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Un estudio publicado en la revista Geology descarta que los episodios volcánicos extremos tuvieran alguna influencia en la extinción masiva de especies a finales del Cretácico. Los resultados confirman la hipótesis de que fue el impacto de un meteorito gigante lo que provocó la gran crisis biológica que acabó con los linajes de dinosaurios no avianos y otros organismos marinos y terrestres hace 66 millones de años.
El estudio ha sido realizado por la investigadora Sietske Batenburg, de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Barcelona, y los expertos Vicente Gilabert, Ignacio Arenillas y José Antonio Arz, del Instituto Universitario de Investigación en Ciencias Ambientales de Aragón (IUCA-Universidad de Zaragoza).
Límite K/Pg: La gran extinción del Cretácico en las costas de Zumaia
El escenario de este estudio fueron los acantilados de Zumaia (País Vasco), que cuentan con una excepcional sección de estratos que revela la historia geológica de la Tierra en el periodo de 115-50 millones de años (Ma). En este entorno, el equipo analizó sedimentos y rocas ricas en microfósiles que se depositaron entre 66,4 y 65,4 Ma, un intervalo de tiempo que incluye el conocido límite Cretácico/Paleógeno (K/Pg). Fechado en 66 Ma, el límite K/Pg divide las eras Mesozoica y Cenozoica y coincide con una de las cinco grandes extinciones del planeta.
Este estudio analizó los cambios climáticos que se produjeron justo antes y después de la extinción masiva marcada por el límite K/Pg, así como su posible relación con esta gran crisis biológica. Por primera vez, los investigadores examinaron si este cambio climático coincide en la escala temporal con sus posibles causas: el vulcanismo masivo del Decán (India) -uno de los episodios volcánicos más violentos de la historia geológica del planeta- y las variaciones orbitales de la Tierra.
"La particularidad de los afloramientos de Zumaia radica en que allí se acumularon dos tipos de sedimentos -unos más ricos en arcilla y otros más ricos en carbonato- que ahora podemos identificar como estratos o margas y calizas que se alternan entre sí formando ritmos", apunta el investigador Sietske Batenburg, del Departamento de Dinámica de la Tierra y los Océanos de la UB. "Esta fuerte ritmicidad en la sedimentación está relacionada con las variaciones cíclicas en la orientación e inclinación del eje de la Tierra en el movimiento de rotación, así como en el movimiento de traslación alrededor del Sol".
Estas configuraciones astronómicas -los conocidos ciclos de Milankovitch, que se repiten cada 405.000, 100.000, 41.000 y 21.000 años- regulan la cantidad de radiación solar que reciben, modulan la temperatura global de nuestro planeta y condicionan el tipo de sedimento que llega a los océanos. "Gracias a estas periodicidades identificadas en los sedimentos de Zumaia, hemos podido determinar la datación más precisa de los eepisodios climáticos que tuvieron lugar en torno a la época en la que vivieron los últimos dinosaurios", señala el doctorando Vicente Gilabert, del Departamento de Ciencias de la Tierra de la UZ, que presentará la defensa de su tesis a finales de este año.
Foraminíferos planctónicos: Revelando el clima del pasado
El análisis isotópico del carbono-13 en las rocas en combinación con el estudio de los foraminíferos planctónicos -microfósiles utilizados como indicadores bioestratigráficos de alta precisión- ha permitido reconstruir el paleoclima y la cronología de aquella época en los sedimentos de Zumaia. Más del 90% de las especies de foraminíferos planctónicos del Cretácico de Zumaia se extinguieron hace 66 Ma, coincidiendo con una gran alteración del ciclo del carbono y una acumulación de esférulas de vidrio de impacto procedentes del asteroide que impactó en Chicxulub, en la Península de Yucatán (México).
Además, las conclusiones del estudio revelan la existencia de tres eventos de calentamiento climático intenso -conocidos como eventos hipertermales- que no están relacionados con el impacto de Chicxulub. El primero, conocido como LMWE y anterior al límite K/Pg, se ha datado entre 66,25 y 66,10 Ma. Los otros dos eventos, posteriores a la extinción masiva, se denominan Dan-C2 (entre 65,8 y 65,7 Ma) y LC29n (entre 65,48 y 65,41 Ma).
En la última década, ha habido un intenso debate sobre si los eventos hipertermales mencionados fueron causados por un aumento de la actividad volcánica del Decán, que emitió grandes cantidades de gases a la atmósfera. "Nuestros resultados indican que todos estos eventos están en sintonía con configuraciones orbitales extremas de la Tierra conocidas como máximos de excentricidad. Sólo el LMWE, que produjo un calentamiento global estimado de entre 2 y 5 °C, parece estar relacionado temporalmente con un episodio eruptivo del Decán, lo que sugiere que fue causado por una combinación de los efectos del vulcanismo y el último máximo de excentricidad del Cretácico", añaden los expertos.
Las variaciones orbitales de la Tierra alrededor del Sol
Los cambios climáticos globales que se produjeron a finales del Cretácico y principios del Paleógeno -entre 250.000 años antes y 200.000 años después del límite K/Pg- se debieron a los máximos de excentricidad de la órbita de la Tierra alrededor del Sol.
Sin embargo, la excentricidad orbital que influyó en los cambios climáticos antes y después del límite K/Pg no está relacionada con la extinción masiva de especies de finales del Cretácico. Los cambios climáticos causados por los máximos de excentricidad y aumentados por el vulcanismo del Decán se produjeron gradualmente a una escala de cientos de miles de años.
"Estos datos confirmarían que la extinción fue causada por algo completamente externo al sistema terrestre: el impacto de un asteroide que ocurrió 100.000 años después de este cambio climático del Cretácico tardío (el LMWE)", afirma el equipo de investigación. "Además, los últimos 100.000 años antes del límite K/Pg se caracterizan por una gran estabilidad ambiental sin perturbaciones evidentes, y la gran extinción masiva de especies se produjo de forma instantánea en la escala de tiempo geológica", concluyen.
Fuentes, créditos y referencias:
Vicente Gilabert et al, Contribution of orbital forcing and Deccan volcanism to global climatic and biotic changes across the Cretaceous-Paleogene boundary at Zumaia, Spain, Geology (2021). DOI: 10.1130/G49214.1
Imágen: Los acantilados de Zumaia se caracterizan por una excepcional sección de estratos que revela la historia geológica de la Tierra en el periodo de 115-50 millones de años (Ma). Crédito: Universidad de Barcelona / IUCA-Universidad de Zaragoza