Debajo de las aguas turquesas de la Península de Yucatán en México se encuentra el sitio de un asesinato en masa hace mucho tiempo. En un instante geológico, la mayoría de las especies animales y vegetales del mundo se extinguieron. Perforando cientos de metros de roca, los investigadores finalmente han alcanzado la «huella» dejada por los acusados. Esa huella marca el impacto de roca espacial más notorio de la Tierra.
Conocido como Chicxulub (CHEEK-shuh-loob), es el asesino de dinosaurios.
Los científicos están reuniendo la línea de tiempo más detallada hasta la fecha del apocalipsis de los dinosaurios. Están haciendo un nuevo escrutinio de las huellas dactilares delatadoras dejadas por el fatídico evento de hace tanto tiempo. En el lugar del impacto, un asteroide (o tal vez un cometa) se estrelló en la superficie de la Tierra. Las montañas se formaron en cuestión de minutos. En América del Norte, un gigantesco tsunami enterró plantas y animales bajo gruesos montones de escombros. Los escombros volados oscurecieron los cielos de todo el mundo. El planeta se enfrió y se mantuvo así durante años.
Pero el asteroide puede no haber actuado solo.
La vida ya puede haber estado en problemas. La creciente evidencia apunta a un cómplice supervolcánico. Erupciones en lo que hoy es la India arrojaron roca fundida y gases cáusticos. Estos pueden haber acidificado los océanos. Todo esto podría haber desestabilizado los ecosistemas mucho antes y después del impacto del asteroide. La sacudida de ese impacto puede incluso haber aumentado las erupciones, argumentan ahora algunos investigadores.
A medida que han surgido más pistas, algunas parecen entrar en conflicto. Eso ha hecho que la identidad del verdadero asesino de los dinosaurios — un impacto, vulcanismo o ambos — sea menos clara, dice Paul Renne. Es geocientífico en el Centro de Geocronología de Berkeley en California.
«A medida que mejoramos nuestra comprensión del tiempo, no hemos resuelto los detalles», dice. «La última década de trabajo solo ha hecho que sea más difícil distinguir entre las dos causas potenciales.»
The smoking gun
Lo que está claro es que una muerte masiva tuvo lugar hace unos 66 millones de años. Es visible en las capas de roca que marcan el límite entre los períodos Cretácico y Paleógeno. Los fósiles que alguna vez fueron abundantes ya no aparecen en las rocas después de ese tiempo. Los estudios de fósiles encontrados (o no encontrados) a través del límite entre estos dos períodos — abreviado el límite K-Pg — muestran que alrededor de tres de cada cuatro especies de plantas y animales se extinguieron al mismo tiempo. Esto incluía de todo, desde el feroz Tiranosaurio rex hasta el plancton microscópico.
Todo lo que vive en la Tierra hoy en día tiene su origen en los pocos sobrevivientes afortunados.
A lo largo de los años, los científicos han culpado a muchos sospechosos de esta muerte catastrófica. Algunos han sugerido que se han producido plagas mundiales. O tal vez una supernova frió el planeta. En 1980, un equipo de investigadores, incluidos el dúo padre-hijo Luis y Walter Álvarez, informó que había descubierto mucho iridio en lugares de todo el mundo. Ese elemento apareció a lo largo del límite K-Pg.
El iridio es raro en la corteza terrestre, pero abundante en asteroides y otras rocas espaciales. El hallazgo marcó la primera evidencia sólida de un impacto de asteroide asesino. Pero sin un cráter, la hipótesis no podría confirmarse.
Montones de escombros de impacto llevaron a los cazadores de cráteres al Caribe. Once años después del artículo de Álvarez, los científicos por fin identificaron la pistola humeante: el cráter oculto.
Rodeó la ciudad costera mexicana de Chicxulub Puerto. (El cráter en realidad había sido descubierto a finales de la década de 1970 por científicos de compañías petroleras. Habían utilizado variaciones en la gravedad de la Tierra para visualizar el contorno de 180 kilómetros de ancho del cráter. La noticia de ese hallazgo, sin embargo, no llegó a los cazadores de cráteres durante años. Basándose en parte en el enorme tamaño de la depresión, los científicos estimaron el tamaño del impacto. Supusieron que liberó 10 mil millones de veces más energía que la bomba nuclear lanzada sobre Hiroshima, Japón, en 1945.
Eso es grande.
Sin embargo, han quedado dudas sobre cómo el impacto pudo haber causado tanta muerte y destrucción en todo el mundo.
Ahora parece que la explosión en sí no fue el gran asesino en el escenario de impacto. Fue la oscuridad la que siguió.
Noche ineludible
El suelo tembló. Fuertes ráfagas agitaron la atmósfera. Los escombros llovían del cielo. El hollín y el polvo, arrojados por el impacto y los incendios forestales resultantes, llenaron el cielo. El hollín y el polvo comenzaron a extenderse como una sombra gigante que bloqueaba la luz del sol sobre todo el planeta.
¿Cuánto tiempo duró la oscuridad? Algunos científicos habían estimado que era de unos pocos meses a años. Pero un nuevo modelo de computadora está dando a los investigadores una mejor idea de lo que sucedió.
Simuló la duración y la gravedad del tiempo de reutilización global. Y debe haber sido realmente dramático, informa Clay Tabor. Trabaja en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica en Boulder, Colorado. Como paleoclimatólogo, estudia climas antiguos. Y él y sus colegas han reconstruido una especie de escena del crimen digital. Fue una de las simulaciones por computadora más detalladas jamás realizadas sobre el efecto del impacto en el clima.
La simulación comienza estimando el clima antes del choque. Los investigadores determinaron cuál podría ser ese clima a partir de la evidencia geológica de plantas antiguas y los niveles de dióxido de carbono atmosférico. Luego viene el hollín. Una estimación de alta gama de hollín totaliza unos 70 mil millones de toneladas métricas (unos 77 mil millones de toneladas cortas estadounidenses). Ese número se basa en el tamaño y las consecuencias globales del impacto. Y es enorme. ¡Es el peso equivalente a unos 211.000 edificios Empire State!
Durante dos años, ninguna luz alcanzó la superficie de la Tierra, muestra la simulación. ¡Ninguna parte de la superficie de la Tierra! Las temperaturas globales se desplomaron 16 grados Celsius (30 grados Fahrenheit). El hielo ártico se extendió hacia el sur. Tabor compartió este dramático escenario en septiembre de 2016 en Denver, Colorado. en la reunión anual de la Sociedad Geológica de América.
Algunas áreas se habrían visto particularmente afectadas, sugiere el trabajo de Tabor. La temperatura cayó en picado en el Océano Pacífico, alrededor del ecuador. Mientras tanto, la Antártida costera apenas se enfrió. Por lo general, a las zonas interiores les fue peor que a las costeras. Esas divisiones podrían ayudar a explicar por qué algunas especies y ecosistemas resistieron el impacto mientras que otras murieron, dice Tabor.
Seis años después del impacto, la luz solar volvió a los niveles típicos de las condiciones anteriores al impacto. Dos años después, las temperaturas de la tierra se calentaron a niveles más altos de lo que habían sido típicos antes del impacto. Luego, todo el carbono arrojado al aire por el impacto hizo efecto. Actuaba como una manta aislante sobre el planeta. Y el globo finalmente se calentó varios grados más.
La evidencia de la escalofriante oscuridad está en el disco de rock. Las temperaturas locales de la superficie del mar modificaron las moléculas de lípidos (grasas) en las membranas de los microbios antiguos. Los restos fosilizados de esos lípidos proporcionan un registro de temperatura, informa Johan Vellekoop. Es geólogo de la Universidad de Lovaina en Bélgica. Los lípidos fosilizados en lo que ahora es Nueva Jersey sugieren que las temperaturas se desplomaron 3 grados C (aproximadamente 5 grados F) después del impacto. Vellekoop y sus colegas compartieron sus estimaciones en la Geología de junio de 2016.
Caídas de temperatura abruptas similares más cielos oscurecidos mataron a plantas y otras especies que nutren el resto de la red alimentaria, dice Vellekoop. «Apaguen las luces y todo el ecosistema colapsará.»
La oscuridad fría era el arma más mortífera del impacto. Algunas criaturas desafortunadas, sin embargo, murieron demasiado pronto para presenciarlo.
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Enterrado vivo
Un antiguo cementerio cubre franjas de Montana, Wyoming y las Dakotas. Se llama Formación Hell Creek. Y son cientos de kilómetros cuadrados (millas cuadradas) del paraíso de un cazador de fósiles. La erosión ha descubierto huesos de dinosaurio. Algunos sobresalen del suelo, listos para ser arrancados y estudiados.
Robert DePalma es paleontólogo del Palm Beach Museum of Natural History en Florida. Ha trabajado en las tierras baldías de Dry Hell Creek, a miles de kilómetros del cráter Chicxulub. Y allí ha encontrado algo sorprendente, signos de un tsunami.
La evidencia del tsunami de gran tamaño generado por el impacto de Chicxulub se había encontrado anteriormente solo alrededor del Golfo de México. Nunca se había visto tan al norte o tan tierra adentro. Pero los síntomas de la devastación del tsunami eran claros, dice DePalma. El agua vertiginosa arrojó sedimentos al paisaje. Los escombros se originaron en la cercana Vía Marítima Interior occidental. Este cuerpo de agua una vez atravesó América del Norte desde Texas hasta el Océano Ártico.
El sedimento contenía iridio y restos vidriosos que se formaron a partir de rocas vaporizadas por el impacto. También contenía fósiles de especies marinas como los amonitas en forma de serpiente. Habían sido transportados desde la vía marítima.
Y la evidencia no se detuvo ahí.
En la reunión de la sociedad geológica del año pasado, DePalma sacó diapositivas de fósiles de peces encontrados dentro de los depósitos de tsunamis. «Estos son los cadáveres», dijo. «Si un equipo se acerca a un edificio quemado, ¿cómo saben si el tipo murió antes o durante el incendio? Busca carbón y hollín en los pulmones. En este caso, los peces tienen branquias, así que las revisamos.»
Las láminas estaban llenas de vidrio del impacto. Eso significa que los peces estaban vivos y nadando cuando el asteroide chocó. Los peces habían estado vivos hasta el momento en que el tsunami atravesó el paisaje. Aplastó a los peces bajo los escombros. Esos desafortunados peces, dice DePalma, son las primeras víctimas directas conocidas del impacto de Chicxulub.
El cambio climático y la deforestación que siguieron tardaron más en causar su daño.
Justo debajo de los depósitos de tsunami llenos de peces había otro hallazgo increíble: huellas de dinosaurios de dos especies. Jan Smit es un científico de la Tierra en la Universidad VU de Ámsterdam en los Países Bajos. «Estos dinosaurios corrían y estaban vivos antes de ser golpeados por el tsunami», dice. «Todo el ecosistema de Hell Creek estuvo vivo y coleando hasta el último momento. De ninguna manera estaba en declive.»
La nueva evidencia de la Formación Hell Creek confirma que la mayoría de las muertes en ese momento fueron causadas por el impacto de Chicxulub, argumenta ahora Smit. «Estaba 99 por ciento seguro de que era el impacto. Y ahora que hemos encontrado esta evidencia, estoy 99,5 por ciento seguro.»
Mientras que muchos otros científicos comparten la certeza de Smit, una facción creciente no lo hace. La evidencia emergente apoya una hipótesis alternativa para la desaparición de los dinosaurios. Su caída puede haber venido, al menos en parte, de lo profundo de la Tierra.
Muerte desde abajo
Mucho antes del impacto de Chicxulub, un desastre diferente estaba en marcha en el otro lado del planeta. En ese entonces, la India era su propia masa de tierra cerca de Madagascar (frente a la costa este de lo que ahora es África). Las erupciones volcánicas del Decán arrojarían en última instancia unos 1,3 millones de kilómetros cúbicos (300.000 millas cúbicas) de roca fundida y escombros. Es material más que suficiente para enterrar Alaska a la altura del rascacielos más alto del mundo. Los gases arrojados por derrames volcánicos similares se han relacionado con otros eventos de extinción importantes.
Los investigadores determinaron las edades de los cristales incrustados en los flujos de lava del Decán. Estos muestran que la mayoría de las erupciones comenzaron aproximadamente 250.000 años antes del impacto de Chicxulub. Y continuaron hasta unos 500.000 años después. Esto significa que las erupciones estaban furiosas en el apogeo de las extinciones.
Esta nueva línea de tiempo da crédito a aquellos que dudan de que el impacto de Chicxulub fuera la causa principal del evento de extinción.
» El volcanismo del Decán es mucho más peligroso para la vida en la Tierra que un impacto», dice Gerta Keller. Es paleontóloga en la Universidad de Princeton en Nueva Jersey. Investigaciones recientes muestran cuán perjudicial es. De la misma manera que el iridio marca la lluvia radiactiva del impacto de Chicxulub, el volcanismo de Deccan tiene su propia tarjeta de presentación. Es el elemento mercurio.
La mayor parte del mercurio en el medio ambiente se originó en volcanes. Las grandes erupciones escupen toneladas del elemento. Deccan no fue la excepción. La mayor parte de las erupciones del Decán liberaron un total de entre 99 y 178 millones de toneladas métricas (alrededor de 109 y 196 millones de toneladas cortas estadounidenses) de mercurio. Chicxulub lanzó solo una fracción de eso.
Todo lo que mercurio dejó una marca. Aparece en el suroeste de Francia y en otros lugares. Un equipo de investigación descubrió gran cantidad de mercurio, por ejemplo, en sedimentos depositados antes del impacto. Esos mismos sedimentos también tenían otra pista: las conchas fosilizadas de plancton (pequeños organismos marinos flotantes) de los días de los dinosaurios. A diferencia de las conchas sanas, estos especímenes son delgados y agrietados. Los investigadores informaron esto en el Geología de febrero de 2016.
Las piezas de la concha sugieren que el dióxido de carbono liberado por las erupciones del Decán hizo que los océanos fueran demasiado ácidos para algunas criaturas, dice Thierry Adatte. Es geocientífico en la Universidad de Lausana en Suiza. Fue coautor del estudio con Keller.
«La supervivencia se estaba volviendo muy difícil para estas criaturas», dice Keller. El plancton forma la base del ecosistema oceánico. Su declive sacudió toda la red alimenticia, sospecha. (Una tendencia similar está ocurriendo hoy en día a medida que el agua de mar absorbe el dióxido de carbono de la quema de combustibles fósiles.) Y a medida que las aguas se volvían más ácidas, los animales necesitaban más energía para fabricar sus conchas.
Socios en el crimen
Las erupciones del Decán causaron estragos en al menos una parte de la Antártida. Los investigadores analizaron la composición química de las conchas de 29 especies de mariscos similares a almejas en la isla Seymour del continente. Los productos químicos de las cáscaras varían dependiendo de la temperatura en el momento en que se fabricaron. Eso permitió a los investigadores ensamblar aproximadamente 3.récord de 5 millones de años de cómo cambiaron las temperaturas antárticas en la época de la extinción de los dinosaurios.
Después del inicio de las erupciones del Decán y el aumento resultante del dióxido de carbono atmosférico, las temperaturas locales se calentaron aproximadamente 7,8 grados C (14 grados F). El equipo informó de estos resultados en las Comunicaciones de Nature de julio de 2016.
Unos 150.000 años después, una segunda fase de calentamiento más pequeña coincidió con el impacto de Chicxulub. Ambos períodos de calentamiento correspondieron con altas tasas de extinción en la isla.
» Todo el mundo no solo vivía feliz, y luego, boom, este impacto surgió de la nada», dice Sierra Petersen. Es geoquímica en la Universidad de Michigan en Ann Arbor. También trabajó en este estudio. Plantas y animales » ya estaban bajo estrés y no tenían un gran día. Y este impacto ocurre y los empuja hacia arriba», dice.
Ambos eventos catastróficos fueron los principales contribuyentes a las extinciones. «Cualquiera de los dos habría causado alguna extinción», dice. «Pero tal extinción masiva se debe a una combinación de ambos eventos», concluye ahora.
No todos están de acuerdo.
Señalar que algunas partes del mundo se vieron afectadas por las erupciones del Decán antes del impacto no es suficiente para mostrar que la vida en general estaba estresada en ese entonces, dice Joanna Morgan. Es geofísica en el Imperial College de Londres, Inglaterra. La evidencia fósil en muchas áreas, dice, sugiere que la vida marina floreció hasta el impacto.
Pero tal vez la mala suerte no fue la razón por la que los dinosaurios se encontraron con dos desastres devastadores a la vez. Tal vez el impacto y el vulcanismo estaban relacionados, proponen algunos investigadores. La idea no es un intento de hacer que los puristas de impacto y los devotos del volcán jueguen bien. Los volcanes a menudo entran en erupción después de grandes terremotos. Esto sucedió en 1960. La erupción del Cordón-Caulle en Chile comenzó dos días después de un terremoto de magnitud cercana de 9,5. Las ondas de choque sísmicas del impacto de Chicxulub potencialmente alcanzaron una magnitud aún mayor, una magnitud de 10 o más, dice Renne.
Él y sus colegas han rastreado la intensidad del vulcanismo durante el momento del impacto. Las erupciones antes y después continuaron ininterrumpidamente durante 91.000 años. Renne informó que el pasado mes de abril en una reunión en Viena, Austria de la Unión Europea de Geociencias. La naturaleza de las erupciones, sin embargo, cambió en 50.000 años antes o después del impacto. La cantidad de material en erupción saltó de 0,2 a 0,6 kilómetros cúbicos (0,05 a 0,14 millas cúbicas) anualmente. Algo debe haber alterado las tuberías volcánicas, dice.
En 2015, Renne y su equipo describieron formalmente su hipótesis de extinción de un golpe a dos en la Ciencia. El choque del impacto fracturó la roca que encerraba el magma del Decán, propusieron. Eso permitió que la roca fundida se expandiera y posiblemente se agrandara o combinara cámaras de magma. Los gases disueltos en el magma formaron burbujas. Esas burbujas impulsaron el material hacia arriba como en una lata de refresco sacudida.
La física detrás de esta combinación de impacto-volcán no es firme, dicen los científicos de ambos lados del debate. Eso es cierto, especialmente porque Deccan y el lugar del impacto estaban muy distantes el uno del otro. «Todo esto son conjeturas y quizás ilusiones», dice Keller de Princeton.
Sean Gulick tampoco está convencido. Dice que las pruebas no están ahí. Es geofísico en la Universidad de Texas en Austin. «Están buscando otra explicación cuando ya hay una obvia», dice. «El impacto lo hizo solo.»
En los próximos meses y años, las simulaciones mejoradas por computadora del día del juicio final de los dinosaurios, y los estudios en curso de las rocas Chicxulub y Deccan, podrían sacudir aún más el debate. Por ahora, un veredicto de culpabilidad definitivo sobre cualquiera de los asesinos acusados sería difícil, predice Renne.
Ambos eventos devastaron el planeta de manera similar al mismo tiempo. «Ya no es fácil distinguir entre los dos», dice. Por ahora, al menos, el caso del asesino de dinosaurios seguirá siendo un misterio sin resolver.