Todo mundo sabe que um ataque de asteróide acabou com os dinossauros, certo? Muitas evidências mostram que o evento de impacto Chicxulub teve consequências terríveis para os dinossauros. Mas a imagem é um pouco mais complicada do que isso. Atividade vulcânica extrema pode ter contribuído para a extinção.
No final do período cretáceo, cerca de 66 milhões de anos atrás, os dinossauros foram extintos. E não apenas os dinossauros; cerca de 75% de todas as plantas e animais foram extintos. Os dinossauros aviários sobreviveram.
Ao mesmo tempo, um asteróide ou cometa maciço atingiu a península de Yucatán na Terra, no México atual. Chamado de evento de impacto Chicxulub, nublou a atmosfera com vapor de água e poeira especialmente duradoura, devido à estrutura e ao tipo de rocha no local do impacto.
Foi fácil concluir que Chicxulub causou a extinção. Existem muitas evidências além do próprio site de impacto.
Primeiro, a extinção em si é chamada de extinção Cretáceo-Paleogene (extinção K-Pg), porque marcou o fim da era cretáceo e o início do período Paleogene. (Também é chamada de extinção cretáceo-terciário (extinção K-T).)
O registro geológico contém uma camada de sedimentos de 66 milhões de anos atrás chamada fronteira K-Pg. O limite K-Pg está presente em rochas marinhas e terrestres em todo o mundo. Ele contém grande quantidade de irídio metálico, que é raro na Terra, mas abundante em asteróides. A conclusão é que o impacto de Chicxulub espalhou o irídio na atmosfera globalmente, e agora está preservado na geologia da Terra, uma espécie de pistola de fumaça para o evento de impacto.
Mas há evidências crescentes de que erupções vulcânicas contribuíram para a extinção em massa há 66 milhões de anos, e essas evidências vêm de uma formação rochosa chamada Deccan Traps. Um novo estudo reforça a ligação entre a extinção K-Pg e a atividade vulcânica que causou as armadilhas Deccan.
As Armadilhas Deccan são uma região da Índia conhecida como uma grande província ígnea. É uma das maiores características vulcânicas da Terra. As armadilhas são várias camadas de lava basáltica e, juntas, têm mais de 2 km de espessura. As armadilhas Deccan cobrem uma área de 500.000 km. (200.000 milhas quadradas), embora ao mesmo tempo cobrissem até 1,5 milhão de quilômetros quadrados. (600.000 milhas quadradas) O volume da lava é de 1 milhão de quilômetros cúbicos (200.000 milhas cúbicas).
O nome "Armadilhas" vem da palavra sueca "trappa", que significa escadas. Refere-se à estrutura em etapas na paisagem da região.
Há mais nessas armadilhas do que rock. A quantidade de atividade vulcânica necessária para criar as armadilhas Deccan teria poluído a atmosfera com gases venenosos. Agora, dois geocientistas da Universidade de Princeton estabeleceram um vínculo mais forte entre o Deccan Traps e o K-Pg Extinction com a primeira linha do tempo de alta resolução para as erupções que criaram o Deccan Traps na Índia. Sua pesquisa aparece na edição de 22 de fevereiro da Science.
Os dois cientistas são Blair Schoene e Gerta Keller, ambos da Universidade de Princeton. Eles lideraram uma equipe internacional para este estudo, que tentou datar as diferentes camadas das armadilhas Deccan com mais precisão do que nunca.
"Todo mundo já ouviu falar que os dinossauros morreram de um asteróide que atingiu a Terra", disse Schoene, professor associado de geociências. "O que muitas pessoas não percebem é que houve muitas outras extinções em massa nos últimos 500 milhões de anos, e muitas delas coincidem com grandes derramamentos vulcânicos" dos enormes vulcões conhecidos como basaltos de inundação ou grandes províncias ígneas.
Esta não é a primeira vez que as armadilhas foram implicadas na extinção do K-Pg. Mas a precisão neste novo estudo leva o ponto para casa.
O esforço para datar formações geológicas é chamado geocronologia. A geocronologia usa características próprias das rochas para encontrar sua idade, geralmente contando com taxas de isótopos e decaimento radioativo para fazê-lo.
A técnica de geocronologia mais famosa, geralmente chamada de datação por carbono, usa a taxa de decaimento do carbono radioativo-14 para encontrar idades fósseis. Mas a datação por carbono funciona apenas para tecidos vivos com alguns milhares de anos, tornando-o útil para a arqueologia, mas não para o basalto de 66 milhões de anos.
Para rochas da época da extinção em massa, os geocientistas têm algumas opções de materiais naturalmente radioativos. A geocronologia com urânio e chumbo produz idades muito precisas, mas os minerais que contêm urânio raramente ocorrem no basalto, a rocha que compõe os enormes fluxos de lava nas armadilhas Deccan. O zircão contendo urânio é outro método de datação de rochas antigas, mas é mais frequentemente encontrado em erupções explosivas de vulcões do tipo Mount St. Helens, que possuem uma química mais rica em sílica.
Com essas restrições de namoro em mente, a equipe de cientistas foi cautelosa ao prever o sucesso. Eles nunca previram que sua primeira viagem às armadilhas Deccan traria os resultados que eles fizeram.
"Não acho que nenhum de nós tenha previsto que nossa primeira viagem ao Deccan Traps levaria ao tipo de conjunto de dados que pudemos produzir", disse Mike Eddy, da Classe de 2011, atualmente pesquisador associado em geociências. e um co-autor no Ciência papel.
Mas eles tiveram sorte.
Nos primeiros dias nas armadilhas Deccan, os cientistas coletaram amostras do que é chamado de basaltos de grãos grossos. O basalto é o tipo mais comum de rocha vulcânica na Terra. Eles estavam procurando amostras contendo minerais contendo urânio, porque o decaimento radioativo do urânio é um método de referência da geocronologia. A princípio eles não encontraram nenhum, porque essas rochas são raras em formações como as armadilhas de Deccan e mais comuns em cinzas vulcânicas.
Mas depois de alguns dias, eles encontraram o tipo de rochas ricas em sílica que estavam procurando.
"Durante a nossa primeira semana na Índia, encontramos um leito de cinzas com sílica alta entre dois fluxos de basalto, e isso fez nossas engrenagens girarem", disse Eddy. Os pesquisadores sabiam que as cinzas vulcânicas ricas em sílica podiam conter facilmente os minúsculos cristais de zircão que preservam o urânio radioativo. "O verdadeiro avanço ocorreu um ou dois dias depois, quando Blair percebeu que os solos fósseis também poderiam ter coletado esse tipo de cinza em pequenas quantidades", disse Eddy.
Então a equipe mudou seu foco. Em vez disso, eles procuraram os depósitos de cinzas entre os fluxos de basalto, procurando o urânio radioativo dentro do zircão, contido nas cinzas. O urânio faz com que o zircão e, portanto, as camadas de cinza sejam fáceis de datar. Ao datar as camadas de cinza acima e abaixo de um fluxo de lava, elas poderiam datar com mais precisão a própria lava e a data da erupção.
A equipe passou três temporadas de campo na província de Deccan e enviou amostras de 141 locais de volta ao laboratório em Princeton. 24 das amostras continham o que a equipe precisava: cristais de zircão contendo urânio. A análise das amostras mostrou que as armadilhas Deccan foram criadas por quatro pulsos de erupção distintos. E cada um desses pulsos significava destruição para os dinossauros e para a maioria das outras formas de vida na Terra na época.
Cada vez que um vulcão entra em erupção, ele muda a atmosfera. Quantidades enormes de enxofre e dióxido de carbono são expelidas para a atmosfera devido ao seu seqüestro de longo prazo dentro das rochas. O enxofre tem um efeito de resfriamento de curto prazo na atmosfera, enquanto o dióxido de carbono tem um efeito de aquecimento de longo prazo. Os dois combinados podem levar a mudanças climáticas selvagens.
"Isso pode levar a mudanças climáticas entre períodos quentes e frios, o que dificulta muito a vida na Terra", disse Schoene. Mas, para saber mais claramente como essas erupções teriam afetado a vida na Terra, eles tiveram que acertar o tempo. Uma quantidade maciça de CO2 terá um efeito muito diferente se injetada na atmosfera em cem anos do que se levasse um milhão de anos para ser injetada.
Dos quatro pulsos de erupção identificados pelos cientistas, dois deles ocorreram antes das extinções em massa. O segundo desses dois começou apenas dezenas de milhares de anos antes do impacto de Chicxulub, que é quase no mesmo instante em termos geológicos. "Os dois primeiros pulsos ... correspondem a um período de tempo em que o clima flutuou de frio para quente para frio novamente, e muitos cientistas pensam que isso indicou uma interrupção inicial no clima que pode ter contribuído para o evento de extinção em massa", disse Schoene. "Nossos dados mostram que talvez o segundo pulso possa ter desempenhado um papel importante na própria extinção, porque aconteceu logo antes."
"O vulcanismo Deccan é a causa mais provável da extinção em massa de dinossauros", disse Gerta Keller. "O impacto de Chicxulub pode ter contribuído para a sua morte, embora o tempo e os efeitos ambientais desse impacto ainda estejam por determinar."
Outro estudo recente publicado na mesma edição da Science usou um método diferente para datar as armadilhas Deccan e apresentou datas diferentes. Este estudo concluiu que não havia quatro pulsos vulcânicos distintos que o estudo de Princeton identificou e que mais de 90% do volume da Deccan Traps entrou em erupção em menos de 1 milhão de anos. Concluiu também que cerca de 75% aconteceu após a extinção do K-Pg e que as mudanças climáticas no final do Cretáceo coincidiram com as menores fases das erupções nas armadilhas de Deccan. Nesse caso, o vulcanismo do Deccan Trap não poderia ter causado a extinção.
Outros cientistas, conscientes da natureza do debate impacto versus vulcão do qual este estudo faz parte, são mais cautelosos em suas conclusões.
"Em geral, acho que este artigo é significativo e interessante", disse Pincelli Hull, professor assistente de geologia e geofísica em Yale, que não participou dessa pesquisa e argumentou contra o papel do vulcão na extinção em massa. “O artigo é um grande avanço no tempo das erupções [das armadilhas do Deccan], mas como isso se relaciona com o momento da liberação de gás ainda é uma questão importante que precisa ser resolvida para descobrir exatamente quais eram os papéis relevantes do vulcanismo e do impacto.”
Raramente um estudo em uma longa linha de estudos coloca um debate científico na cama, e este não é diferente. A ciência progride à medida que os cientistas melhoram em medir as coisas e em pensar sobre elas. Este não será o fim do debate.
Pode ser que tenha sido necessário um soco de um a dois para causar a extinção da K-Pg. Os dinossauros podem ter sido derrubados pelo impacto de Chicxulub e, no caminho de volta, e depois derrubados de vez por vulcões. Ou pode ser ainda mais complexo que isso.
Um estudo de 2016 mostra que as espécies de dinossauros já estavam extintas milhões de anos antes da extinção do K-Pg e que novas espécies não pareciam substituí-las. Ao mesmo tempo, as espécies de mamíferos estavam se tornando mais variadas e talvez melhor posicionadas para se adaptar às mudanças causadas pela atividade vulcânica e pelo impacto de Chicxulub. Talvez evolutivamente, os dinossauros continuaram e o impacto e os vulcões foram apenas o ponto de exclamação.
E talvez nunca tenhamos certeza.
Fontes:
- Press Release: Os vulcões mataram os dinossauros? Novas evidências apontam para ‘talvez.
- Artigo: Restrições de U-Pb na erupção pulsada das armadilhas de Deccan ao longo da extinção em massa cretácea final
- Artigo: O ritmo eruptivo do vulcanismo de Deccan em relação ao limite Cretáceo-Paleogene
- Trabalho de pesquisa: Dinossauros em declínio dezenas de milhões de anos antes de sua extinção final
