Nuevas pistas volcánicas agitan el debate sobre la desaparición de los dinosaurios

Si le preguntas a alguien cómo murieron los dinosaurios, es probable que te de la típica respuesta apocalíptica: hace 66 millones de años un enorme asteroide se estrelló contra la Tierra y provocó un invierno nuclear. Este fenómeno dejó huellas particulares en el registro geológico, así como también un amplio cráter en la península de Yucatán, México, llamado Chicxulub. Pero desde la década de 1980, los investigadores han debatido si los volcanes en la antigua India pueden haber contribuido a la extinción masiva, o incluso haber sido la causa principal.

Dos equipos de investigación independientes han elaborado líneas de tiempo exhaustivas de esta actividad volcánica. Si bien utilizaron diferentes métodos para realizar la datación, los dos estudios, publicados días atrás en la revista Science, concuerdan a grandes rasgos con el calendario de las antiguas erupciones, lo que ayudó a entender cómo podrían haber contribuido en la rotunda desaparición de los dinosaurios no aviares. (Conoce a los dinosaurios que no murieron).

"Es más lo que coincidimos que lo que no coincidimos, y esto es una conclusión contundente", afirma Courtney Sprain, investigadora postdoctoral de la University of Liverpool que dirigió uno de los estudios y trabajó con un equipo de la University of California, Berkeley.

Según los dos equipos, los volcanes gigantescos de la formación conocida como las escaleras del Decán comenzaron a erupcionar unos 400.000 años antes del impacto de Chicxulub y se apagaron unos 600.000 años después del final del período Cretácico. Después del impacto, se derramó, al menos, la mitad de la lava volcánica.

"Ese es un gran avance con respecto a 20 años atrás, o incluso 15 años, pues en ese entonces, los métodos de datación de los dos equipos coincidían en un porcentaje mínimo, que en este caso se trata de millones de años", sostiene el geocronólogo de Princeton Blair Schoene, quien dirigió el otro estudio. "Es notable que los estudios concuerden de esta manera".

Sin embargo, los estudios no coinciden en lo que respecta a las precisiones temporales de las erupciones, que son cruciales a la hora de establecer una vinculación relativa con la extinción. Un estudio afirma que las escaleras del Decán tuvieron un gran aumento eruptivo en los cien mil años previos al impacto, lo que podría haber afectado a algunos ecosistemas antes del golpe determinante del asteroide. El otro estudio, sin embargo, encuentra que la mayor parte de la lava volcánica entró en erupción después del impacto, lo que le confiere un participación más pequeña.

Arrugas del tiempo

El fenómeno de los escaleras del Decán fue realmente enorme para los estándares modernos, y expulsaron unos 560.000 kilómetros cúbicos de lava durante un período de un millón de años. Esa cantidad de lava podría cubrir la Tierra con un cinturón rocoso de más de 8 km de ancho y 1,5 km de alto. A diferencia de esta, la erupción de 2018 del volcán Kilauea de Hawai arrojó menos de un kilómetro cúbico de lava durante un par de meses.

Este tipo de mega volcanes también se ha asociado a otras extinciones masivas. Los enormes volcanes en lo que hoy es Siberia probablemente tuvieron un rol clave en la extinción masiva más grande de la Tierra en el límite Pérmico-Triásico hace unos 252 millones de años. Pero el modo en que contribuyeron las erupciones de las Escaleras del Decán a la desaparición de los dinosaurios depende de la datación. (Estas son algunas de las teorías más raras que se propusieron para explicar la muerte de los dinosaurios).

Es por eso que los equipos de Berkeley y Princeton viajaron por separado a las Ghats Occidentales, la región de la India donde una vez rugieron las escaleras del Decán. Los valles de la región quedaron tallados a partir del estallido de estos inmensos volcanes. En algunos lugares, las capas de roca formadas a partir de lava enfriada tienen más de 1,5 km de espesor.

"Me defino como alguien que ama mirar las montañas y este es uno de los pocos lugares donde todo lo que ves es parte de lo mismo, y es producto del mismo fenómeno", expresa Sprain. "Es un lugar realmente increíble".

El equipo de Sprain determinó el momento en que los minerales en la lava llegaron a una temperatura por debajo de algunos cientos de grados Fahrenheit, lo que indicó directamente el punto en que la lava estalló y se enfrió. Por el contrario, el equipo de Schoene se concentró en datar unos cristales llamados zircones que se encuentran en los sedimentos entre las capas de lava. Estos cristales se formaron en volcanes remotos y llegaron con la ceniza transportada por el viento. Tomando como punto de partida la expansión de las edades de los zircones dentro de una capa de sedimentos, el equipo de Schoene pudo estimar con precisión cuándo se había asentado la lava superior.

Si bien coinciden a nivel general, las dos líneas de tiempo difieren en los detalles. El equipo de Schoene encontró signos de cuatro pulsos eruptivos distintos en las escaleras del Decán, el mayor de ellos habiendo sido cientos de miles de años anterior al impacto. Eso sugiere un mayor vínculo entre los volcanes y la extinción: las erupciones podrían haber inyectado en la atmósfera enormes cantidades de gases de efecto invernadero y partículas, y haber cambiado el clima de la Tierra a tal punto que la vida del Cretácico tardío se habría tornado insostenible. Luego, el invierno nuclear del impacto habría congelado la Tierra y provocado el colapso de los ecosistemas.

Sin embargo, el equipo de Sprain no observa los pulsos e indica que un 75 por ciento de la lava de Decán entró en erupción después del impacto. Esto sugiere que la lava de las escaleras del Decán no podría haber desempeñado un papel decisivo en la extinción de los dinosaurios, y a juzgar por la rápida recuperación de la vida tras la extinción masiva, las erupciones no afectaron gravemente a su restablecimiento. En cambio, las erupciones más pequeñas previas al impacto pueden haber despedido enormes cantidades de gases, y causado el calentamiento y enfriamiento observados en los 300.000 años anteriores al impacto.

Los datos de Sprain también sugieren que el impacto pudo haber causado las erupciones en las escaleras del Decán posteriores al impacto, y que fueron más intensas. Sprain y el geocronólogo de la University of Berkeley, Paul Renne, uno de sus coautores, ya habían planteado esta idea en estudios anteriores.

Una teoría unificada

En gran parte, las diferencias de los dos estudios se dan por la dificultad de reconstruir el pasado de la Tierra. La tecnología ha mejorado a tal punto que los científicos pueden determinar el periodo de formaron de ciertas rocas milenarias: si plasmamos la historia de 4.540 millones de años de la Tierra dentro de un año de calendario, podemos muy fácilmente distribuir los eventos geológicos en pocos minutos. Y se considera que los equipos que crearon los nuevos estudios son los mejores en determinar estas escalas temporales.

"Esto habla muy bien del progreso de la ciencia", afirma el geocronólogo Seth Burgess del Servicio Geológico de los Estados Unidos, quien escribió sobre ambos estudios en un artículo para Science. "Con mejores técnicas y más trabajo de campo, podemos saber mejor qué sucedió y cuándo, y entender las complejidades de los fenómenos”.

El problema es que el impacto de Chicxulub terminó literalmente en un día; por eso, al intentar datar las rocas que se formaron antes o después, la secuencia de eventos puede tornarse muy borrosa. Por ejemplo: la Formación Poladpur, una capa de lava clave de las escaleras del Decán que ambos equipos examinaron. Los datos de Sprain indican que el Poladpur se ha formado al momento del impacto o después de este. Pero los modelos de Schoene sugieren que el Poladpur se formó en los cien mil años anteriores al impacto.

Es importante saber si la lava de Poladpur fluyó antes o después del impacto. La formación consta de 145.800 kilómetros cúbicos de lava, aproximadamente una cuarta parte del volumen total de las escaleras del Decán. ¿Contribuyó entonces el Poladpur a preparar a la Tierra para la extinción, o surgió a posteriori?

"No sé si alguna vez acabará el debate", afirma el paleontólogo de la University of Leeds Paul Wignall, quien no participó en ninguno de los estudios. "Aunque la datación ha mejorado, en cierto modo es casi peor, porque demuestra que la coincidencia del volcanismo y el impacto es muy cercana, casi imposible de resolver".

Así y todo, los investigadores ya están debatiendo cómo poner a prueba sus diferentes ideas. El análisis de Schoene, por ejemplo, sugiere que las escaleras del Decán tuvieron un periodo de estabilidad durante 300.000 años, tiempo suficiente para permitir la erosión de la lava enfriada de la superficie. Si el equipo de Schoene está en lo cierto, entonces, los signos de este antiguo desgaste deberían haber quedado entre las capas de las escaleras del Decán.

Mientras tanto, los equipos de ambas universidades se comprometen a seguir trabajando juntos, un signo de unidad después de décadas de desacuerdo. Berkeley fue el hogar de Luis y Walter Alvarez (padre e hijo), el equipo que abogó por el modelo del impacto del asteroide. Princeton, por su parte, se asocia a Gerta Keller, coautora del artículo de Schoene que ha argumentado durante décadas que fueron las escaleras de Decán las causantes de la desaparición de los dinosaurios.

"Nos estamos acercando a una respuesta, esperamos que todos los grupos estén de acuerdo", afirma Sprain.