Los volcanes podrían haber contribuido a la recuperación de la vida tras el impacto del asteroide que extinguió a los dinosaurios

En el último día del período Cretácico, un asteroide de 12 kilómetros de ancho se estrelló contra la Península de Yucatán en México y cambió el curso de la vida en la Tierra. Sesenta y seis millones de años después, los científicos han utilizado supercomputadoras para recrear la devastación de ese infame impacto con detalles sin precedentes. Los modelos informáticos están ayudando a resolver un antiguo misterio sobre lo que acabó con todos los dinosaurios, a excepción de las aves, y proporcionan una nueva visión de cómo la vida en la Tierra responde rápido al cambio ambiental.

Los científicos ya sabían que el proyectil extraterrestre excavó un cráter de aproximadamente 193 kilómetros de ancho en la corteza terrestre, golpeando en el lugar correcto, y en el ángulo correcto, para arrojar cantidades colosales de gases refrigerantes y hollín en la atmósfera superior. Los cielos se ennegrecieron, enormes tsunamis atravesaron los océanos y los incendios forestales se extendieron por cientos de kilómetros a la redonda. En unos años, las temperaturas disminuyeron a más de 20 grados, lo que sumió al mundo en un período de frío prolongado conocido como un impacto invernal que, se cree, mató a más de tres cuartos de la vida en la Tierra.

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El evento fue como "El Infierno de Dante en la Tierra", dice Alfio Alessandro Chiarenza, investigador asociado en el University College de Londres y líder de un nuevo estudio publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.

Casi al mismo tiempo que ocurrió el impacto del asteroide, conocido como el impacto Chicxulub, un gran complejo volcánico en lo que ahora es el sur de la India entraba en erupción, liberando más de 830.000 kilómetros cúbicos de lava y bombeando gases que alteraban el clima en el cielo. Si bien la mayoría de los científicos están de acuerdo en que el asteroide desencadenó el evento de extinción, los investigadores se han preguntado si estos volcanes, llamados los traps del Decán, también contribuyeron a la devastación de la vida.

En el nuevo estudio, Chiarenza y sus colegas usan modelos para recrear el clima antiguo de la Tierra, ajustando las variables de varios escenarios apocalípticos. Estas simulaciones revelan que el asteroide convirtió al planeta en inhabitable para todos los dinosaurios que no eran aves. Y quizás en contra de la intuición, los volcanes de los traps del Decán pueden haber hecho que la Tierra sea más hospitalaria, no menos.

"Creo que este es el clavo en el ataúd [por la hipótesis de que] los traps del Decán condujeron a la extinción masiva", dice el paleontólogo Anjali Goswami, líder de investigación en el Museo de Historia Natural de Londres, que no participó en el estudio.

Extinción

Llamada así por los dos períodos geológicos a ambos lados del evento, la extinción masiva del Cretáceo-Paleógeno se produjo con una velocidad notable. El frío intenso, la oscuridad constante, los incendios forestales, los tsunamis, el calor insoportable en el área del impacto y la eventual lluvia ácida destrozaron el planeta. La destrucción repentina causada por el evento de extinción presenta una oportunidad para que los científicos de hoy estudien cómo la vida puede responder a las tensiones rápidas y severas.

"Nos da una idea de lo que hacen los organismos cuando alguien les saca la alfombra debajo de ellos", dice la paleontóloga de la Universidad de Yale, Pincelli Hull, experta en la extinción de los dinosaurios.

Sin embargo, para comprender realmente cómo se desarrolló la extinción masiva de los dinosaurios, los científicos deben ponerse de acuerdo sobre qué es lo que la causó exactamente.

En la última década, los geólogos han confirmado que los traps del Decán estallaron en varios pulsos durante 700.000 años, un período que se superpone con el impacto de Chicxulub. Debido a que los volcanes estaban en erupción durante el evento de extinción, los científicos se han preguntado si fueron partícipes de la muerte de los animales. Dos de las cinco mayores extinciones masivas fueron causadas por un fuerte calentamiento por dióxido de carbono volcánico, incluido el peor de todos: la extinción masiva del Pérmico-Triásico hace 252 millones de años, provocada por antiguas erupciones en lo que ahora es Siberia que acabó con el 96 por ciento de la vida marina y alrededor de tres de cada cuatro especies en tierra.

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

Dos estudios publicados el año pasado sobre las fecha de las erupciones de los traps del Decán no están de acuerdo en decenas de miles de años. Uno afirma que las mayores erupciones tuvieron lugar antes del impacto del asteroide, cuando podrían haber generado las muertes; otro afirma que fue poco después, cuando no habrían desempeñado ningún papel en la extinción.

Para poner a prueba los desastres, Chiarenza y su colega Alexander Farnsworth, climatólogo de la Universidad de Bristol, construyeron modelos informáticos con el clima de la Tierra hace 66 millones de años. Ejecutaron 14 escenarios diferentes que incluyeron el impacto de asteroides, los traps del Decán y los dos eventos combinados. Las simulaciones suponían niveles de CO2 de entre 560 y 1.680 partes por millón, hasta cuatro veces más que hoy. Los científicos también atenuaron la luz solar virtual entre un 5 y un 20 por ciento desde los niveles previos al impacto.

En algunas de las simulaciones, Chiarenza y Farnsworth también modelaron los efectos de enfriamiento a corto plazo del impacto de Chicxulub al inyectar cien veces más cenizas y aerosoles que la erupción del Monte Pinatubo que sacudió a Filipinas en 1991. Para rastrear cómo los desastres afectaron a los dinosaurios, Chiarenza trazó un mapa de los hábitats más probables de los animales antiguos con otro modelo de computadora basado en datos climáticos antiguos y ubicaciones fósiles de dinosaurios.

Todos los modelos mostraron que los traps del Decán no podrían haber causado la muerte de los dinosaurios. El calentamiento a largo plazo que causaron los volcanes no habría eliminado a los dinosaurios. En todo caso, expandió el área de tierra donde podían habitar con comodidad. Según muestra el nuevo estudio, incluso el escenario de atenuación más extremo de los traps del Decán no aniquiló el nicho ecológico de los dinosaurios.

Sin embargo, los escenarios de impacto de asteroides fueron francamente horribles. En algunos, la temperatura promedio de la tierra se desplomó de más de más de 20 °C a muy por debajo de cero y la precipitación disminuyó entre el 85 y el 95 por ciento. Cuando el impacto virtual de Chicxulub atenuó la luz solar en un 15 por ciento o más, ningún hábitat en ninguna parte de la Tierra podría haber soportado a los dinosaurios no aviarios.

Mirando los nuevos datos, "se vuelve bastante razonable por qué algunas cosas se extinguieron", dice Goswami. "En realidad, es sorprendente que todo no se haya extinguido".

Recuperación

Los modelos del equipo de investigación también revelaron algo inesperado: los traps del Decán pueden haber ayudado a que la vida se recupere, ya que las emisiones de CO2 de los volcanes disminuyeron el impacto de la severidad del invierno.

"Ese es un gran giro de la trama", dice Hull. “No creo que nadie pensara que el vulcanismo amortiguó el impacto. Es sorprendente, la verdad".

Un trabajo reciente sugiere que los traps del Decán probablemente estallaron en un goteo de actividad durante cientos de miles de años, en lugar de dar un fuerte golpe global a los ecosistemas. En noviembre pasado, un grupo dirigido por Hull descubrió que los océanos de la Tierra se acidificaron rápidamente en las decenas de miles de años después de Chicxulub, probablemente debido a la lluvia ácida posterior al impacto, pero los niveles de pH de los océanos se mantuvieron estables durante los aproximadamente 100.000 años antes del impacto, incluso mientras los traps del Decán ya estaban en erupción.

En un estudio de seguimiento, Hull mostró que en los 300.000 años anteriores al impacto, las temperaturas globales aumentaron y disminuyeron gradualmente en aproximadamente 2°C, lo que indica un aumento y una disminución de los niveles de CO2, pero nada tan extremo que amenazaría la vida de los dinosaurios.

También hay signos lejanos de que los flujos de lava en la India que insinuaban el papel de los traps del Decán hayan facilitado la recuperación de la vida. En octubre pasado, un grupo dirigido por Tyler Lyson, paleontólogo del Museo de Naturaleza y Ciencia de Denver, dio a conocer varios sitios en las Montañas Rocosas que registran la flora y la fauna post-asteroide de América del Norte. El equipo de Lyson descubrió que durante 100.000 años después del impacto, los ecosistemas no tenían muchos tipos de vida, pero luego, la diversidad de mamíferos y plantas floreció en pulsos que se correlacionan con los períodos de calentamiento leves, consistentes con el CO2 que los traps del Decán podrían haber emitido.

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