Novas pistas revelam a devastação que aconteceu no dia em que os dinossauros morreram

Vestígios invulgares encontrados no Texas mostram o que aconteceu quando o asteroide Chicxulub vaporizou uma espessa camada de rocha, libertando gás superaquecido que deu início a um período calamitoso de alterações climáticas.

Por Maya Wei-Haas
Publicado 25/03/2022, 10:43
asteroide

Há cerca de 66 milhões de anos, o impacto de um asteroide mudou para sempre a trajetória da vida na Terra. Agora, os cientistas usaram pedaços de detritos antigos para medir as temperaturas escaldantes derivadas da poeira e do gás que se espalharam a partir do local de impacto.

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Pequenas manchas brancas pontilham uma secção de rochas quebradiças ao longo do rio Brazos, no Texas. Para o observador casual, estes grãos podem parecer apenas pequenos pedaços de areia, mas no interior das suas formas excêntricas estão pistas para o que aconteceu no dia mais catastrófico da história do nosso planeta.

Há cerca de 66 milhões de anos, um asteroide com perto de 10 quilómetros de largura atingiu o oceano na costa da Península de Yucatán, no México, esculpindo uma cratera com 110 quilómetros de diâmetro conhecida por cratera de Chicxulub. Num ápice, a trajetória da vida na Terra iria mudar para sempre. O impacto desencadeou incêndios florestais e tsunamis ao longo de milhares de quilómetros. Posteriormente, as oscilações no clima global – um período dramático de arrefecimento seguido por um longo período de aquecimento – deram início à extinção de cerca de 75% de todas as espécies, incluindo os dinossauros não-aviários.

Agora, um estudo publicado na revista Geology usa as minúsculas manchas brancas encontradas no Texas, conhecidas por lapíli, para revelar novos detalhes sobre o que aconteceu nos minutos que se seguiram ao fatídico impacto: o asteroide atingiu a Terra com tanta violência que vaporizou instantaneamente uma espessa camada de rochas de carbonato por baixo, enviando uma pluma gasosa superaquecida para cima juntamente com uma cortina de fragmentos rochosos projetados da superfície.

Os lapíli formaram-se algures nesta confusão geológica de vapor e poeira e acabaram por cair onde atualmente fica o México, o Belize, o Texas e até Nova Jersey. “Formaram-se basicamente num instante”, diz Gregory Henkes, geoquímico da Universidade Stony Brook, em Nova Iorque, e autor do novo estudo.

Uma análise química revelou que estes lapíli se formaram quando as temperaturas atingiram os cerca de 155 graus Celsius, sugerindo uma zona de devastação que atingiu mais de 1.600 quilómetros em torno do centro da cratera em poucos minutos.

Os lapíli também podem conter pistas sobre a quantidade de dióxido de carbono que permaneceu na atmosfera após o impacto, e que acabou por provocar um período de aquecimento global que se manteve, segundo uma estimativa, durante cerca de 100.000 anos. Os efeitos destas alterações climáticas na antiguidade permanecem relevantes nos ecossistemas da Terra até hoje.

Os humanos estão “basicamente a realizar as suas próprias experiências”, enquanto bombeamos gases de efeito estufa para o céu, diz Brandon Johnson, cientista planetário da Universidade Purdue que não participou no novo estudo. “Se conseguirmos compreender o que as alterações climáticas fizeram há 66 milhões de anos, conseguimos perceber melhor o que podem fazer atualmente.”

Termómetros químicos

Os lapíli analisados no estudo foram recolhidos na década de 1990, num pequeno afloramento rochoso na região centro do Texas, ao longo do rio Brazos. Desde então, estes minúsculos pedaços de rocha representam muitos mistérios, incluindo como se formaram.

Os lapíli estão bem documentados nos depósitos de alguns tipos de erupções vulcânicas, onde crescem nas plumas de cinzas à medida que os aglomerados de fragmentos vítreos se unem através da água. “Na verdade, é um pouco semelhante à forma como uma pedra de granizo se pode formar”, diz Brandon Johnson.

Por que Razão a Extinção dos Dinossauros É Um Puzzle Sem Solução
Os dinossauros governaram o mundo durante aproximadamente 140 milhões de anos - até desaparecerem repentinamente. Embora décadas de pesquisa apontem o impacto de um asteroide na cratera Chicxulub como o fim do reinado dos dinossauros há 66 milhões de anos, os cientistas nem sempre tiveram tanta certeza do que aconteceu a estas criaturas hipnotizantes. As teorias variaram enormemente ao longo do século XX à medida que o campo da paleontologia crescia, mas apenas na década de 1980 surgiu uma teoria que significou um grande avanço no mistério da extinção. Os cientistas da atualidade continuam a montar o puzzle com descobertas que nos dão uma imagem mais clara do que aconteceu aos dinossauros.

Os lapíli também podem ser encontrados em torno de algumas crateras de impacto, mas não se sabe exatamente se têm uma formação semelhante. A análise dos isótopos de carbono e oxigénio feita no novo estudo sustenta a ideia de um mecanismo que já tinha sido sugerido anteriormente: os gases condensados das rochas carbonatadas vaporizadas podem agir como cola para os lapíli, mantendo estes pequenos aglomerados todos unidos. Brandon Johnson e um colega seu também já tinham sugerido um mecanismo semelhante para a formação de lapíli na lua, onde a água é escassa.

Para além disso, as ligações entre os isótopos pesados de carbono e oxigénio ficam mais frágeis em temperaturas mais elevadas. Através deste método comprovado, que é conhecido por análise de isótopos agrupados, os cientistas conseguiram medir a temperatura da nuvem de gás que se dissipou há milhões de anos, explica David Burtt, autor principal do novo estudo e doutorando na Universidade Stony Brook.

Um dos desafios neste tipo de análise é confirmar que os lapíli não foram alterados posteriormente, como por exemplo através do aquecimento por estarem enterrados nas profundezas, algo que iria obscurecer as temperaturas registadas. Assim, os investigadores também analisaram as conchas de carbonato de pequenos animais marinhos conhecidos por foraminíferos, que ficaram preservados na mesma época nas proximidades. As fortes ligações dos foraminíferos estavam de acordo com as temperaturas esperadas na superfície do mar para aquele período, sugerindo que as temperaturas dos lapíli também tinham ficado bem preservadas.

Os resultados indicam que as pequenas manchas de rocha se formaram a uns escaldantes 155 graus Celsius.

“Para a biosfera, isto vai ser devastador”, diz o geoquímico Steven Goderis, da Vrije Universiteit Brussel, especializado em crateras de impacto, que não integrou a equipa do estudo.

Determinar exatamente até onde é que este inferno gasoso se espalhou a partir do local de impacto tem sido um desafio. Os investigadores debatem há muito tempo o ângulo e a trajetória do asteroide no momento em que este atingiu a superfície, algo que ajudaria a determinar as áreas mais atingidas pelo material projetado. Steven Goderis salienta que os estudos sobre lapíli no México podem ajudar os investigadores a compreender melhor as variações na propagação de temperaturas. Porém, diz Steven Goderis, os lapíli nem sempre são encontrados em todas as áreas à volta de uma cratera de impacto, e os cientistas não sabem ao certo porquê.

Também há outro fator desconhecido – não se sabe quando e onde é que os lapíli se formaram ao longo da trajetória de impacto, diz o geólogo David Kring, do Instituto Lunar e Planetário, que fez um extenso trabalho de investigação no local de impacto do Chicxulub. “Espero que estes tipos de estudos nos levem até esse ponto”, diz David Kring, que não faz parte da equipa do novo estudo.

A bola de fogo que mudou o mundo

Os modelos feitos anteriormente sugeriam que o impacto tinha provocado temperaturas atmosféricas ainda mais elevadas. Portanto, as altas temperaturas nas quais os lapíli se formaram não são, de certa forma, surpreendentes.

“O que há de novo é que os investigadores conseguiram fixar uma temperatura a um tipo específico de objeto”, diz David Kring.

Algumas estimativas sugerem que os gases incandescentes libertados pelo impacto formaram uma bola de fogo que irradiou tanto calor que provocou incêndios florestais em regiões até 2.400 quilómetros de distância. Acredita-se que as temperaturas tenham aumentado à medida que os pedaços de detritos caíam de regresso à Terra. À medida que este material “rasgava a atmosfera”, diz David Kring, superaqueceu o ar à sua volta e incinerou enormes faixas de terra.

Em torno da zona de impacto, as temperaturas teriam sido elevadas o suficiente para provocar a combustão espontânea das plantas. Os detritos também circularam o globo, concentrando-se no lado oposto do planeta, onde provavelmente provocaram incêndios semelhantes.

David Burtt e Gregory Henkes encaram o novo estudo como um ponto de partida. Um ponto importante para estudos futuros que envolvam o pulso de dióxido de carbono libertado quando o asteroide vaporizou uma grande quantidade de rocha carbonatada.

A formação dos lapíli no interior da nuvem de vapor consumiria parte desse dióxido de carbono, talvez até influenciando as alterações climáticas globais nos anos que se seguiram à colisão do asteroide. A mistura de emissões gerada pelo impacto – incluindo enxofre, dióxido de carbono e vapor de água – mergulhou o mundo numa oscilação descontrolada de arrefecimento e posterior aquecimento, fator que desmoronou cadeias alimentares e levou inúmeras espécies à extinção. É importante estudar a quantidade de gases libertados para compreender exatamente o que matou tantas espécies – algo que os cientistas ainda estão a tentar descobrir, explica Brandon Johnson.

E este aspeto da história não é propriamente uma coisa da antiguidade. “Neste momento está a acontecer um evento antropogénico com níveis de extinção”, diz Gregory Henkes, referindo-se aos declínios dramáticos provocados pelos humanos na biodiversidade devido à emissão de gases de efeito estufa, juntamente com alterações no uso do solo, introdução de espécies invasoras e muito mais.

“As mudanças atuais não são tão repentinas quanto o impacto de um asteroide, mas os seus efeitos vão ecoar pela biosfera ao longo de milénios.”
 

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

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