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Hipótesis de Álvarez

Luis Walter Alvarez , a la izquierda, y su hijo Walter , a la derecha, en el límite K-T en Gubbio , Italia, 1981

La hipótesis de Álvarez postula que la extinción masiva de los dinosaurios no aviares y muchos otros seres vivos durante el evento de extinción masiva del Cretácico-Paleógeno fue causada por el impacto de un gran asteroide en la Tierra . Antes de 2013, se citaba comúnmente como algo que había sucedido hace unos 65 millones de años, pero Renne y sus colegas (2013) dieron un valor actualizado de 66 millones de años. [1] La evidencia indica que el asteroide cayó en la península de Yucatán , en Chicxulub, México . La hipótesis lleva el nombre del equipo de científicos padre e hijo Luis y Walter Álvarez , quienes la sugirieron por primera vez en 1980. Poco después, e independientemente, lo mismo fue sugerido por el paleontólogo holandés Jan Smit . [2]

En marzo de 2010, un panel internacional de científicos respaldó la hipótesis del asteroide, específicamente el impacto de Chicxulub , como causa de la extinción. Un equipo de 41 científicos revisó 20 años de literatura científica y al hacerlo también descartó otras teorías como el vulcanismo masivo. Habían determinado que una roca espacial de 10 a 15 km (6 a 9 mi) de diámetro se precipitó hacia la Tierra en Chicxulub. A modo de comparación, la luna marciana Fobos tiene un diámetro de 22 km (14 mi), y el monte Everest tiene poco menos de 9 km (5,6 mi). La colisión habría liberado la misma energía que 100.000.000 de megatoneladas de TNT (4,2 × 10 23  J), más de mil millones de veces la energía de las bombas atómicas lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki . [3]

Un proyecto de perforación de 2016 en el anillo de la cima del cráter respaldó firmemente la hipótesis y confirmó varios asuntos que no habían estado claros hasta ese momento. Estos incluían el hecho de que el anillo de la cima estaba compuesto de granito (una roca que se encuentra en las profundidades de la Tierra) en lugar de la típica roca del fondo marino, que había sido sacudida, derretida y expulsada a la superficie en minutos, y evidencia de un colosal movimiento de agua de mar directamente después de los depósitos de arena. Fundamentalmente, los núcleos también mostraron una ausencia casi completa de yeso , una roca que contiene sulfato, que se habría vaporizado y dispersado como aerosol en la atmósfera, lo que confirma la presencia de un probable vínculo entre el impacto y los efectos globales a largo plazo sobre el clima y la cadena alimentaria.

Historia

En 1980, un equipo de investigadores dirigido por el físico ganador del premio Nobel Luis Álvarez , su hijo, el geólogo Walter Álvarez , y los químicos Frank Asaro y Helen Vaughn Michel , descubrió que las capas sedimentarias encontradas en todo el mundo en el límite Cretácico-Paleógeno (límite K-Pg, anteriormente llamado límite Cretácico-Terciario o límite K-T) contienen una concentración de iridio cientos de veces mayor que lo normal. [4]

Anteriormente, en una publicación de 1953, los geólogos Allan O. Kelly y Frank Dahille analizaron evidencia geológica global que sugería que uno o más asteroides gigantes impactaron la Tierra, causando un cambio angular en su eje, inundaciones globales, tormentas de fuego, oclusión atmosférica y la extinción de los dinosaurios . [5] [6] Hubo otras especulaciones anteriores sobre la posibilidad de un evento de impacto, pero sin evidencia sólida que lo confirmara. [7]

Evidencia

La ubicación del impacto era desconocida cuando el equipo de Álvarez desarrolló su hipótesis, pero más tarde los científicos descubrieron el cráter de Chicxulub en la península de Yucatán , ahora considerado el probable sitio del impacto. [4]

Badlands cerca de Drumheller , Alberta , donde la erosión ha expuesto el límite K-Pg.

Paul Renne, del Centro de Geocronología de Berkeley, ha informado de que la fecha del evento del asteroide es hace 66.038.000 años, más o menos 11.000 años, basándose en la datación Ar-Ar . Además, postula que la extinción masiva de los dinosaurios se produjo en un plazo de 33.000 años a partir de esta fecha. [8]

En abril de 2019, se publicó un artículo en PNAS que describe la evidencia de un sitio de fósiles en Dakota del Norte que, según los autores, proporciona una "instantánea posterior al impacto" de los eventos posteriores a la colisión del asteroide "incluida la acumulación de eyección y la muerte masiva de la fauna". [9] El equipo descubrió que las tectitas que habían salpicado el área estaban presentes en el ámbar encontrado en el sitio y también estaban incrustadas en las branquias de aproximadamente el 50 por ciento de los peces fósiles. También pudieron encontrar rastros de iridio. Los autores, entre los que se encuentra Walter Alvarez, postulan que el choque del impacto, equivalente a un terremoto de magnitud 10 u 11, puede haber provocado seiches , movimientos oscilantes de agua en lagos, bahías o golfos, que habrían llegado al sitio en Dakota del Norte en cuestión de minutos u horas después del impacto. Esto habría llevado al entierro rápido de organismos bajo una gruesa capa de sedimento. El coautor David Burnham, de la Universidad de Kansas, dijo: "No están aplastados, es como una avalancha que se derrumba casi como un líquido y luego se solidifica como el hormigón. Murieron bastante repentinamente debido a la violencia de esa agua. Tenemos un pez que chocó contra un árbol y se partió por la mitad". [10]

Según un estudio de alta resolución de huesos de peces fosilizados publicado en 2022, el asteroide del Cretácico-Paleógeno que causó la extinción masiva impactó durante la primavera del hemisferio norte. [11] [12] [13]

Crítica

Aunque un artículo publicado en 2010 en Science que declaraba que la extinción de los dinosaurios fue causada por Chicxulub fue coescrito por 41 científicos, docenas de otros científicos desafiaron tanto los métodos del artículo como sus conclusiones. Una crítica importante de la hipótesis de Álvarez es Gerta Keller , quien se ha centrado en el vulcanismo de las Trampas del Decán como una causa probable de una extinción más gradual. [14] A pesar del hecho de que la hipótesis de Álvarez tiene un apoyo abrumador de la comunidad científica, [15] Keller ha seguido abogando por la investigación de teorías alternativas. [14]

Los Ghats occidentales, una provincia dentro de las Traps del Decán que ha sido estudiada a fondo.

La teoría de las Trampas del Decán fue propuesta por primera vez en 1978 por el geólogo Dewey McLean, pero rápidamente perdió fuerza. [14] [16] Las Trampas del Decán son un área de basaltos de inundación volcánica en la India occidental que abarca ~1,3 millones de kilómetros cuadrados que fueron creados por una actividad volcánica masiva durante el mismo período de tiempo en el que ocurrió el impacto de Chicxulub. [17] Antes de la investigación de Keller, el marco temporal de las erupciones de las Trampas del Decán tenía un rango de error significativamente grande, lo que dificultaba sacar conclusiones sólidas sobre su conexión con la extinción K-Pg. [17] [16] En un informe de 2014, Keller y sus colegas utilizaron la geocronología de uranio-plomo y circón para identificar con mayor precisión las erupciones como ocurridas tanto en un lapso de un millón de años como alrededor de 250.000 años antes del límite K-Pg. [17] Keller determinó además que las temperaturas del océano aumentaron de siete a nueve grados Celsius durante el período más significativo de las erupciones del Decán. [18] Junto con la acidificación de los océanos , la reducción del ozono, la lluvia ácida y la liberación de gases nocivos, afirma que estas condiciones fueron suficientes para haber iniciado la extinción masiva. [14] [17]

Keller ha rechazado específicamente la hipótesis de Álvarez, señalando la evidencia que recopiló del cráter de Chicxulub en 2009 que revela que veinte pulgadas de sedimento separan el impacto de la extinción. El hallazgo sugiere que el impacto ocurrió entre 200.000 y 300.000 años antes de la extinción K-Pg, un período demasiado grande para que los dos estén correlacionados. [14] [15] Esto, sin embargo, contrasta con el rango de 33.000 años determinado por Paul Renne en 2015, [19] [20] así como la afirmación más reciente de que un tsunami generado por el impacto creó la capa de sedimento inusual. Keller afirma además que el impacto no causó tanto daño ecológico como se cree ampliamente, [15] y determinó que muchas especies de foraminíferos comenzaron a disminuir mucho antes de que ocurriera el evento de impacto. [14] Su proyecto de 2009 reveló que las 52 especies encontradas en el sedimento antes del impacto estaban presentes en el sedimento posterior, lo que sugiere que el impacto causó una extinción mínima. [15] [18]

Los equipos de la Universidad de California en Berkeley, dirigidos por Paul Renne y Mark Richards, han desarrollado una teoría más reciente que combina el vulcanismo del Decán y la hipótesis del impacto . Esta teoría propone que el propio impacto instigó el período más intenso de erupciones del Decán, y que ambos tuvieron efectos devastadores que contribuyeron a la extinción del K-Pg. [14] [21] [20] Renne y Richards calcularon que el impacto de Chixculub fue capaz de producir una actividad sísmica lo suficientemente fuerte como para iniciar erupciones volcánicas. [19] [21] [20] Determinaron que el período más grande de erupciones volcánicas del Decán, o el subgrupo Wai, ocurrió entre 50.000 y 100.000 años después del impacto de Chixculub, lo que es coherente con las predicciones teóricas que modelan el período de tiempo después del cual deberían ocurrir las erupciones. [20] [19] El grupo también confirmó que el tiempo transcurrido entre la extinción y la recuperación biológica posterior fue consistente con la duración de la actividad volcánica del Decán, proponiendo que las erupciones detuvieron la recuperación de los ecosistemas marinos destruidos por el impacto. [21]

El debate sobre la causa de la extinción de K-Pg ha resultado ser extremadamente controvertido entre los investigadores, y la resistencia de su intensidad le ha valido el apodo de "guerras de dinosaurios". Las críticas son inusualmente duras y no solo apuntan a los hallazgos de las investigaciones, sino también a la credibilidad e integridad de los propios científicos. Muchos investigadores destacados, entre ellos Gerta Keller y Luis Álvarez, han lanzado acusaciones verbales, desalentando el debate civil y, en algunos casos, amenazando carreras. [14] Walter Álvarez es un miembro activo del equipo de la UC Berkeley que investiga la conexión entre el vulcanismo del Decán y el impacto de Chicxulub. [19] [20]

Proyecto de perforación del cráter Chicxulub 2016

En 2016, un proyecto de perforación científica perforó profundamente el anillo de la cima del cráter de impacto de Chicxulub , para obtener muestras de núcleos de roca del propio impacto. Los descubrimientos fueron vistos ampliamente como una confirmación de las teorías actuales relacionadas tanto con el impacto del cráter como con sus efectos. Confirmaron que la roca que compone el anillo de la cima había sido sometida a inmensas presiones y fuerzas y se había derretido por un calor inmenso y sacudido por una inmensa presión desde su estado habitual a su forma actual en solo minutos; el hecho de que el anillo de la cima estuviera hecho de granito también fue significativo, ya que el granito no es una roca que se encuentre en depósitos del fondo marino, se origina mucho más profundamente en la Tierra y había sido expulsado a la superficie por las inmensas presiones del impacto; que el yeso , una roca que contiene sulfato y que suele estar presente en el fondo marino poco profundo de la región, había sido eliminado casi por completo y, por lo tanto, debe haberse vaporizado casi por completo y haber entrado en la atmósfera, y que el evento fue seguido inmediatamente por un enorme megatsunami (un movimiento masivo de aguas marinas) suficiente para depositar la capa de arena más grande conocida separada por tamaño de grano directamente encima del anillo del pico.

Estos datos respaldan firmemente la hipótesis de que el impacto fue lo suficientemente grande como para crear un anillo de picos de 190 kilómetros, fundir, sacudir y expulsar granito del basamento de la corteza media en las profundidades de la Tierra, crear colosales movimientos de agua y expulsar una inmensa cantidad de roca vaporizada y sulfatos a la atmósfera, donde habrían persistido durante mucho tiempo. Esta dispersión global de polvo y sulfatos habría provocado un efecto repentino y catastrófico en el clima mundial, grandes caídas de temperatura y devastación de la cadena alimentaria . [22] [23]

Referencias

  1. ^ Renne, Paul R.; Deino, Alan L.; Hilgen, Frederik J.; Kuiper, Klaudia F.; Mark, Darren F.; Mitchell, William S.; Morgan, Leah E.; Mundil, Roland; Smit, Jan (7 de febrero de 2013). "Escalas de tiempo de eventos críticos alrededor del límite Cretácico-Paleógeno". Science . 339 (6120): 684–687. Bibcode :2013Sci...339..684R. doi :10.1126/science.1230492. PMID  23393261. S2CID  6112274.
  2. ^ Smit, J; Hertogen, J (22 de mayo de 1980). «Un acontecimiento extraterrestre en el límite entre el Cretácico y el Terciario» . Nature . 285 (5762): 198–200. Bibcode :1980Natur.285..198S. doi :10.1038/285198a0. S2CID  4339429.
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