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Tercer Milenio

Paleontología

Fin del Cretácico; el día que la vida en la Tierra estuvo al borde de la extinción

Un extraordinario yacimiento fósil en Dakota del Norte preserva una imagen muy detallada de la devastación que asoló nuestro planeta instantes después de que un asteroide impactase en él, hace 66 millones de años. Documenta uno de los días más importantes de la historia de la Tierra, cuando la vida estuvo a punto de desaparecer,

Pez espátula fósil hallado en Tanis. El estudio de los fósiles de este yacimiento ha permitido postular que el impacto del asteroide se produjo en primavera.
Pez espátula fósil hallado en Tanis. El estudio de los fósiles de este yacimiento ha permitido postular que el impacto del asteroide se produjo en primavera.
Melanie During

En el suroeste de Dakota del Norte, se encuentra un yacimiento paleontológico de un valor único. En él quedó registrada la devastación que asoló la Tierra hace 66 millones de años, instantes después del impacto de un gran asteroide –conocido como Chicxulub– que acabó con los dinosaurios. Un documental reciente de la BBC (‘Dinosaurs: The Final Day with David Attenborough’) desvela algunos de los hallazgos más importantes que ha proporcionado este yacimiento.

El yacimiento se encuentra en un paisaje lunar, de praderas polvorientas, en un rancho ganadero del condado de Bowman. Fue identificado en verano de 2012 por el paleontólogo Robert DePalma, que desde un inicio percibió el potencial de un yacimiento que ha resultado ser insólito, porque en él se ha preservado una imagen detallada del día del impacto del asteroide. Por esta razón, lo bautizó con el nombre de Tanis, la ciudad del antiguo Egipto en el delta del Nilo, donde el arqueólogo de ficción Indiana Jones encuentra el Arca de la Alianza.

DePalma había excavado anteriormente otros puntos de la formación geológica conocida como Hell Creek, que aflora en partes de los estados de Dakota del Norte y del Sur, Montana y Wyoming, y es muy rica en restos de dinosaurios. Estaba interesado en encontrar un lugar en esta formación próximo al final del período Cretácico, cuando el impacto del asteroide transformó drásticamente el clima de nuestro planeta y causó una extinción masiva de animales y plantas. Es lo que los geólogos denominan el límite K/Pg, la transición entre el Cretácico y el Paleógeno.

Rico en fósiles

El primer fósil que el paleontólogo desenterró en Tanis fue un pez espátula, un ejemplar de un grupo primitivo de peces de agua dulce que se originaron hace 300 millones de años y del que todavía existen representantes vivos. Junto a él, DePalma identificó un diente de mosasaurio, un género de grandes reptiles marinos del Cretácico. La coincidencia de animales marinos y de agua dulce en el entorno fluvial de Tanis era sorprendente. El paleontólogo y su equipo encontraron también otras criaturas marinas, como ammonites.

Tanis, un trozo de tierra de las dimensiones de un campo de fútbol, ha proporcionado gran cantidad de fósiles que se muestran por primera vez en el documental de la BBC. Por ejemplo, el fósil de una tortuga que fue ensartada por un fragmento de madera en forma de estaca. También madrigueras que contienen los fósiles de pequeños mamíferos marsupiales junto con semillas y frutos secos que habrían formado parte de su alimentación.

El yacimiento también destaca porque se han localizado fósiles de dinosaurios y de otros reptiles, como los pterosaurios, que no se habían encontrado anteriormente en capas tan cercanas al momento del impacto del asteroide. Entre ellos, algunos de un valor científico incalculable como la piel fosilizada de un triceratops con sus escamas perfectamente preservadas, la pata intacta y recubierta de piel de un tescelosáurido, el huevo sin eclosionar de un pterosaurio con un embrión dentro (el único identificado en Norteamérica) o lo que podrían ser las huellas de este reptil volador. Los fósiles de dinosaurios identificados en Tanis sugieren que no se encontraban en declive cuando el asteroide impactó contra la Tierra como algunas hipótesis habían indicado.

Una historia de devastación

A diferencia de otros yacimientos, en Tanis los animales no se depositaron a lo largo de muchos años en distintas capas de sedimentos. Ocupan una única capa de un metro de profundidad, donde se mezclan los fósiles de esturiones y peces espátula, aplastados contra troncos, en una disposición totalmente desordenada, que sugiere que quedaron enterrados de golpe en un gran volumen de lodo y arena. Por ello, su estado de conservación, con sus aletas y colas muy bien preservadas, es sorprendente.

En el Cretácico, Tanis era un rico valle fluvial, densamente poblado por bosques y rebosante de vida, repleto de grandes reptiles que habían dominado la Tierra durante 150 millones de años. Todo parece indicar que fue arrasado por una gran inundación producida por una turbulenta elevación de agua de más de diez metros. Los investigadores piensan que las potentes ondas sísmicas del terremoto causado por el impacto del asteroide pudieron haber desencadenado la oscilación de un gran volumen de agua interior en la cuenca fluvial de Tanis. Un fenómeno conocido como seiche, que produjo la inundación que sepultó por completo la vida en este extraordinario yacimiento.

Un equipo de científicos liderado por la Universidad de Upsala (Suecia) ha analizado los fósiles de peces del yacimiento de Tanis que murieron de forma inmediata el día del desastre, logrando precisar que el impacto se produjo en primavera.

Un asteroide devastó la Tierra

En los últimos días del Cretácico, apareció en el firmamento una extraño cuerpo celeste que sin apenas moverse fue creciendo en intensidad. No era una estrella, sino un asteroide de más de diez kilómetros de diámetro que se aproximaba inexorablemente hacia la Tierra. Hizo impacto en un mar poco profundo del hemisferio occidental, en la actual península del Yucatán. La colisión se produjo a unos 20 kilómetros por segundo (72.000 km/h). En el punto de entrada en la atmósfera terrestre, el aire se comprimió, la temperatura aumentó de forma extrema y se generó una onda de choque supersónica. La colisión creó un gran cráter (de entre 180 y 300 km de diámetro y veinte de profundidad), que se derrumbó y, como sucede cuando arrojamos una piedra en un estanque, produjo un rebote de la superficie terrestre que levantó momentáneamente en su centro una meseta mayor que el Everest.

El impacto causó una explosión mil millones de veces mayor que la potencia de la bomba atómica de Hiroshima. Fundió el asteroide y las rocas terrestres, y 25 billones de toneladas métricas de escombros fueron lanzadas al espacio (algunos habrían terminado en las lunas de Saturno y de Júpiter e incluso podrían haberlas sembrado de microorganismos). Un gran chorro, mezcla de roca fundida y vaporizada se propulsó hacia el espacio, retornando en forma de lluvia incandescente sobre América del Norte. Ello, junto con el aumento de la temperatura, desencadenó gigantescos incendios forestales en un radio de más de 2.000 kilómetros.

El impacto produjo vientos de 1.000 km/h, y terremotos colosales por todo el planeta, seguidos de grandes tsunamis, con olas de más de 1 km de alto. En dos horas, el mundo cambió para siempre. Todos los seres vivos a 1.500 km del impacto perecieron. Esférulas de roca incandescente cayeron en distintos puntos del planeta y calcinaron el 70% de los bosques. Solo pequeñas criaturas que podían vivir bajo tierra tuvieron alguna posibilidad de sobrevivir a las condiciones extremas de la superficie.

La colisión liberó millones de toneladas de azufre a la atmósfera que bloquearon el paso de la luz solar durante años. La lluvia ácida y la falta de luz acabaron con la mayor parte de la vida vegetal terrestre y del fitoplancton en los océanos. El oxígeno en la atmósfera cayó en picado y la Tierra quedó sumida en un largo invierno con un descenso de la temperatura de 25 grados. Se calcula que el cambio climático resultante causó la extinción de tres cuartas partes de todas las especies terrestres y marinas, incluidos los dinosaurios.

Una década después, cuando el polvo y el hollín volvieron a dejar pasar la luz solar, las plantas repoblaron gradualmente la Tierra gracias a las esporas latentes de helechos que habían quedado enterradas. Algunos mamíferos sobrevivieron a la devastación y a la escasez de alimento del largo invierno gracias a su pequeño tamaño y al cobijo de sus madrigueras, donde acumularon comida. También reptiles, como las tortugas o los cocodrilos, y muchas especies de peces. La extinción masiva del Cretácico-Paleógeno, que puso fin a la era de los dinosaurios, allanó el camino para la posterior evolución de los mamíferos. Pero no todos los dinosaurios perecieron. Las aves actuales son descendientes de dinosaurios terópodos con plumas que evolucionaron entre el Cretácico medio y tardío y se diversificaron gracias a la extinción masiva que acabó con todos los dinosaurios no aviares.

Tectitas incrustadas en las agallas de peces fósiles.
Tectitas incrustadas en las agallas de peces fósiles.
Melanie During y otros

Perlas de vidrio del impacto

Más allá de los extraordinarios fósiles, los sedimentos de Tanis contenían multitud de diminutas esferas que DePalma reconoció al instante como microtectitas. Estos cuerpos de vidrio, de pocos milímetros o centímetros, se forman cuando los restos de roca fundida producidos por el impacto de un asteroide, son proyectados fuera de la atmósfera y vuelven a caer a la superficie en forma sólida, como si se tratase de una lluvia de granizo. Tanis, situado a más de 3.000 km del lugar del impacto de Chicxulub, parecía contener millones de estas perlas de vidrio.

En Tanis, DePalma identificó también los cráteres de pocos centímetros de diámetro producidos en el lodo por el impacto de pequeños objetos caídos del cielo. Sorprendentemente, varios de ellos contenían en su base una esfera blanquecina de pocos milímetros de diámetro que resultó ser una tectita. Después de millones de años, el vidrio de las tectitas se transforma en arcilla, pero algunas todavía contenían un núcleo vítreo. Su datación con isótopos radiactivos dio una edad cercana a 66 millones de años y su composición química resultó ser la misma que la de otras tectitas obtenidas en un yacimiento en Haití atribuidas al impacto del asteroide. En 2018, micropaleontólogos de la Universidad de Zaragoza participaron en la datación de tectitas halladas en la Isla de Gorgonilla (Colombia), a 2.000 km de distancia del punto de impacto.

Las pruebas obtenidas en Tanis indican que es un yacimiento único porque en él se han preservado los instantes inmediatamente posteriores a la colisión del asteroide. Peces que murieron asfixiados con sus agallas repletas de tectitas, e incluso tectitas atrapadas en ámbar: una cápsula del tiempo que preservó su composición original y también lo que podrían ser restos del asteroide.

Extinción masiva al final del Cretácico

En todo el planeta, el registro geológico presenta una capa estrecha de sedimento denominada el límite Cretácico-Paleógeno (o límite K/Pg), formada por los escombros, ceniza y hollín resultantes del impacto del asteroide Chicxulub. Datado en 66 millones de años, el límite K/Pg separa la era de los dinosaurios de la era de los mamíferos, donde los fósiles de estos reptiles están completamente ausentes.

Durante muchos años se pensó que la extinción masiva del Cretácico-Paleógeno, en la que perecieron los dinosaurios, había sido causada por la intensa actividad volcánica a lo largo de millones de años y por los cambios en el clima resultantes. No obstante, a finales de los años setenta, el geólogo Walter Álvarez y su padre, el físico Luis Walter Álvarez, detectaron que el límite K/Pg contenía una cantidad inusualmente alta de iridio, un metal muy raro en la corteza terrestre, pero muy común en los asteroides. En un artículo publicado en 1980 en la revista ‘Science’, propusieron que un asteroide había sido el responsable de la extinción masiva que ocurrió hace 66 millones de años.

A finales de los 70, los geofísicos Penfield y Camargo encontraron evidencias de un gran cráter bajo la península del Yucatán (México) cerca de la localidad de Chicxulub, pero no fue hasta 1991 cuando, junto al geocientífico Hildebrand, publicaron su descubrimiento. En 2010, la revisión de 20 años de hallazgos estableció finalmente al asteroide como el culpable del fin de los dinosaurios.

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