Nuevas pistas sobre cómo fue el inicio del fin de los dinosaurios
Los extraños rastros encontrados en Texas muestran lo que ocurrió cuando el asteroide Chicxulub devastó un grueso lecho de roca, liberando gas sobrecalentado que dio inicio a un calamitoso período de cambios climáticos y a la extinción de los dinosaurios.
El impacto de un asteroide hace unos 66 millones de años cambió para siempre el curso de la vida en la Tierra. Ahora, los científicos han utilizado trozos de antiguos restos para medir las abrasadoras temperaturas del polvo y el gas que se propagaron desde el lugar del impacto.
Unas pequeñas motas de color blanco salpican una sección de rocas desmenuzadas a lo largo del río Brazos de Texas (Estados Unidos). Para un observador sin experiencia, los granos pueden parecer trozos de arena sin importancia. Nada más lejos de la realidad: lo cierto es que dentro de sus extrañas formas podemos encontrar pistas sobre cómo fue día más catastrófico de la historia de nuestro planeta.
Hace unos 66 millones de años, un asteroide de 10 kilómetros de ancho se estrelló en el océano frente a la costa de la península de Yucatán, en México, y creó un cráter de 177 kilómetros de ancho conocido como Chicxulub. En cosa de un instante, la trayectoria de la vida en la Tierra cambió para siempre. El impacto provocó incendios forestales y tsunamis a lo largo de miles de kilómetros. A continuación, los cambios en el clima global (un dramático periodo de enfriamiento seguido de un largo periodo de calentamiento) provocaron la extinción de alrededor del 75% de todas las especies, incluidos los dinosaurios no aviares.
Al final del Cretácico, hace 66 millones de años, el impacto de un asteroide gigantesco en Chicxulub, en la costa de México, oscureció los cielos y enfrió el planeta, matando a todos los dinosaurios salvo las aves.
Ahora, un estudio publicado en la revista Geology se ha servido de las mencionadas (y diminutas) motas blancas de Texas, conocidas como lapilli, para revelar nuevos e intrigantes detalles sobre lo que ocurrió en los minutos posteriores a ese fatídico impacto: el asteroide golpeó con tanta fuerza que vaporizó instantáneamente un grueso lecho de rocas carbonatadas que había debajo, enviando un penacho gaseoso sobrecalentado que se elevó junto con una cortina de fragmentos rocosos que salieron despedidos de la superficie.
Los lapilli se formaron en algún lugar de este amasijo geológico de vapor y polvo, y luego llovió sobre lo que hoy es México, Belice, Texas e incluso Nueva Jersey, a casi 3000 kilómetros de distancia de Belice. "Se formaron esencialmente en un instante de tiempo", afirma Gregory Henkes, geoquímico de la Universidad Stony Brook de Nueva York y autor del nuevo estudio.
Un análisis químico reveló que los lapilli se formaron cuando las temperaturas se elevaron a unos 155 grados centígrados, lo que indica que la zona de devastación llegó a más de 1600 kilómetros del centro del cráter en cuestión de minutos, escribe el equipo en el estudio.
Los lapilli también pueden dar pistas sobre la cantidad de dióxido de carbono que quedó en la atmósfera tras el impacto, que acabó provocando un periodo de calentamiento global que se prolongó, según una estimación, hasta 100 000 años. Las antiguas ondas de este cambio climático en los ecosistemas de la Tierra siguen siendo relevantes hoy en día.
Los seres humanos estamos básicamente "realizando nuestros propios experimentos" al bombear gases de efecto invernadero en el cielo, señala Brandon Johnson, un científico planetario de la Universidad de Purdue (en Indiana, Estados Unidos) que no formó parte del nuevo estudio. "Si podemos entender lo que hizo hace 66 millones de años, podríamos entender mejor lo que puede hacer hoy".
Termómetros químicos
Los lapilli analizados en el nuevo estudio se recogieron en la década de 1990 en un pequeño afloramiento de roca en el centro de Texas, junto al río Brazos. Los diminutos trozos de roca han planteado desde entonces muchos misterios y, entre ellos, el interrogante de cómo fue su propia formación.
Los lapilli son bien conocidos en los depósitos de algunos tipos de erupciones volcánicas, donde crecen en los penachos de ceniza como grupos de fragmentos vítreos unidos por el agua. "En realidad, es similar a la forma en que crece el granizo", afirma Johnson.
Los lapilli también se encuentran alrededor de algunos cráteres del impacto, pero no está tan claro si se forman de la misma manera. El análisis de los isótopos de carbono y oxígeno en el nuevo estudio apoya un mecanismo sugerido anteriormente: los gases condensados de las rocas carbonatadas vaporizadas pueden actuar como el pegamento de los lapilli, manteniendo unidos los pequeños grupos. Johnson y un colega sugirieron un mecanismo similar detrás de la formación de lapilli en la Luna, donde el agua es escasa.
Además, los enlaces entre los isótopos pesados del carbono y el oxígeno son más escasos a temperaturas más altas. Utilizando este hecho y un método conocido como análisis de isótopos agrupados, los científicos pudieron tomar la temperatura de la nube de gas que se disipó hace millones de años, explica el primer autor del estudio, David Burtt, candidato a doctor en la Universidad de Stony Brook (en Nueva York, Estados Unidos).
Uno de los retos de este análisis es confirmar que los lapilli no fueron alterados posteriormente, por ejemplo, por el calentamiento producido por el enterramiento profundo, lo que habría ocultado las temperaturas registradas. Por ello, los investigadores también analizaron las conchas de carbonato de unos diminutos animales marinos (conocidos como forams) que se conservaron en la misma época. Los fuertes lazos de los forams coincidían con las temperaturas superficiales del mar esperadas para ese periodo, lo que sugiere que las temperaturas de los lapilli también se habían conservado.
Los resultados indican que las diminutas motas de roca se formaron a una temperatura de 155 grados centígrados.
"Para la biosfera, esto es devastador", afirma el geoquímico Steven Goderis, de la Universidad Libre de Bruselas (Bélgica), especializado en cráteres de impacto pero que no formó parte del equipo de estudio.
Determinar con exactitud la extensión de este infierno gaseoso desde el lugar del impacto ha sido un reto. Los investigadores han debatido durante mucho tiempo el ángulo y la dirección exactos del asteroide cuando chocó contra la superficie, lo que ayudaría a determinar las zonas que fueron más intensamente golpeadas por el material expulsado. Goderis señala que el estudio de otros lapilli en México podría ayudar a los investigadores a comprender mejor las variaciones en la propagación de las temperaturas. Pero curiosamente, dice Goderis, los lapilli no se encuentran en todas las áreas alrededor del cráter de impacto, y los científicos no están seguros de por qué.
Otro factor desconocido es cuándo y en qué punto de la trayectoria del impacto se formaron los lapilli, señala el geólogo David Kring, del Instituto Lunar y Planetario, que ha realizado un amplio trabajo en el lugar de impacto de Chicxulub. "Espero que este tipo de estudios nos lleven finalmente a ese punto", dice Kring, que no formó parte del equipo de estudio.
La bola de fuego que cambió el mundo
Los modelos anteriores han sugerido que el impacto provocó temperaturas atmosféricas aún más altas. Por tanto, las altas temperaturas de la formación del lapilli no son, en cierto modo, sorprendentes.
"Lo que es nuevo es que realmente han fijado una temperatura en un tipo particular de objeto", dice Kring.
Algunas estimaciones sugieren que los gases incandescentes liberados por el impacto formaron una bola de fuego en expansión que irradió tanto calor que provocó incendios forestales a una distancia de hasta 2400 kilómetros. Se cree que las temperaturas fueron en aumento a medida que los trozos de escombros caían a la Tierra. Según Kring, el material "atravesó la atmósfera a toda velocidad", sobrecalentó el aire y calcinó amplias franjas de tierra.
Alrededor del lugar del impacto, las temperaturas habrían sido lo suficientemente altas como para provocar la combustión espontánea de las plantas. Los escombros también rodearon el planeta y se concentraron en el lado opuesto del mundo, donde probablemente provocaron incendios similares.
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Burtt y Henkes consideran que el nuevo estudio es un punto de partida. Un punto importante para futuros estudios es la masa de dióxido de carbono que se liberó cuando el asteroide vaporizó una gran cantidad de roca carbonatada.
La formación de lapilli dentro de la nube de vapor absorbería parte de este dióxido de carbono, lo que podría influir en los cambios climáticos globales en los años posteriores al impacto del asteroide. La mezcla de emisiones del impacto (que incluía azufre, dióxido de carbono y vapor de agua) hizo que el mundo pasara del frío al calor, lo que colapsó las redes alimentarias y lanzó a innumerables especies a la extinción. Estudiar la cantidad de estos gases que afectan al clima es importante para comprender plenamente qué mató a tantas especies, algo que los científicos todavía están averiguando, explica Johnson.
Y este aspecto de la historia no es todo historia antigua. "Ahora mismo se está produciendo un evento de nivel de extinción antropogénico", dice Henkes, refiriéndose a la dramática disminución de la biodiversidad que los seres humanos han causado al liberar gases de efecto invernadero, cambiar el uso de la tierra, introducir especies invasoras, etc.
Los cambios actuales no son tan repentinos como el impacto de un asteroide, dice, pero los efectos resonarán en la biosfera durante milenios.
Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.
