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El invernadero de Araguainha

La caída de un meteorito en Mato Grosso hace 250 millones de años habría liberado metano suficiente como para desencadenar un proceso de calentamiento global y provocar la mayor extinción de especies que se conozca

Sandro CastelliDurante los últimos 500 millones de años la Tierra fue el escenario de cinco grandes extinciones masivas. La más reciente y también la más famosa ocurrió hace alrededor de 65 millones de años y mató al 75% de todas las especies vivientes, e incluyó entre sus víctimas fatales a los dinosaurios. Las alteraciones climáticas causadas por la caída de un meteorito que abrió un cráter de 180 kilómetros de diámetro cerca de la costa de lo que hoy es México generalmente son señaladas como la causa probable de tal mortandad a gran escala, que marca el final del período Cretácico. Pero ése no fue el evento más traumático para la biodiversidad del planeta.

Hace algo más de 250 millones de años, cuando aún no existían los dinosaurios ni los mamíferos y los continentes actuales se hallaban unidos en el antiguo supercontinente llamado Pangea, el 96% de las especies de la Tierra sucumbió debido a uno o varios sucesos trágicos y misteriosos. Según un estudio recientemente publicado por investigadores de Australia, el Reino Unido y Brasil en la revista científica Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, la mayor extinción conocida, que señala el fin del período Pérmico, pudo desencadenarse por efecto indirecto de la apertura de un cráter de 40 kilómetros de diámetro en el territorio que hoy en día ocupan las ciudades de Araguainha y Ponte Branca, en el sudeste del estado de Mato Grosso, cerca del límite con el de Goiás.

Sandro CastelliLa colisión del meteorito de aproximadamente 4 kilómetros de diámetro que generó esa enorme cicatriz en el relieve del centro de Brasil, a la que se conoce como domo o cráter de Araguainha, no tuvo potencial en sí misma como para acabar con la vida a escala global. La energía producida por el impacto de la roca celeste con la superficie terrestre habría destruido inmediatamente todo lo que se hallaba a 250 kilómetros a la redonda. “La caída del meteorito en Araguainha no tuvo capacidad como para provocar una extinción global masiva”, sostiene el geólogo Eric Tohver, de la University of Western Australia, primer autor del trabajo en el cual colabora con un equipo de la Universidad de São Paulo (USP). “Pero sus efectos indirectos sí”.

Terremotos y tsunamis
Como resultado del impacto, una cadena de eventos pudo haber provocado en cuestión de días un rápido y fatal calentamiento global. La naturaleza y la extensión del área donde se encuentran ciertos depósitos sedimentarios parecen indicar que los mismos fueron originados por tsunamis. Otras evidencias geológicas sugieren que podrían haber cundido los terremotos con magnitudes de hasta 9,9 grados en la escala de Richter en un radio de mil kilómetros en torno al cráter. Los intensos temblores terrestres habrían fracturado las rocas ricas en carbono orgánico de la Formación Irati, de la cual forma parte la región de Araguainha, liberando una cantidad descomunal de un gas con efecto invernadero, el metano.

Carlos Roberto de Souza Filho/ UnicampSegún los cálculos de los científicos, en cuestión de días se habrían liberado en la atmósfera 1.600 gigatoneladas de metano, casi cinco veces más que la cantidad emitida en el planeta desde el comienzo de la Revolución Industrial, hace 250 años. Tal idea se basa en un descubrimiento reciente realizado por los investigadores. Las rocas de la región presentan una firma isotópica rara: son pobres en carbono 12 y ricas en carbono 13. La explicación para esa anomalía radica en que éstas liberaron una gran cantidad de metano, que posee carbono en su composición, hacia la atmósfera.

De haber sido el aire repentinamente invadido por ese gas, el calentamiento global en Pangea ‒donde los climas extremos ya eran una marca registrada, especialmente en sus áridas zonas centrales, donde las temperaturas sobrepasaban los 60ºC‒ habría sido tan brusco que pocas formas de vida habrían logrado adaptarse a las nuevas condiciones ambientales. “Por lo general, la gran extinción del final del período Pérmico suele atribuirse a las alteraciones derivadas del vulcanismo y de la liberación de lava”, dice el geólogo Ricardo Trindade, del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas (IAG) de la USP, otro de los autores del estudio, parcialmente financiado por la FAPESP. “Pero nuestra hipótesis indica que el cráter de Araguainha pudo haber cumplido un rol relevante, aunque indirecto, en ese proceso”.

En principio, la posibilidad de que un meteorito haya sido el factor detonante de un cambio climático global que condujo al mayor proceso de extinción de la vida en la Tierra nos hace evocar la saga del fin de los dinosaurios. Pero, ¿entonces la historia se repitió en ambas extinciones, en la del Pérmico y en la del Cretácico? Ambos eventos presentan similitudes: rocas cayendo del espacio y sus respectivos cráteres terrestres pudieron provocar alteraciones climáticas que estarían involucradas en los dos procesos de extinción. Pero no todo habría sido exactamente igual. La dinámica de cada evento habría sido única.

Vista del área del cráter (abajo): una región rica en depósitos de carbono orgánico

Eric Tohver Vista del área del cráter (abajo): una región rica en depósitos de carbono orgánicoEric Tohver

El meteorito que cayó hace 65 millones de años en la península mexicana de Yucatán tenía al menos 10 kilómetros de diámetro y originó un cráter, el de Chicxulub, casi cinco veces mayor que el de Araguainha. Tan sólo la energía producida por el impacto de la roca celeste fue millones de veces mayor que la de una bomba atómica. De por sí, la caída del meteorito representó una alteración grave en la dinámica del planeta. La cantidad de polvo producida por la explosión habría bloqueado la llegada de los rayos solares sobre la Tierra y sumido al planeta en un escenario similar al de un invierno nuclear, con oscuridad y frío intenso.

La escena de la gran extinción en Pangea revelaría algunas peculiaridades, teniendo en cuenta la nueva hipótesis formulada por Tohver, Trindade y sus colegas. El impacto directo del meteorito de Araguainha habría tenido tan sólo efecto destructivo regional. Las consecuencias sobre el clima global se habrían desencadenado luego de la serie de terremotos que provocó que las rocas de la Formación Irati liberaran metano y provocaran el exacerbado efecto invernadero. En tal caso, la gran extinción del Pérmico habría sido causada por el calentamiento del clima, mientras que la del Cretácico sería resultado del enfriamiento. “Fue una casualidad que el meteorito haya caído sobre una región rica en carbono orgánico”, afirma Tohver.

Conos astillados en Araguainha: evidencias de que el meteorito abrió el cráter

Eric Tohver Conos astillados en Araguainha: evidencias de que el meteorito abrió el cráterEric Tohver

La nueva edad del cráter
Hasta el año pasado hubiera sido impensable el solo hecho de asociar la gran extinción del Pérmico con eventuales alteraciones producidas por el surgimiento del Domo de Araguainha, el mayor y más antiguo cráter brasileño confirmadamente abierto por la caída de un meteorito (lea el texto de la página 21 acerca de los cráteres descubiertos hasta ahora en el país). La edad estimada del cráter era de 245 millones de años, es decir, los geólogos consideraban que el hoyo se habría formado luego de la gran mortandad de especies. Sin embargo, una datación realizada con técnicas más avanzadas realizada por Tohver y los brasileños que se publicó en la edición de junio de 2012 de la revista Geochimica et Cosmochimica Acta, estableció una edad más precisa para la cicatriz dejada por el meteorito en el centro de Brasil: 254,7 millones de años, con un margen de error de 2,5 millones de años antes o después. Puesto que la extinción del Pérmico acaeció hace 252,2 millones de años, el cráter de Araguainha tal vez se haya originado un poco antes de la gran mortandad de especies. “No existe ningún otro cráter en el mundo registrado en esa misma época, en la transición entre el Pérmico y el Triásico”, explica el geólogo Cristiano Lana, de la Universidad Federal de Ouro Preto (Ufop), otro de los autores del trabajo.

La determinación de los orígenes de un fenómeno de tan gran escala como la aniquilación de casi toda la vida sobre la Tierra hace 250 millones de años no es una labor trivial y cualquier hipótesis planteada siempre es pasible de críticas y polémicas. El geólogo Alvaro Penteado Crósta, de la Universidad de Campinas (Unicamp), uno de los mayores expertos en cráteres del país, considera que se necesitan más datos para asociar realmente a la extinción del Pérmico con los efectos indirectos provocados por el surgimiento del Domo de Araguainha. “Es una conjetura interesante. Empero, no existen evidencias de que la cantidad de materia orgánica presente en las rocas de la región (la Formación Irati) haya sido suficiente como para liberar semejante cantidad de metano”, dice Crósta. “Además, el proceso de liberación del metano a partir de las ondas sísmicas sugerido por los autores debería ser más estudiado, como así también la proposición de que tsunamis de gran magnitud se habrían propagado a distancias de varios miles de kilómetros en un ambiente marino de aguas poco profundas, lo cual sería poco probable”. El geólogo Claudio Riccomini, del Instituto de Geociencias (IGc) de la USP, otro de los autores del trabajo sobre el posible papel de Araguainha en la extinción del Pérmico, opina que la Formación Irati presenta tenores de hasta un 20% de carbono orgánico, lo cual torna razonable inferir esa hipótesis.

Huesos fosilizados: vestigios de la vida local

Eric TohverHuesos fosilizados: vestigios de la vida localEric Tohver

Algunos estudiosos sostienen que la extinción no tuvo una causa quizá, sino varias, tales como la caída de meteoritos, la actividad volcánica y variaciones del nivel del mar. “Para los que abonan la multicausalidad para el fenómeno, habría sido precisamente la sumatoria de esos efectos, y no necesariamente la intensidad de cada uno, la responsable de la magnitud de esa grande extinción. En tal caso, no obstante, la principal dificultad radica en demostrar el sincronismo entre las diversas causas y determinar el momento en que se alcanzó el umbral que condujo a la extinción”, dice el paleontólogo Cesar Schultz, de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (UFRGS). “En este tipo de contexto, cualquiera de las causas pudo ser ‘la gota que rebasó el vaso’. Aunque se cuestione si la intensidad del impacto en Araguainha habría sido suficiente para, por sí sola, provocar la extinción, la misma podría haber sido aquella ‘gota’. Con todo, Schultz subraya que la diferencia de tiempo existente entre la edad atribuida a la caída del meteorito en Araguainha y la gran mortandad de especies del Pérmico se encuentra en el límite del margen de error del método utilizado por Tohver y el grupo de la USP. Eso aún representa una complicación, dice el paleontólogo, puesto que los autores proponen una relación inmediata de causa y efecto entre el impacto de la roca extraterrestre y los cambios climáticos que condujeron a la extinción.

Proyecto
Caracterización geofísica y petrofísica de la estructura del impacto en Araguainha (nº 2005/ 51530-3); Modalidad Línea Regular de Ayuda al Proyecto de Investigación; Coord. Yára Regina Marangoni/ IAG-USP; Inversión R$ 217.201,69 (FAPESP).

Artículos científicos
TOHVER, E. et al. Shaking a methane fizz: Seismicity from the Araguainha impact event and the Permian–Triassic global carbon isotope record. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. Publicado online el 18 de junio de 2013.
TOHVER, E. et al. Geochronological constraints on the age of a Permo–Triassic impact event: U–Pb and 40Ar/ 39Ar results for the 40 km Araguainha structure of central Brazil. Geochimica et Cosmochimica Acta. v. 86, n. 1, p. 214-27. jun. 2012.

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