Ciência

Último Dia do Reinado dos Dinossauros Examinado ao Pormenor

As rochas nas profundezas da cratera de impacto de Chicxulub revelam o que aconteceu nos minutos e horas que se seguiram a um dos eventos mais catastróficos do nosso planeta.segunda-feira, 16 de setembro de 2019

Por Maya Wei-Haas
Num ápice, o impacto de Chicxulub mudou a vida na Terra para sempre – abriu uma cratera enorme, vaporizou e arremessou toneladas de rocha, e dizimou a vida animal e vegetal. Agora, através do estudo das rochas que ficaram na cratera, naquele dia fatídico, os investigadores construíram uma impressionante linha cronológica do caos.

CENTÍMETRO A CENTÍMETRO, a equipa retirou um núcleo de calcário branco do fundo do oceano, contemplando os restos comprimidos de organismos antigos que morreram há dezenas de milhões de anos. Depois, surgiu uma divisão contrastante entre as camadas de sedimentos – que parecia ter escurecido abruptamente.

“Era completamente diferente dos materiais nas camadas superiores”, diz Sean Gulick, um dos cientistas-chefe da expedição e investigador na Universidade do Texas, em Austin.

Esta mudança na rocha marca um dos eventos mais catastróficos da história da Terra, que aconteceu há cerca de 66 milhões de anos, quando um asteroide de dimensões épicas atingiu o mar ao largo da Península de Yucatán, no México. O impacto desencadeou uma sequência de acontecimentos que originou a extinção de 75% das espécies animais e vegetais – incluindo todos os dinossauros não-aviários.

Agora, depois de terem submetido o núcleo rochoso a uma bateria de testes, incluindo estudos geoquímicos e imagiologia de raios-x, a equipa de investigação construiu uma linha temporal detalhada que descreve os eventos daquele dia – com alguns pormenores ao minuto. O estudo, publicado no dia 9 de setembro na Proceedings of the National Academy of Sciences, diz que as camadas escuras revelam detalhes impressionantes, incluindo enormes quantidades de materiais que se empilharam em poucas horas, juntamente com pedaços de carvão deixados pelos incêndios violentos.

"Eles conseguem identificar momentos exatos do evento", diz Jennifer Anderson, geóloga experimental que estuda crateras de impacto na Universidade Estadual de Winona. "Os níveis de detalhe são capazes de nos deixar de queixo caído."

Factos Sobre a Terra
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Embora as probabilidades de testemunharmos outro asteroide destas dimensões no nosso tempo de vida serem muito baixas, na longa evolução do planeta Terra estes impactos significativos são inevitáveis, diz Jay Melosh, da Universidade de Purdue, que não integrou a equipa do estudo, mas trabalhou noutras secções do núcleo da cratera. O estudo destes eventos ajuda-nos a compreender mais aprofundadamente as vulnerabilidades da vida na Terra, diz.

“Não é uma questão de podermos vir a testemunhar grandes impactos, é uma questão de quando.”

Perfurar o desastre
Estudos feitos anteriormente já tinham desvendado um pouco do que tinha acontecido depois do chamado impacto de Chicxulub, usando uma combinação de modelos de computador e as consequências geológicas encontradas em vários locais de todo o mundo. Um dos locais mais controversos, no Dakota do Norte, pode conter um ecossistema inteiro, que foi catastroficamente projetado pelas ondas sísmicas da zona de impacto.

Mas os detalhes exatos do caos que se seguiu continuavam envoltos em mistério, algo que os cientistas esperavam conseguir esclarecer com as análises minuciosas da própria cratera de impacto. As camadas de sedimentos que soterraram a cratera durante milénios impediram os efeitos da erosão da água e do vento, mas também o acesso dos cientistas. Para conseguirem tocar realmente nesse momento infame da história do nosso planeta, os investigadores precisavam de perfurar.

A estrutura da cratera começou a ser explorada por cientistas em 1996, através de investigações sísmicas lideradas por Joanna Morgan, que coliderou com Gulick os empreendimentos mais recentes de perfuração. Em 2005, o trabalho feito por uma segunda expedição confirmou a presença do que se chama anel de pico – um círculo de montanhas enterradas que se formou rapidamente na maior das crateras de impacto. Esta estrutura é o local ideal para perfurar, diz Gulick. Isto porque, para além de revelar os processos fundamentais responsáveis pela formação de mega-crateras, a sua elevação coloca-a relativamente perto do fundo do oceano moderno, facilitando o seu acesso.

Na primavera de 2016, a equipa conseguiu atingir a cratera de Chicxulub e, durante dois meses, extraíram secções do núcleo, em segmentos de 3 metros. No total, recolheram uma fatia da Terra com cerca de 800 metros de comprimento, fatia que contém as rochas esmagadas debaixo do impacto, as camadas de rocha derretida e a transição para os sedimentos normais no fundo do mar.

“Foi espantoso estar naquele barco e ver os primeiros núcleos a surgir, e perceber que tínhamos coisas realmente interessantes para dizer”, diz Gulick.

Montes de rocha derretida
O novo estudo combinou o registo rochoso com modelos de computador para criar uma linha cronológica sem precedentes – do caos geológico que originou a extinção dos dinossauros.

"Afirmar que estamos a olhar para uma coisa que aconteceu no dia em que o impacto ocorreu, há 66 milhões de anos, é um tipo de resolução que raramente vemos na geologia", diz Anderson.

Uma das revelações mais impressionantes foi a rapidez com que o material foi depositado após o impacto. Os asteroides escavaram quilómetros de leito oceânico, vaporizando rochas e água num ápice. A vaga de ondas de choque que ocorreu dentro da cratera projetou rocha sólida que fluiu como se fosse líquido, formando um cume imponente, que depois colapsou e formou o anel de pico. Poucos minutos depois, acumulou-se um amontoado de detritos nesse anel, numa camada com cerca de 40 metros de espessura. Parte desse material veio de uma folha de rocha derretida que solidificou em poucos minutos, quando o pico colapsou.

Depois, quando o oceano regressou para engolir a fenda de material fundido, rebentaram bolsas de vapor que expeliram mais fragmentos de rocha. Numa hora, a cratera ficou provavelmente coberta por um batido de sopa oceânica rochosa, agitada pelo colapso da parede íngreme da cratera.

“É o mesmo que atirar um balde de água para dentro de uma banheira, a água fica muito agitada, anda de um lado para o outro”, explica Melosh. “Cada agitação, para a frente e para trás, depositou ainda mais material.”

Os pedaços rochosos começaram a assentar, formando pilhas de detritos. No total, só num dia, o evento depositou quase 130 metros de novo material.

Surpresa de enxofre
Nas rochas da cratera, a equipa estranhou a ausência notável de enxofre. Cerca de um terço das rochas em torno de Chicxulub são minerais ricos em enxofre, conhecidos por evaporitos, mas esses minerais não estão presentes na amostra principal perfurada pela equipa.

Aparentemente, o impacto vaporizou as rochas com enxofre da cratera, validando trabalhos anteriores que sugeriam que o evento pode ter libertado até 325 gigatoneladas de enxofre. No entanto, a ausência quase total desse elemento sugere que o número colossal pode até ser demasiado conservador. O gás pode ter formado uma névoa de ácido sulfúrico que ofuscou a luz do sol e provocou anos de arrefecimento global. Ou, diz Melosh, pode ter gerado chuva ácida que acidificou abruptamente os oceanos. De qualquer das formas, os efeitos teriam devastado todos os tipos de vida.

“Eles conseguem identificar momentos exatos do evento... Os níveis de detalhe são capazes de nos deixar de queixo caído.”

por JENNIFER ANDERSON, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE WINONA

Para além de tudo isto, o núcleo rochoso também oferece pistas sobre a forma como a colisão afetou instantaneamente a vida em terra. O asteroide viajava em direção ao nosso planeta a mais de 72.000 km por hora, e o impacto pode ter despoletado uma carga de energia que incendiou paisagens num raio de 1.500 km.

"O México incendiou-se imediatamente", diz Anderson. O impacto também projetou estilhaços geológicos nos céus que se espalharam por todo o mundo, provocando incêndios em regiões ainda mais longínquas da zona de impacto. E nos primeiros centímetros de sedimentos do núcleo, os cientistas encontraram pedaços de carvão, provavelmente criados pelos fogos violentos.

Curiosamente, os investigadores também encontraram biomarcadores de decomposição fúngica da madeira, sugerindo que estes pedaços queimados vieram de uma paisagem em chamas. A equipa acredita que um poderoso tsunami se alastrou pelo Golfo do México – e talvez pelo mundo inteiro – e que a parede de água voltou para trás, depois de atravessar as terras altas do México, arrastando restos terrestres carbonizados.

Cerimónia de abertura
Ainda existem muitas questões pendentes sobre a forma como o impacto e respetivas consequências se fizeram sentir pelo mundo, diz Kirk Johnson, diretor do Museu Nacional de História Natural Smithsonian. Mas elogia o novo trabalho por fornecer um registo incrivelmente preservado deste dia terrível.

“De certa maneira, isto diz-nos coisas que pensávamos que sabíamos, mas com dados que o suportam pela primeira vez”, diz Johnson.

"Considero isto uma cerimónia de abertura", acrescenta Jody Bourgeois, da Universidade de Washington, que estudou os depósitos do impacto do tsunami no Texas e no México. Os estudos mais aprofundados das amostras principais, e outras evidências que podem ser recolhidas nos próximos anos, podem preencher muitos dos detalhes desta história complexa.

"É inebriante", diz Gulick, sobre o facto de ter finalmente publicado os primeiros estudos do projeto de perfuração. "As descobertas continuam a surgir."
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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