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updated 11:30 PM CET, Nov 21, 2017

El cráter de Chicxulub, muerte y renacimiento de la vida en la Tierra

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reconstrucción del cráter de Chicxulub

Los científicos se preparan para perforar en la 'zona cero' del impacto que mató a los dinosaurios

Este mes se levantará en el Golfo de México una plataforma de perforación, pero su objetivo no va a ser el petróleo. Los científicos tratarán de cavar con punta de diamante un pozo en el corazón del cráter de Chicxulub - el remanente enterrado del impacto de un asteroide que hace 66 millones de años mató a los dinosaurios, junto con la mayoría de la vida en el planeta.

Ellos esperan que los núcleos de roca recuperados contendrán pistas sobre cómo volvió la vida a raíz del cataclismo, y si el cráter mismo podría haber sido el hogar para la nueva vida microbiana. Y mediante la perforación de un reborde circular dentro de los 180 kilómetros de ancho del borde del cráter, los científicos esperan obtener ideas acerca de cómo toman forma este tipo de "anillos de pico", característicos de los mayores cráteres de impacto.

situación del cráter de Chicxulub"Chicxulub es la única estructura conservada con un anillo de pico intacto a la que podemos llegar", dice el geofísico Sean Gulick de la Universidad de Texas, Austin, co-jefe científico para el proyecto de $ 10 millones, patrocinado por el Programa Internacional Ocean Discovery (IODP) y el Programa Internacional de perforación Científica Continental. "Todos los demás están o bien en otro planeta, o han sido erosionados".

A finales de marzo un barco especialmente equipado navegará desde el puerto mexicano de Progreso a un punto a 30 kilómetros de la costa. Allí, en agua a 17 metros de profundidad, el barco hundirá tres pilones que se elevarán por encima de las olas, creando una plataforma estable. Para el 1 de abril, el equipo planea comenzar la perforación, rompiendo rápidamente a través de 500 metros de piedra caliza que fueron depositados en el lecho marino tras el impacto.

Después de eso, los perforadores extraerán muestras de núcleos en incrementos de 3 metros de largo antes de ir más profundo. Durante 2 meses van a trabajar día y noche en un intento de bajar un kilómetro en busca de cambios en los tipos de roca, catalogación de microfósiles y en la recolección de muestras de ADN (véase el gráfico de abajo). "Tenemos una sola oportunidad para tratar de obtener esto a 1.500 metros", dice David Smith, el gerente de operaciones IODP en el British Geological Survey en Edimburgo, Reino Unido.

perforación sobre el anillo de pico del cráter de Chicxulub

Aunque este es el primer intento de perforar el cráter en alta mar, los geológos han hecho en él pozos en tierra, incluso antes que los científicos supieran que allí había un cráter. En la década de 1950 geólogos para Pemex, la compañía petrolera nacional de México, llevaron a cabo estudios de gravedad y magnéticos de la Península de Yucatán y les había intrigado ver estructuras subterráneas circulares - unas posibles bolsas de petróleo. Se perforaron varios pozos exploratorios, pero perdieron el interés cuando llegaron a rocas volcánicas en lugar de a sedimentos oleaginosos. "Cuando se enteraron de las rocas ígneas, dijeron, 'Oh, esto es un centro volcánico'", dice Alan Hildebrand, geólogo de la Universidad de Calgary en Canadá.

Sin embargo, en 1980 el premio Nobel Luis Álvarez y otros llamaron la atención sobre una fina capa de iridio - posible material de un asteroide - encontrada en todo el mundo en las rocas de la época de la extinción de los dinosaurios. Era la firma, dijeron, de una causa insospechada de la extinción: un impacto gigante. En 1991 Hildebrand y sus colegas señalaron el pueblo de Chicxulub como el sitio del cataclismo, al encontrar cristales de cuarzo deformado por un impacto en las muestras de los pozos de Pemex - muestras que se habían olvidado alrededor de más de una década. "Algunas personas están un poco avergonzadas por ello en estos días", dice.

Los datos de los pozos de Pemex eran irregulares, por lo que los científicos siempre han querido volver para una evaluación detallada del impacto y sus consecuencias, dice la co-jefe científica Joanna Morgan, del Imperial College de Londres. "Parece que la ambición de toda una vida se hace realidad", dice Morgan, quien propuso a la IODP por primera vez en 1998 una perforación científica. A pesar de que la perforación en alta mar es cara, se dice que el trabajo en el mar significa que el equipo se enfrentará a un menor número de problemas con los permisos ambientales y no tendrá que hacer frente a las malas carreteras de Yucatán. En 2005, Morgan y Gulick condujeron una campaña de teledetección de $ 2 millones de dólares que utilizó pequeñas explosiones sísmicas para ayudar a iluminar las estructuras subterráneas y determinar el mejor lugar para alcanzar el anillo de pico.

formación del anillo de pico en el cráter Chicxulub

A medida que la perforación se acerque al cráter, de 800 metros de profundidad, los científicos esperan encontrar un menor número de especies de animales productores de concha que conforman la piedra caliza, porque la vida se estaba recuperando del impacto. Algunos científicos creen que el dióxido de carbono liberado por el impacto habría acidificado los océanos, lo que contribuyó a la extinción, por lo que el equipo piensa averiguar si los animales del fondo marino justo después del impacto fueron especies que toleran un pH bajo.

Justo por encima del cráter se encuentra una capa de impacto, de 100 metros o más de espesor, que se habría depositado en las semanas después del cataclismo. En su base, los científicos esperan encontrar una mezcolanza de trozos de roca madre golpeada por el impacto y roca fundida que una vez cayó de nuevo en el cráter en los minutos después del impacto. Por encima de eso vendrían sedimentos ya endurecidos en la roca, que fueron barridos cuando el océano se precipitó en la gran nueva depresión. La capa de impacto puede estar limitada por los depósitos endurecidos de cenizas que persistieron en la atmósfera durante semanas o más antes de caer.

Para muchos de los científicos de IODP, el evento principal será alcanzar el anillo de pico. Anillos de picos abundan en la Luna, Mercurio y Marte. Pero en la Tierra sólo hay dos cráteres además de Chicxulub que también debieron tener anillos de pico: el cráter de Vredefort en Sudáfrica de 2 mil millones de años de edad, y el cráter Sudbury en Canadá de 1.8 mil millones de años de edad - sin embargo, son tan viejos que los anillos de pico han erosionado.

El equipo IODP quiere poner a prueba un modelo que lleva a la formación del anillo de pico, en el que el granito de las profundidades de la Tierra se recupera después de un impacto importante, como el agua golpeada por una piedra, para formar una torre central más alta que el borde del cráter. En cuestión de minutos, la torre se colapsaría y chocaría con el material de caída en los bordes para formar el anillo de pico. La confirmación para el modelo podría venir al encontrar rocas "fuera de servicio": rocas profundas, probablemente, granito, nacidas en la torre central, situadas encima de las rocas más jóvenes originalmente menos profundas. "Ellas van a probar si nuestros modelos numéricos van en el buen sentido o no", dice Jay Melosh, un científico planetario de la Universidad de Purdue en West Lafayette, Indiana, que ayudó a desarrollar el modelo.

animación del impacto de Chicxulub

El equipo está interesado no sólo en la estructura de las rocas del anillo de pico sino en que pudo ser el anfitrión de la vida. La teledetección ya ha sugerido que el anillo de pico es menos denso de lo esperado para un granito - una señal de que las rocas son porosas y fracturadas en algunos lugares. Es posible que estas fracturas, como consecuencia del impacto, estuvieran llenas de líquidos calientes. "Éstos serían los puntos preferidos para que los microbios creciesen, pero depende de si las fracturas tenían energía y nutrientes", dice Charles Cockell, astrobiólogo en el equipo IODP en la Universidad de Edimburgo. Cuando en el anillo de pico la broca se encuentre con vetas minerales u otras zonas de fractura, Cockell y sus colegas tendrán un subcore del núcleo: una biopsia en geología. Entonces contarán y catalogarán cualquier microbio que aún viva en las fracturas, y secuenciarán su ADN para buscar los genes responsables de las vías metabólicas.

Esos genes podrían mostrar que los microbios del anillo de pico son descendientes de aquellos que vivieron después del impacto, obteniendo su energía no del carbono y el oxígeno, como la mayoría de los microbios, sino a partir de hierro o azufre depositados por fluidos calientes que se filtraban a través de la roca fracturada. Y eso significaría que el cráter de impacto, presagio de la muerte, fue también un hábitat para la vida.

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