球全体を分厚いカーテンのように覆い尽くしました。これにより太陽光が地表に届かなくなる「衝突の冬」が到来します。地表温度は数年間にわたって平均15〜20度以上も急激に低下し、植物や植物プランクトンの光合成が完全に停止しました。
生態系の基盤である植物が枯死したことで草食恐竜が餓死し、それを捕食していた肉食恐竜も連鎖的に倒れていきました。さらに、大気中に溶け込んだ硫黄酸化物によって降り注いだ強力な酸性雨が海洋表層や河川を急激に酸性化させ、アンモナイトを含む多くの海洋生物の息の根を止めたのです。この一連の過酷な環境連鎖こそが、白亜紀末の大量絶滅（K-Pg境界イベント）の真実です。
