Límite Cretácico-Paleógeno

En 1980, un equipo de investigadores liderado por el físico y premio Nobel Luis Álvarez , su hijo, el geólogo Walter Álvarez , y los químicos Frank Asaro y Helen Vaughn Michel descubrieron que las capas sedimentarias encontradas en todo el mundo en el límite Cretácico-Paleógeno contienen una concentración de iridio cientos de veces mayor de lo normal. Sugirieron que esta capa era evidencia de un evento de impacto que desencadenó una alteración climática mundial y causó la extinción masiva del Cretácico-Paleógeno , en la que el 75% de las especies de plantas y animales de la Tierra se extinguieron repentinamente, incluyendo todos los dinosaurios no aviares . ^{[ 8 ]}

Cuando se propuso originalmente, uno de los problemas de la " hipótesis de Álvarez " (como se la llegó a conocer) era que no existía ningún cráter documentado que coincidiera con el evento. Esto no supuso un golpe fatal para la teoría; si bien el cráter resultante del impacto habría tenido un diámetro superior a 250 km (160 millas) , los procesos geológicos de la Tierra ocultan o destruyen los cráteres con el tiempo. ^{[ 9 ]}  

El cráter Chicxulub es un cráter de impacto enterrado bajo la península de Yucatán en México . ^{[ 10 ]} Su centro se encuentra cerca de la ciudad de Chicxulub , de la cual recibe su nombre. ^{[ 11 ]} Se formó por un gran asteroide o cometa de aproximadamente 10–15 km (6.2–9.3 mi) de diámetro, ^{[ 12 ] [ 13 ]} el impactor de Chicxulub , que impactó la Tierra. La fecha del impacto coincide precisamente con el límite Cretácico-Paleógeno (límite K–Pg), hace poco más de 66 millones de años. ^{[ 7 ]}  

Se estima que el cráter tiene más de 150 km (93 mi) de diámetro ^{[ 10 ]} y 20 km (12 mi) de profundidad, adentrándose en la corteza continental de la región, a una profundidad de entre 10 y 30 km (6,2 y 18,6 mi) . Esto lo convierte en la segunda estructura de impacto confirmada más grande de la Tierra , y la única cuyo anillo central permanece intacto y es directamente accesible para la investigación científica. ^{[ 14 ]}      

El cráter fue descubierto por Antonio Camargo y Glen Penfield , geofísicos que buscaban petróleo en Yucatán a finales de la década de 1970. Inicialmente, Penfield no pudo obtener pruebas de que la formación geológica fuera un cráter y abandonó la búsqueda. Posteriormente, en 1990, gracias al contacto con Alan Hildebrand , Penfield obtuvo muestras que sugerían que se trataba de una formación de impacto. Entre las pruebas del origen del cráter por impacto se incluyen cuarzo impactado , ^{[ 15 ]} una anomalía gravitatoria y tectitas en las zonas circundantes.

En 2016, un proyecto de perforación científica perforó profundamente el anillo central del cráter de impacto, a cientos de metros por debajo del lecho marino actual, para obtener muestras de roca del propio impacto. Los hallazgos fueron ampliamente interpretados como una confirmación de las teorías vigentes relacionadas tanto con el impacto del cráter como con sus efectos.

La forma y la ubicación del cráter indican otras causas de devastación además de la nube de polvo. El asteroide impactó directamente en la costa y habría provocado tsunamis gigantescos , de los cuales se han encontrado evidencias a lo largo de la costa del Caribe y el este de Estados Unidos: arena marina en lugares que entonces estaban tierra adentro, y restos de vegetación y rocas terrestres en sedimentos marinos que datan del momento del impacto. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

El asteroide aterrizó en un lecho de anhidrita ( CaSO₄ ) oyeso(CaSO₄_·2(H₂O₎), que habría expulsado grandes cantidades detrióxido de azufreSO₂₃ que se combinaron con agua para producir unaerosolde ácido sulfúrico . Esto habría reducido aún más la luz solar que llega a la superficie terrestre y luego, durante varios días, se habría precipitado en todo el planeta comolluvia ácida, matando la vegetación, el plancton y los organismos que construyen conchas decarbonato de calcio(cocolitofóridosymoluscos). ^{[ 18 ] [ 19 ]}

Antes del año 2000, los argumentos que sostenían que los basaltos de inundación de las Trampas del Decán causaron la extinción solían vincularse a la idea de que la extinción fue gradual, ya que se creía que los eventos de basalto de inundación habían comenzado alrededor de los 68 Ma y duraban más de 2 millones de años. Sin embargo, existe evidencia de que dos tercios de las Trampas del Decán se crearon en un plazo de 1 millón de años, alrededor de los 65,5 Ma, por lo que estas erupciones habrían causado una extinción bastante rápida, posiblemente en un período de miles de años, pero aún así un período más largo de lo que se esperaría de un único evento de impacto. ^{[ 20 ] [ 21 ]}  

Las Trampas del Decán podrían haber causado la extinción a través de varios mecanismos, incluyendo la liberación de polvo y aerosoles sulfúricos a la atmósfera, los cuales podrían haber bloqueado la luz solar y, por lo tanto, reducido la fotosíntesis en las plantas. Además, el vulcanismo de las Trampas del Decán podría haber generado emisiones de dióxido de carbono, lo que habría incrementado el efecto invernadero una vez que el polvo y los aerosoles se disiparon de la atmósfera. ^{[ 21 ]}

En los años en que la teoría de las Trampas del Decán se vinculaba a una extinción más lenta, Luis Álvarez (fallecido en 1988) respondió que los paleontólogos estaban siendo engañados por la escasez de datos . Si bien su afirmación no fue bien recibida inicialmente, estudios de campo intensivos posteriores de yacimientos fósiles reforzaron su argumento. Finalmente, la mayoría de los paleontólogos comenzaron a aceptar la idea de que las extinciones masivas al final del Cretácico se debieron en gran medida, o al menos parcialmente, a un impacto masivo en la Tierra. Sin embargo, incluso Walter Álvarez reconoció que hubo otros cambios importantes en la Tierra incluso antes del impacto, como un descenso del nivel del mar y erupciones volcánicas masivas que produjeron las Trampas del Decán en la India, y que estos cambios pudieron haber contribuido a las extinciones. ^{[ 22 ]}

Otros cráteres también parecen haberse formado alrededor del límite K-Pg. Esto sugiere la posibilidad de múltiples impactos casi simultáneos, quizás de un objeto asteroide fragmentado, similar al impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 con Júpiter . Entre ellos se encuentran el cráter Boltysh , un cráter de impacto de 24 km (15 mi) de diámetro en Ucrania (65,17 ± 0,64 Ma); y el cráter Silverpit , un cráter de impacto propuesto de 20 km (12 mi) de diámetro en el Mar del Norte (60-65 Ma). Cualquier otro cráter que pudiera haberse formado en el océano Tetis habría quedado oculto por la erosión y eventos tectónicos como la implacable deriva hacia el norte de África e India. ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]}      

Una estructura muy grande en el lecho marino frente a la costa oeste de la India fue interpretada en 2006 como un cráter por tres investigadores. ^{[ 26 ]} El potencial cráter Shiva , de 450–600 km (280–370 mi) de diámetro, superaría sustancialmente el tamaño de Chicxulub y se ha estimado que tiene unos 66 millones de años, una edad consistente con el límite K–Pg. Un impacto en este sitio podría haber sido el evento desencadenante de las cercanas Trampas del Decán. ^{[ 27 ]} Sin embargo, esta característica aún no ha sido aceptada por la comunidad geológica como un cráter de impacto y podría ser simplemente una depresión de sumidero causada por la extracción de sal. ^{[ 25 ]}   

Existe evidencia clara de que los niveles del mar descendieron en la etapa final del Cretácico más que en cualquier otro momento de la era Mesozoica . En algunas capas de roca del Maastrichtiense de diversas partes del mundo, las más recientes son terrestres; las más antiguas representan líneas de costa y las más antiguas representan fondos marinos. Estas capas no muestran la inclinación y la distorsión asociadas con la formación de montañas ; por lo tanto, la explicación más probable es una regresión , es decir, una acumulación de sedimentos, pero no necesariamente un descenso del nivel del mar. No existe evidencia directa de la causa de la regresión, pero la explicación que actualmente se acepta como la más probable es que las dorsales oceánicas se volvieron menos activas y, por lo tanto, se hundieron bajo su propio peso a medida que los sedimentos de los cinturones orogénicos elevados llenaban las cuencas estructurales. ^{[ 28 ] [ 29 ]}

Una regresión severa habría reducido considerablemente la superficie de la plataforma continental , que es la parte del mar con mayor diversidad de especies, y por lo tanto podría haber sido suficiente para causar una extinción masiva marina . Sin embargo, las investigaciones concluyen que este cambio habría sido insuficiente para causar el nivel de extinción de ammonites observado . La regresión también habría provocado cambios climáticos, en parte al alterar los vientos y las corrientes oceánicas y en parte al reducir el albedo de la Tierra y, por consiguiente, aumentar las temperaturas globales. ^{[ 30 ]}

La regresión marina también resultó en la reducción del área de mares epicontinentales , como el Mar Interior Occidental de América del Norte. La reducción de estos mares alteró considerablemente los hábitats, eliminando llanuras costeras que diez millones de años antes habían albergado comunidades diversas, como las que se encuentran en las rocas de la Formación Dinosaur Park . Otra consecuencia fue la expansión de los ambientes de agua dulce , ya que la escorrentía continental ahora tenía que recorrer mayores distancias antes de llegar a los océanos. Si bien este cambio fue favorable para los vertebrados de agua dulce , aquellos que prefieren los ambientes marinos , como los tiburones , se vieron perjudicados. ^{[ 31 ]}

Otra causa desacreditada para el evento de extinción K–Pg es la radiación cósmica de una explosión de supernova cercana . Una anomalía de iridio en el límite es consistente con esta hipótesis. Sin embargo, el análisis de los sedimentos de la capa límite no logró encontrar ²⁴⁴Pu , ^{[ 32 ]} un subproducto de supernova que es el isótopo de plutonio de vida más larga , con una vida media de 81 millones de años.

Un intento de vincular causalmente el vulcanismo —como en las Trampas del Decán— con eventos de impacto en la dirección opuesta a la del cráter Shiva propuesto es la llamada hipótesis Verneshot (en honor a Julio Verne ), que propone que el vulcanismo pudo haber alcanzado tal intensidad que lanzó material en una trayectoria balística hacia el espacio antes de que cayera como un impactor. Debido a la espectacularidad de este mecanismo propuesto, la comunidad científica ha reaccionado mayoritariamente con escepticismo ante esta hipótesis.

Es posible que más de una de estas hipótesis ofrezca una solución parcial al misterio, y que hayan ocurrido varios de estos eventos. Tanto las Trampas del Decán como el impacto de Chicxulub podrían haber contribuido significativamente. Por ejemplo, la datación más reciente de las Trampas del Decán respalda la idea de que las rápidas tasas de erupción en estas trampas podrían haber sido desencadenadas por las grandes ondas sísmicas emitidas por el impacto. ^{[ 33 ] [ 34 ]}