El norte de la península de Yucatán tiene todo para fascinar a geólogos, paleontólogos, astrónomos y científicos de otras disciplinas. Es que el pueblo pesquero de Chicxulub se asienta en el centro de un cráter gigantesco, producto de uno de los impactos más grandes que ha recibido la Tierra.
Hace 66 millones de años, un asteroide impactó en Chicxulub, en la península del Yucatán, y acabó con los dinosaurios no avianos, los pterosaurios, los ammonites y con la mayoría de los reptiles marinos, es decir, cerca del 60 % de las especies de la Tierra.
Un estudio internacional liderado por Mario Fischer-Gödde, de la Universidad de Colonia, en Alemania, publicado en la revista Science, ha determinado que esa enorme roca procedía de la órbita de Júpiter y era un asteroide de tipo carbonáceo.
La investigación multidisciplinar, hecha por investigadores de Italia, Brasil, Suecia, Estados Unidos, Austria, Reino Unido, Dinamarca y Bélgica, ha desvelado la composición de este asteroide al que solo sobrevivieron los mamíferos, las aves, los cocodrilos y las tortugas.
El hallazgo, además, ha resuelto un antiguo debate sobre la naturaleza del asteroide de Chicxulub, y ha remodelado nuestra comprensión de la historia de la Tierra y de las rocas extraterrestres que han colisionado con ella.
La última extinción masiva
La Tierra ha sufrido varias extinciones masivas, la más reciente tuvo lugar hace 66 millones de años, en el límite entre las eras Cretácica y Paleógena, lo que los científicos llaman 'límite K-Pg'.
Se cree que el objeto que impactó en Chicxulub, un enorme asteroide con un diámetro aproximado de entre 6 y 12 kilómetros que chocó con la Tierra en lo que hoy es el Golfo de México, desempeñó un papel clave en esta extinción.
Esta gigantesca roca chocó con la fuerza de 10,000 millones de bombas atómicas como las de Hiroshima y Nagasaki, generando una explosión descomunal y un gigantesco tsunami que se expandió miles de kilómetros desde el punto de impacto, incluso sobre masas continentales.
La importancia de estudiar la zona
Los sedimentos estratigráficos en las capas del límite K-Pg recogidos por los científicos en la zona contienen altos niveles de elementos del grupo del platino (PGE) como iridio, rutenio, osmio, rodio, platino y paladio, que son raros en la Tierra, pero comunes en los meteoritos. Su presencia en todo el mundo sugiere que el impacto esparció restos por todo el planeta.
Algunos científicos llevan años defendiendo la idea de que esta extinción fue causada por erupciones en las 'Trampas del Decán', en India, que fueron de tal proporción que pudieron provocar el desastre.
Comparando muestras de meteoritos
Para intentar aclarar estas incógnitas, el estudio liderado por Fischer-Gödde analizó los isótopos de rutenio (Ru) en muestras tomadas del límite K-Pg y las comparó con muestras de otros cinco impactos de asteroides, con muestras de antiguas pequeñas esferas relacionadas con impactos de la era Arcaica y con muestras de dos meteoritos carbonosos.
Descubrieron que las firmas isotópicas de Ru en las muestras del límite K-Pg eran uniformes y coincidían con las de las condritas carbonáceas (CC), lo que sugiere que la roca de Chicxulub era un asteroide de tipo C que se formó en el Sistema Solar exterior. También descartaron que se tratara de un cometa.
Los análisis mostraron también que otros lugares de impacto de distintas épocas tenían composiciones isotópicas de Ru de asteroides de tipo S (salicáceos) del Sistema Solar interior.
De vuelta en Chicxulub ¿Catástrofe?
Hasta hace poco, los impactos extraterrestres eran terreno pantanoso para los geólogos. La geología tradicional era partidaria del gradualismo, según el cual todos los procesos en la naturaleza son lentos y producto de cambios pequeños a traves de millones de años.
"Natura no facit saltum" (la naturaleza no da saltos) era el lema favorito del geólogo Charles Lyell, cuyo libro Principios de Geología fue leído por Charles Darwin en sus viajes en el barco HMS Beagle y terminó influyendo en El origen de las especies.
La teoría del catastrofismo, que toma en cuenta los cambios bruscos y violentos en la formación del planeta, no era muy popular, según muestra Harlen Bretz, un geólogo estadounidense que postuló que los canales secos en el estado de Washington eran producto de un diluvio gigantesco ocurrido en épocas glaciales; Bretz tuvo que esperar hasta 1965 para que le dieran la razón.
En la visión gradualista parecía poco científico explicar una extinción masiva con un meteorito. Lo cual comenzó a cambiar con la llegada del hombre a la Luna.
Las hazañas de los astronautas acapararon la mirada y casi nadie observó que la Luna estaba llena de marcas de impacto.
El astrónomo estadounidense Eugene Shoemaker observó la Luna desde Colorado y estudió las rocas lunares que trajeron las misiones Apolo. Comparó esas rocas con las que encontraba cerca de los cráteres de impacto conocidos en nuestro planeta. Son marcas escasas porque la Tierra es mucho menos vulnerable que la Luna al impacto de objetos extraterrestres gracias a la atmósfera.
Shoemaker probó que el cráter en el desierto de Arizona era producto de un impacto de meteoro.
El llamado Meteor Crater, que es visitado por cientos de turistas y candidatos a astronautas de la NASA, tiene un kilómetro de diámetro y fue provocado por un objeto de 60 metros de diámetro, hace unos 50,000 años. Se calcula que el impacto de Arizona tuvo la misma fuerza que seis bombas atómicas y no dejó víctimas humanas, ya que hace 50 mil años los primeros pobladores de América apenas estaban cruzando el Estrecho de Bering.
Invierno nuclear
El cráter de Chicxulub goza de menos fama que el de Arizona, pero tiene un diámetro aproximado de 200 km, una profundidad estimada de 16 km y se calcula que fue causado por el impacto de un objeto de unos 10 km de diámetro.
Es como el Monte Everest cayendo del cielo a una velocidad de entre 20 y 40 km por segundo. La colisión con la Tierra arrasó con toda la materia viva circundante, causó temblores y levantó nueve tsunamis de un kilómetro de altura que se dirigieron a Texas.
Con el intenso calor del impacto se produjo una bola de fuego en forma de hongo. La descarga de energía y la onda de choque, la onda sonora antes de que el bólido hiciera contacto con la superficie fueron devastadores, pero fueron mayores los efectos posteriores sobre la Tierra, según Mario Rebolledo, geofísico de la Universidad Autónoma de México, que estudia el cráter de Chicxulub.
El meteorito se hizo polvo, pero en su impacto provocó un agujero que levantó tanto polvo que, durante meses, la Tierra estuvo a oscuras. El polvo que obstruyó los rayos del Sol, provocó un descenso en la temperatura y obstaculizó la fotosíntesis, por lo cual se marchitaron las plantas y los animales murieron de hambre. Ese "invierno nuclear" —llamado así porque los científicos han previsto una situación parecida en caso de una guerra atómica— debió durar poco tiempo; de otro modo, todos los animales habrían muerto.
Cuando el polvo se asentó, empezó un efecto invernadero, como cuando hizo erupción el volcán Pinatubo, en Filipinas, en 1992; el polvo que se produjo entonces dio cuatro vueltas alrededor del planeta y tardó seis meses en asentarse.
La caliza que cubría la península sumergida y los evaporitos como el yeso, se fundieron con el impacto y expulsaron millones de toneladas de dióxido de carbono y dióxido de azufre a la atmósfera, dando origen a un calentamiento global de varios grados. Probablemente muchas especies, como los dinosaurios, no resistieron el aumento de temperatura, señalan especialistas.
Crónica de un descubrimiento
En Chicxulub no hay rastros visibles del cráter. Lo único que destaca en el paisaje es un anillo gigantesco de cenotes en la parte sur del cráter, que se formaron en sus orillas a causa del hundimiento y la erosión.
La parte norte del cráter yace en el mar: hace 66 millones de años, toda la península estaba sumergida unos cien metros en el agua y después del impacto, el cráter se llenó con sedimentos marinos de caliza. El hallazgo del cráter es, en sí mismo, una historia increíble de aciertos y concidencias.
El cráter yucateco cobró fama gracias al debate de la extinción K-T, que si bien no fue la más grande en la historia de la Tierra, captura nuestra atención por la desaparición de los dinosaurios, pero fue descubierto más bien por casualidad.
En 1952, Petróleos Mexicanos (Pemex) buscaba petróleo en la península de Yucatán. Los ingenieros sacaron roca dura cristalina, denominada melt, lo que los convenció de que allí no había petróleo, porque se encuentra en un tipo de roca porosa. La roca melt se parecía a la andesita, una roca volcánica muy común en el continente.
Los ingenieros de Pemex concluyeron que debajo de la superficie yacía un volcán y dejaron de buscar .
En los años setenta, Antonio Camargo, ingeniero de Pemex, y Glen Penfield, consultor estadounidense, empezaron un estudio del subsuelo de Mérida y desarrollaron la idea de que se podía tratar de un cráter de impacto, cuyas características y dimensiones no se conocían en el mundo.
Los ingenieros analizaron la roca melt, extraída 20 años atrás por Pemex, y se dieron cuenta que sólo las temperaturas y presiones extraordinarias que se producen por el impacto de un objeto extrarrestre podrían fundir la piedra. Adémas, observaron en la zona una disminución de la gravedad, rdebido a la falta de masa, mientras que el campo magnético tenía forma circular, con altibajos causados por presencia extraordinaria de hierro y la estructura revolcada dentro del cráter, donde la roca melt se mezcló con brecha, una roca que se forma a través de procesos violentos como erupciones o impactos, afirman geofísicos.
Durante los años setenta, al mismo tiempo que Camargo y Penfield estudiaban en Yucatán la estructura del cráter, en California, el físico Luis Álvarez (ganador del Premio Nobel de su especialidad, en 1968) y su hijo Walter, un geólogo, investigaban sobre la transición entre el Cretácico y el Terciario. Querían medir el tiempo entre estos dos periodos, representado por una capa de arcilla entre dos capas de caliza en Gubbio, Italia. Decidieron hacer la prueba a través del iridio, un elemento pesado, abundante en el centro de la Tierra, pero casi inexistente en la corteza. El iridio es aún más abundante en asteroides y cometas, y el polvo que éstos sueltan al pasar cerca de la Tierra cae en muy pequeñas cantidades pero en forma constante sobre toda la superficie de nuestro planeta.
La sorpresa fue enorme cuando analizaron las muestras de Gubbio y encontraron una concentración anormal de iridio en la arcilla K-T, hasta cien veces más alta que en otras muestras.
Para explicar esta anomalía, consideraron la hipótesis de la explosión de una estrella supermasiva, una supernova, en las cercanías del Sistema Solar. Una explosión así podría haber provocado la muerte de muchas especies en la Tierra por la dosis de radiación cósmica que genera y su gran alcance.
Sin embargo, dada la cantidad de iridio encontrada en la transición K-T, la explosión tendría que haber sucedido a una distancia de una décima de año luz del Sistema Solar. Aunque se calcula que la probabilidad de un evento así es de una en mil millones, la hipótesis se puso a prueba.
Si la fuente del iridio había sido una supernova, entonces tendría que haber evidencias de la presencia de plutonio 244 en la capa de arcilla, ya que este isótopo sólo se forma en las supernovas. El análisis estuvo a cargo de dos químicos nucleares, Helen Michel y Frank Asaro.
No encontraron ningún rastro de plutonio 244. Entonces los Álvarez plantearon la hipótesis de que la anomalía del iridio en la transición K-T se debía al impacto de un cometa o de un meteorito.
Esta idea levantó mucho polvo en el mundo científico, que desconocía el trabajo de Camargo y Penfield. Empezaron a salir las pruebas, pero llegaron muy despacio. Además, se encontraron concentraciones de iridio similares a las halladas por los Álvarez desde España hasta Nuevo Mexico.
El geólogo Bruce Bohor investigó en varios de estos lugares y encontró granos de cuarzo dañados por una onda de choque. Las ondas de choque que resultan de un impacto dejan la roca comprimida de manera permanente.
Jan Smit, un investigador holandés que había encontrado las anomalías en la concentración de iridio en la frontera K-T al mismo tiempo que los Álvarez, descubrió en 1991 cerca del río Brazos, en Texas, la prueba física de un tsunami enorme: sedimentos pro venientes de las profunidades marinas, mezclados con caliza como la de las perforaciones de Yucatán, y otros materiales que pudieron ser lanzados por el choque de un meteorito. Los sedimentos fueron fechados 66 millones de años atrás.
Pero, ¿dónde estaba el lugar del impacto? Los científicos pensaban que el cráter estaba debajo del océano y que los movimientos tectónicos borraron las evidencias.
Alan Hildebrand, investigador canadiense que estudió los depósitos en el Río Brazos, concluyó que las características de la deformación permitían poner el origen del tsunami en el sur, probablemente en el Caribe, y se puso en contacto con Antonio Camargo.
Hildebrand sobrevoló la península de Yucatán y sus mediciones confirmaron las anomalías en la gravedad y el magnetismo encontradas por Camargo y Penfield en los años setenta. Las anomalías correspondían a las proyecciones de Luis y Walter Álvarez sobre el posible tamaño del cráter dejado por un objeto que debió haber tenido unos 10 km de diámetro para esparcir las cantidades de iridio encontradas.
En 1992 se confirmó la edad del cráter de Chicxulub, 66 millones de años, a través de pruebas de decaimiento radiactivo del argón. Así localizaron el cráter "de los dinosaurios".
No todos los científicos quedaron convencidos. cuando el Pinatubo hizo erupción, por varias semanas se pudo observar un atardecer rojo en Londres, lo que demostró que la actividad volcánica, por el polvo y hollín que expulsa, tiene efectos en toda la Tierra. Según la teoría volcánica, las extinciones K-T no se deben a un impacto sino a las constantes exhalaciones de un gigantesco volcán en India, cuya lava cubrió gran parte del subcontinente.
Los seguidores de la teoría del vulcanismo argumentan que a raíz de la explosión del Kilauea, en Hawai, en 1983, se encontraron un par de gramos de iridio en la lava, lo que parecía invalidar la teoría del impacto extraterrestre. "Pero en la lava del volcán de India no hay presencia anormal de iridio", señala Philippe Claeys, geólogo belga que ha estudiado el cráter de Chicxulub. "Además, se ha demostrado que la actividad volcánica duró por lo menos un millón de años, un periodo demasiado largo para explicar las extinciones repentinas de la transición K-T", señala, por lo que esa hipótrsis, dice, "queda descartada".
Paradójicamente, ambas teorías ven la causa de las extinciones en un el bloqueo de los rayos del Sol que obstruyó la fotosíntesis. El mismo patrón de extinción parece confirmar el invierno nuclear, ya que un gran número de las especies que dependían directa o indirectamente de la fotosíntesis se extinguieron, y no sólo los dinosaurios.
Finalmente, aun si la extinción masiva por el bólido en Chicxulub no convence de manera unánime, la existencia del impacto y el cráter en lo que ahora es Yucatán ha quedado comprobada.
(Con información de EFE, Science y UNAM)