Determinar qué mató a los dinosaurios hace 66 millones de años, al final del Periodo Cretácico, ha sido durante mucho tiempo tema de debate ya que los científicos se propusieron determinar qué causó los cinco eventos de extinción masiva que remodelaron la vida en el planeta Tierra en un instante geológico.

Algunos científicos sostienen que los cometas o asteroides que se estrellaron contra la Tierra fueron los agentes más probables de la destrucción masiva, mientras que otros sostienen que las grandes erupciones volcánicas fueron la causa. Un nuevo estudio dirigido por Dartmouth College y publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) informa de que la actividad volcánica parece haber sido el principal motor de las extinciones masivas.

Los resultados aportan la prueba cuantitativa más convincente hasta el momento de que la relación entre las grandes erupciones volcánicas y el cambio masivo de especies no es simplemente una cuestión de azar.

Según los investigadores, cuatro de las cinco extinciones masivas coinciden con un tipo de erupción volcánica denominada inundación basáltica o trap basáltico. Estas erupciones inundan vastas zonas -incluso todo un continente- con lava en un abrir y cerrar de ojos geológico, en apenas un millón de años. Dejan tras de sí gigantescas huellas dactilares: extensas regiones de roca ígnea escalonada (solidificada a partir de la lava erupcionada) que los geólogos denominan grandes provincias ígneas.

Ejemplos de vulcanismo de inundación basáltica pueden verse en lo que se conoce como flujos de Grande Ronde expuestos en el Cañón Joseph, en la frontera entre Oregón y Washington | foto Brenhin Keller

Para que se considere «grande», una gran provincia ígnea debe contener al menos 100.000 kilómetros cúbicos de magma. Para contextualizar, la erupción del Monte Santa Helena de 1980 supuso menos de un kilómetro cúbico de magma. Los investigadores afirman que la mayoría de los volcanes representados en el estudio entraron en erupción con una cantidad de lava del orden de un millón de veces mayor que esa.

El equipo se basó en tres conjuntos de datos bien establecidos sobre la escala temporal geológica, la paleobiología y las grandes provincias ígneas para examinar la conexión temporal entre la extinción masiva y las grandes provincias ígneas.

Las grandes áreas de roca ígnea en forma de escalón de estas grandes erupciones volcánicas parecen coincidir en el tiempo con las extinciones masivas y otros acontecimientos climáticos y ambientales significativos, afirma el autor principal Theodore Green.

De hecho, una serie de erupciones en la actual Siberia desencadenó la más destructiva de las extinciones masivas hace unos 252 millones de años, liberando un gigantesco pulso de dióxido de carbono en la atmósfera y casi ahogando toda la vida. Los Traps o Escaleras Siberianas, una gran región de roca volcánica del tamaño de Australia, son testigo de ello.

Traps Siberianos | foto Timur V. Voronkov en Wikimedia Commons

Las erupciones volcánicas también sacudieron el subcontinente indio en la época de la gran mortandad de dinosaurios, creando lo que hoy se conoce como la meseta del Decán. Esto, al igual que el impacto del asteroide, habría tenido efectos globales de gran alcance, cubriendo la atmósfera de polvo y humos tóxicos, asfixiando a los dinosaurios y otros seres vivos, además de alterar el clima a largo plazo.

Por otro lado, según los investigadores, las teorías a favor de la aniquilación por el impacto de un asteroide se basan en el meteorito de Chicxulub, una roca espacial que se estrelló en la península de Yucatán, en México, alrededor de la misma época en que se extinguieron los dinosaurios.

Todas las demás teorías que trataban de explicar la muerte de los dinosaurios, incluido el vulcanismo, fueron aplastadas cuando se descubrió el cráter de impacto de Chicxulub, dice el coautor Brenhin Keller, profesor de ciencias de la tierra en Dartmouth. Pero hay muy pocas pruebas de impactos similares que coincidan con las otras extinciones masivas, a pesar de décadas de exploración, señala.

En Dartmouth, Green se propuso encontrar una forma de cuantificar el aparente vínculo entre las erupciones y las extinciones y comprobar si la coincidencia era sólo casualidad o si había pruebas de una relación causal entre ambas. En colaboración con Keller y el coautor Paul Renne, profesor residente de ciencias terrestres y planetarias de la Universidad de California en Berkeley y director del Centro de Geocronología de Berkeley, Green recurrió a los superordenadores del Dartmouth Discovery Cluster para hacer números.

Múltiples coladas de basalto superpuestas en el macizo basáltico del río Columbia (Moses Coulee, Washington, EE. UU.) | foto Williamborg en Wikimedia Commons

Los investigadores compararon las mejores estimaciones disponibles de las erupciones de inundación basáltica con períodos de drástica desaparición de especies en la escala de tiempo geológica, incluyendo, entre otros, las cinco extinciones masivas. Para demostrar que la sincronización era algo más que una casualidad, examinaron si las erupciones se alinearían igual de bien con un patrón generado al azar y repitieron el ejercicio con 100 millones de esos patrones. Comprobaron que la concordancia con los periodos de extinción era mucho mayor que el azar.

Aunque es difícil determinar si un estallido volcánico concreto causó una extinción masiva determinada, nuestros resultados hacen difícil ignorar el papel del vulcanismo en la extinción, afirma Keller. Si se encontrara una relación causal entre los basaltos volcánicos y las extinciones masivas, los científicos esperan que las erupciones más grandes conlleven extinciones más graves, pero no se ha observado tal correlación.

En lugar de considerar la magnitud absoluta de las erupciones, el equipo de investigación ordenó los eventos volcánicos según la velocidad a la que arrojaban lava. Comprobaron que los fenómenos volcánicos con las tasas eruptivas más elevadas fueron los que causaron más destrucción, produciendo extinciones más graves hasta llegar a las extinciones masivas.

Nuestros resultados indican que, con toda probabilidad, se habría producido una extinción masiva en el límite terciario del Cretácico de cierta magnitud, independientemente de que hubiera habido un impacto o no, lo cual puede demostrarse ahora de forma más cuantitativa, afirma Renne. El hecho de que hubiera un impacto sin duda empeoró las cosas.

Traps del Decán junto a Matheran, al este de Bombay | foto Nicholas (Nichalp) en Wikimedia Commons

Los investigadores también hicieron números con los asteroides. La coincidencia de los impactos con los periodos de recambio de especies fue significativamente más débil, y empeoró drásticamente cuando no se tuvo en cuenta el meteorito de Chicxulub, lo que sugiere que otros impactadores conocidos más pequeños no causaron extinciones significativas.

La tasa de erupción de los Traps del Decán en la India sugiere que el escenario estaba preparado para una extinción generalizada incluso sin el asteroide, dice Green. El impacto fue el doble golpe que hizo sonar la campana de la muerte de los dinosaurios, añade.

Las erupciones de inundación basáltica no son comunes en el registro geológico, dice Green. La última de escala comparable, pero significativamente menor, ocurrió hace unos 16 millones de años en el noroeste del Pacífico.

Aunque la cantidad total de dióxido de carbono que se libera a la atmósfera en el cambio climático moderno sigue siendo mucho menor que la cantidad emitida por una gran provincia ígnea, afortunadamente, dice Keller, la estamos emitiendo muy rápido, lo que es motivo de preocupación. Green afirma que las emisiones de dióxido de carbono son incómodamente similares al ritmo de las inundaciones basálticas que estudiaron. Esto sitúa el cambio climático en el marco de períodos históricos de catástrofe ambiental, dice.

Fuentes

Dartmouth College | Theodore Green, Paul R. Renne, C. Brenhin Keller, Continental flood basalts drive Phanerozoic extinctions. PNAS, Sept 12, 2022, 119 (38) e2120441119. doi.org/10.1073/pnas.2120441119

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