Los volcanes podrían haber ayudado a restaurar la vida tras el impacto del asteroide que acabó con los dinosaurios

El último día del Cretácico, un asteroide de 12 kilómetros de ancho impactó en la península de Yucatán, México, y cambió el curso de la vida en la Tierra. Sesenta y seis millones de años después, se ha recreado la devastación de ese infame impacto con un nivel de detalle sin precedentes a través de superordenadores. Estos modelos informáticos ayudan a resolver un misterio sobre qué mató a todos los dinosaurios —salvo las aves— y ofrece una nueva perspectiva de cómo responde la Tierra a los cambios ambientales rápidos.

Ya se sabía que este proyectil extraterrestre excavó un cráter de aproximadamente 193 kilómetros de ancho en la corteza terrestre y dio en el lugar exacto —y en el ángulo preciso— para despedir cantidades colosales de gases refrigerantes y hollín a la atmósfera superior. Los cielos se oscurecieron mientras unos tsunamis gigantescos atravesaban los océanos y los incendios forestales causaron estragos a lo largo de kilómetros. En cuestión de años, las temperaturas se desplomaron más de 20 grados, con lo que el mundo se sumió en un denominado invierno de impacto que, según se cree, acabó con más de tres cuartos de la vida en la Tierra.

El fenómeno fue como «El Infierno de Dante en la Tierra», explica Alfio Alessandro Chiarenza, investigador adjunto del University College London y líder de un estudio publicado en 2020 en Proceedings of the National Academy of Sciences.

En torno a la misma época en que impactó el asteroide —conocido como impacto de Chicxulub—, un gran complejo volcánico en el actual sur de la India entró en erupción, liberó más de 830 000 kilómetros cúbicos de lava y bombeó gases que alteraron el clima. Aunque la mayoría de los científicos coinciden en que el asteroide desencadenó el evento de extinción, los investigadores llevan una eternidad preguntándose si estos volcanes, llamados traps del Decán, también contribuyeron a la devastación de la vida.

En ese estudio, Chiarenza y sus colegas recurrieron a modelos informáticos para recrear el clima antiguo de la Tierra, modificando las variables de varias situaciones apocalípticas hipotéticas. Estas simulaciones revelan que el asteroide volvió el planeta inhabitable para todos los dinosaurios, salvo las aves. Y quizá, aunque parezca contradictorio, los volcanes de los traps del Decán podrían haber hecho la Tierra más hospitalaria, no menos.

«Creo que este es el clavo en el ataúd [de la hipótesis de que] los traps del Decán provocaron la extinción masiva», afirma la paleontóloga Anjali Goswami, líder de investigación del Museo de Historia Natural de Londres que no participó en el estudio.

Un estudio posterior, publicado por el CUNY Graduate Center en marzo de 2021, afirmó que las emisiones de carbono volcánico no fueron un factor importante del evento de extinción que terminó con los dinosaurios.

«Los nuevos datos destacan que la desgasificación de carbono de los volúmenes de lava por sí sola no podría haber causado ese nivel de calentamiento global. Pero, cuando tomamos en cuenta la desgasificación de los magmas que se congelaron debajo de la superficie en lugar de hacer erupción, descubrimos que las trampas Deccan podrían haber liberado suficiente CO2 para explicar este evento de calentamiento», afirmó en un comunicado el autor principal, Andrés Hernández Nava. 

«Nuestra falta de conocimiento del carbono liberado por los magmas durante algunas de las erupciones volcánicas más grandes de la Tierra ha sido una brecha crítica para precisar el papel de la actividad volcánica en la configuración del clima pasado de la Tierra y los eventos de extinción», dijo Black, el investigador principal del estudio y un profesor en el programa de Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente en The Graduate Center CUNY y City College of New York. 

Ahondar en el estudio científico de aquella época «nos acerca a comprender el papel de los magmas en la configuración fundamental del clima de nuestro planeta, y específicamente nos ayuda a probar las contribuciones del vulcanismo y el impacto de asteroides en la extinción masiva del Cretácico final».

El papel de los volcanes

La extinción masiva del Cretácico-Paleógeno —cuyo nombre se debe a los dos periodos geológicos a cada lado del evento— ocurrió a una velocidad pasmosa. El frío intenso, la oscuridad constante, los incendios forestales, los tsunamis, el calor insoportable en el área del impacto y la lluvia ácida destrozaron el planeta. La destrucción repentina provocada por este evento de extinción presenta una oportunidad para estudiar cómo podría responder la vida actual a estreses rápidos y severos.

«Nos da una idea de qué hacen los organismos cuando algo los empuja al abismo», afirma la paleontóloga Pincelli Hull, experta en la extinción de los dinosaurios.

Para comprender cómo se desarrolló la extinción masiva de los dinosaurios, hay que estar de acuerdo en cuál fue la causa exacta.

En la última década, los geólogos han confirmado que los traps del Decán entraron en erupción en varios pulsos a lo largo de más de 700 000 años, un periodo que se superpone con el impacto de Chicxulub. Como los volcanes estaban en erupción durante el evento de extinción, los científicos se han preguntado si estuvieron implicados en la muerte de los animales. Dos de las cinco mayores extinciones en masa se debieron al calentamiento severo por el dióxido de carbono volcánico, entre ellas la peor de todas: la extinción masiva del Pérmico-Triásico hace 252 millones de años, desencadenada por erupciones en la actual Siberia que acabaron con el 96 por ciento de la vida marina y aproximadamente tres de cada cuatro especies terrestres.

Los traps del Decán podrían haber afectado a la vida hace 66 millones de años de dos formas. En escalas temporales más cortas, el dióxido de azufre liberado por los volcanes podría haber enfriado el planeta y fomentado la lluvia ácida, causando caos en los océanos —y en los ciclos químicos generales— de la Tierra. Con el paso del tiempo, la gran cantidad de CO2 liberada en las erupciones podría haber provocado un calentamiento constante que podría haber estresado los ecosistemas globales.

Dos estudios publicados en 2019 que intentaron datar el mayor pulso eruptivo de los traps del Decán difieren por decenas de miles de años. Uno afirma que las mayores erupciones ocurrieron antes del impacto del asteroide, cuando podrían haber influido en la extinción; el otro, que fue un tiempo después, cuando no habrían desempeñado papel alguno en la extinción.

Para poner a prueba los desastres, Chiarenza y su colega Alexander Farnsworth, climatólogo de la Universidad de Bristol, crearon modelos informáticos del clima terrestre de hace 66 millones de años. Plantearon 14 situaciones hipotéticas diferentes que incluían el impacto del asteroide, los traps del Decán y los dos fenómenos combinados. Las simulaciones asumieron niveles de CO2 de entre 560 y 1680 partes por millón, hasta cuatro veces superiores a los actuales. Los científicos también atenuaron la luz solar virtual entre un cinco y un 20 por ciento frente a los niveles previos al impacto.

En algunas de las simulaciones, Chiarenza y Farnsworth también incluyeron los efectos refrigerantes a corto plazo del impacto de Chicxulub en el modelo inyectando cien veces más ceniza y aerosoles que la erupción del Pinatubo que sacudió Filipinas en 1991. Para saber cómo afectaron los desastres a los dinosaurios, Chiarenza cartografió los hábitats más probables de los animales con otro modelo informático basado en datos climáticos antiguos y localizaciones de fósiles de dinosaurios.

Todos los modelos demostraban que los traps del Decán no podrían haber causado la muerte de los dinosaurios. El calentamiento a largo plazo provocado por los volcanes no habría eliminado a los dinosaurios; en todo caso, habría expandido la superficie terrestre que podían habitar cómodamente. El nuevo estudio demuestra que ni siquiera el escenario de oscurecimiento más extremo de los traps del Decán arrasó el nicho ecológico de los dinosaurios.

Sin embargo, los escenarios de los impactos de asteroides eran atroces. En algunos, las temperaturas medias terrestres descendieron de más de 20°C a temperaturas bajo cero y las precipitaciones disminuyeron entre un 85 y un 95 por ciento. Cuando el impacto virtual de Chicxulub disminuyó la luz solar un 15 por ciento o más, ningún hábitat de la Tierra pudo sustentar a dinosaurios no aviares.

Analizando los nuevos datos, «resulta lógico por qué algunas cosas se extinguieron», afirma Goswami. «En realidad, es asombroso que no se extinguiera todo».

La recuperación

Los modelos del equipo de investigación también revelaron algo inesperado: los traps del Decán podrían haber ayudado a que la vida se recuperara, ya que las emisiones de CO2 de los volcanes mitigaron la gravedad del invierno de impacto.

«Es un giro de guion fantástico», afirma Hull. «No creo que nadie pensara que el vulcanismo amortiguó el impacto. Es sorprendente, la verdad».

Las investigaciones recientes sugieren que es probable que los traps del Decán entraran en erupción con un goteo de actividad a lo largo de cientos de miles de años en lugar de asestar un golpe brusco y global a los ecosistemas. El pasado noviembre, un grupo dirigido por Hull desveló que los océanos de la Tierra se acidificaron rápidamente en las decenas de miles de años posteriores a Chicxulub —probablemente por la lluvia ácida—, pero los niveles de pH oceánicos permanecieron estables durante los 100 000 años previos al impacto, aunque los traps del Decán ya habían entrado en erupción.

En un estudio de seguimiento, Hull demostró que en los 300 000 años previos al impacto las temperaturas globales subieron y bajaron de forma gradual unos 2 grados centígrados, lo que indica el aumento y la disminución de los niveles de CO2, pero nada tan extremo como para amenazar a los dinosaurios.

También hay señales lejos de las coladas de lava de la India que sugieren la implicación de los traps del Decán en la restauración de la vida. El pasado octubre, un grupo encabezado por Tyler Lyson, paleontólogo del Museo de Naturaleza y Ciencia de Denver, reveló varios yacimientos en las Montañas Rocosas que registran la fauna y la flora de Norteamérica posterior al asteroide. El equipo de Lyson descubrió que, durante los 100 000 años previos al impacto, los ecosistemas no albergaban muchos tipos de vida, pero después prosperó una diversidad de mamíferos y plantas en pulsos que guardan correlación con periodos de calentamiento leve, compatibles con rachas de CO2 que podrían haber emitido los traps del Decán.

Lyson indica que los últimos estudios han planteado una idea cautivadora: «El Decán como creador frente al Decán como destructor».

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.