Dos importantes cambios en el clima y la biota ocurrieron al mismo tiempo en ambos océanos
En escalas de tiempo de diez mil a millones de años, la dinámica climática en la superficie de la Tierra está impulsada por procesos tanto externos como internos. El interior de la Tierra proporciona calor a partir de la desintegración radiactiva y de compuestos químicos procedentes de la desgasificación volcánica, como el dióxido de azufre (SO2) y el dióxido de carbono (CO2).
Los cambios cuasiperiódicos en la órbita de la Tierra alrededor del Sol regulan la cantidad de radiación solar entrante en la superficie del planeta, así como su distribución a través de las latitudes, lo que afecta la duración e intensidad de las estaciones. La interacción de ambos procesos a través de complejas interacciones geoquímicas en la superficie de nuestro planeta da forma y regula el clima en el que vivimos.
"Como si fuera un metrónomo, utilizamos los cambios rítmicos de la insolación solar impresos en los datos geológicos para sincronizar los archivos climáticos geológicos del Atlántico Sur y el Pacífico Noroeste. Estos registros clave abarcan el último millón de años del Cretácico y están sincronizados hasta 5.000 años o menos, geológicamente un abrir y cerrar de ojos hace 66 millones de años", dice el autor principal Thomas Westerhold de MARUM - Centro de Ciencias Ambientales Marinas de la Universidad de Bremen.
Para desentrañar los argumentos de causalidad en la historia del clima de la Tierra en todas las regiones, es esencial este tipo de sincronización.
"Teníamos los registros geológicos perfectamente alineados en el tiempo y observamos que dos importantes cambios en el clima y la biota ocurrieron al mismo tiempo en ambos océanos. Pero teníamos que encontrar una manera de comprobar si estos cambios eran causados por erupciones volcánicas a gran escala relacionadas con las Traps del Decán en la India", dice Westerhold.
Imagen derecha: Historia eruptiva de las Traps del Decán (DT) y su huella observada en la geoquímica del océano.
Las rocas basálticas de hasta dos kilómetros de espesor de las Traps del Decán cubren gran parte del oeste de la India. Los geocientíficos denominan a este vulcanismo a gran escala que inunda paisajes enteros "Gran Provincia Ígnea". En varias ocasiones a lo largo de la historia de la Tierra, estos fenómenos provocaron extinciones masivas de vida en la superficie del planeta. En particular, la liberación de gases volcánicos, como el dióxido de carbono y azufre, durante la formación de los basaltos de inundación puede haber desempeñado un papel clave.
"La formación de basaltos de inundación y su posterior erosión dejarán una huella geoquímica en el océano. Por ello, medimos la composición isotópica del osmio en los depósitos del Atlántico Sur y del Pacífico Noroeste. Deberían mostrar la misma huella digital al mismo tiempo", dice el coautor Junichiro Kuroda (Universidad de Tokio, Japón), quien realizó los análisis geoquímicos.
"Para nuestra sorpresa, encontramos en ambos océanos dos etapas en la composición isotópica del osmio, contemporáneas a las principales fases de erupción de las Traps del Decán en el Cretácico superior. Y lo que es aún más sorprendente, esas etapas tuvieron diferentes impactos en el medio ambiente, como lo registran los restos fósiles en los núcleos de perforación", dice Thomas Westerhold.
Los nuevos datos eran difíciles de entender, pero el modelado geoquímico ayudó a desentrañar sus secretos.
"Sin embargo, el volumen del basalto de inundación erupcionado debe haber sido mucho mayor que antes durante esta fase temprana del vulcanismo de las Traps del Decán. Y las distintas emisiones relacionadas de carbono y dióxido de azufre tuvieron diversos efectos sobre el sistema climático global", dice Don Penman (Universidad Estatal de Utah, EE.UU.) quien realizó el modelo geoquímico.
Según el nuevo hallazgo, parece plausible que al comienzo del mayor vulcanismo de las Traps del Decán, datado independientemente hace 66,288 millones de años mediante métodos radioisotópicos, se produjo un pulso inicial con erupciones ricas en azufre que estresaron el ecosistema a nivel local y posiblemente también global.
El estudio se ha publicado en Science Advances: Earth Orbital Rhythms links Timing of Deccan Trap Volcanism Phases and Global Climate Change
