Nuove analisi informatiche suggeriscono che il vulcanismo abbia ucciso i dinosauri, non un asteroide.

Per decenni, gli scienziati hanno discusso vigorosamente se l’impatto di un asteroide o le massicce eruzioni vulcaniche abbiano posto fine al regno dei dinosauri 66 milioni di anni fa. Circa tre quarti di tutta la vita sulla Terra, compresi tutti i dinosauri non uccelli, si estinsero in quel periodo, ponendo una drammatica fine al periodo Cretaceo.

Ora, i ricercatori hanno escogitato un nuovo modo per identificare il vero killer dei dinosauri: lasciare che i computer ci provino.

Il risultato di questo sforzo computazionale suggerisce che le massicce esplosioni di gas prodotte dalle eruzioni dei Trappi del Deccan erano le uniche in grado di causare l’evento di estinzione, riferisce il team su Science del 29 settembre. Quelle eruzioni, durate circa un milione di anni, eruttarono enormi quantità di lava carica di gas in quella che oggi è l’India occidentale.

"Piuttosto che arrivare dalla prospettiva di 'incolpiamo i vulcani e spieghiamo perché' o 'incolpiamo gli asteroidi e spieghiamo perché'", l'obiettivo era quello di avere il minor input umano o pregiudizio possibile nel processo, afferma Dartmouth Computational. geologo Alexander Cox.

L'idea era di lavorare a ritroso utilizzando le prove raccolte sulla scena del crimine. Gli scienziati hanno una pistola fumante: i carotaggi perforati nei sedimenti delle profondità oceaniche contengono dati geologici che indicano esplosioni mortali di gas nell’atmosfera, in particolare anidride carbonica che riscalda il pianeta e anidride solforosa acidificante degli oceani.

Ma tali gas potrebbero provenire dall’impatto dell’asteroide, che ha incenerito le rocce sulla superficie del pianeta, dice Cox, o dalle eruzioni del Deccan Traps.

Precedenti sforzi per comprendere la fonte dei gas si sono concentrati sui tempi, esaminando gli impulsi di collocazione della lava durante le eruzioni dei Deccan Traps, afferma Cox (SN: 21/02/19). Ma “abbiamo solo le migliori ipotesi su quanto gas iniziale ci fosse nella [lava]”. Le concentrazioni stimate di anidride carbonica nella lava, ad esempio, variano di un ordine di grandezza, dice. “Ecco perché abbiamo affrontato questo problema dal punto di vista delle emissioni di gas piuttosto che dal punto di vista del flusso di lava”.

Per districare i relativi contributi di ciascun potenziale colpevole, il geologo di Cox e Dartmouth C. Brenhin Keller ha utilizzato un modello statistico chiamato approccio Monte Carlo della catena di Markov. Questo approccio considera sistematicamente la probabilità di diversi scenari di emissioni di gas provenienti da diverse fonti, convergendo verso possibili soluzioni man mano che i risultati delle simulazioni si avvicinano sempre più alle osservazioni geologiche.

Ciò che ha reso l’approccio dei ricercatori particolarmente efficace è il fatto che hanno sfruttato 128 diversi processori per eseguire scenari in parallelo, afferma Cox. "Tutti i processori hanno poi confrontato il loro rendimento alla fine di ogni esecuzione del modello, come i compagni di classe confrontano le risposte." Quel calcolo parallelo significava che i calcoli che altrimenti avrebbero richiesto un anno richiedevano solo pochi giorni.

Le osservazioni utilizzate da Cox e Keller erano dati raccolti da tre carote perforate in sedimenti di acque profonde, ciascuna compresa tra 67 e 65 milioni di anni fa. In quei sedimenti si trovano i foraminiferi, microrganismi che vivono nell'oceano i cui gusci di carbonato contengono diversi isotopi, o forme, di carbonio e ossigeno. La composizione chimica delle conchiglie registra la chimica dell'oceano al momento della loro formazione, e quindi può essere utilizzata come proxy per dedurre le temperature globali passate, nonché quante creature prosperavano negli oceani e quanto carbonio si muoveva nell'atmosfera. , oceano e terra (SN: 16/01/20).

Le simulazioni al computer hanno determinato che la quantità di gas emessa nell’atmosfera dal solo vulcanismo era sufficiente a tenere conto dei cambiamenti nella temperatura e nel ciclo del carbonio determinati dai dati dei foraminiferi nelle carote di perforazione.

Per quanto riguarda l’impatto dell’asteroide, che ha formato l’enorme cratere Chicxulub nell’attuale Messico, probabilmente non ha prodotto un grande picco di anidride carbonica o anidride solforosa, ha rilevato l’analisi (SN: 25/01/17).

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Ma molti scienziati non sono convinti che questi risultati forniscano la risposta definitiva a questa domanda complessa e di vecchia data. "È un modo elegante per affrontare questo problema", afferma Sierra Petersen, geochimica dell'Università del Michigan ad Ann Arbor. Modellare in questo modo “dà la libertà di trovare la soluzione consensuale, tenendo conto di più record proxy. Tuttavia, come ogni modello, l’output dipende dall’input”.

Petersen osserva che i gusci dei foraminiferi non sono un indicatore ideale delle temperature antiche: i rapporti isotopici dell'ossigeno nei gusci dei foraminiferi possono cambiare non solo a causa della temperatura ma anche a causa della composizione dell'acqua di mare. Diversi proxy di temperatura porterebbero probabilmente a diversi modelli di rilascio di gas riprodotti nei modelli, afferma Petersen.

Per quanto riguarda il colpevole dell’estinzione di massa, aggiunge, “è un po’ azzardato affermare che questo studio dimostra che l’impatto non ha causato l’estinzione. Penso che ciò che mostrano è che l’impatto probabilmente non è stato associato a un grande rilascio di gas”. Ma l’asteroide, dice, potrebbe comunque aver avuto altri impatti mortali sull’ambiente del pianeta.

In effetti, “l’impatto di Chicxulub ha portato a molti effetti devastanti oltre alle emissioni di anidride carbonica e di anidride solforosa esplorate in questo studio”, afferma Clay Tabor, paleoclimatologo dell’Università del Connecticut a Storrs.

Questi includono enormi nubi di fuliggine e polvere sollevate dalle rocce polverizzate a causa dell'impatto, dice. Precedenti ricerche avevano suggerito che questa polvere potrebbe aver attenuato la quantità di luce solare che raggiunge la Terra fino al 20%, provocando un inverno gelido che uccise rapidamente le piante e distrusse gli habitat (SN: 17/07/20).

Inoltre, il nuovo studio suggerisce che l’impatto dell’asteroide non ha avuto un effetto a lungo termine sul ciclo del carbonio del pianeta, sulla base dei dati sugli isotopi del carbonio registrati nei gusci dei foraminiferi per il milione di anni successivi all’estinzione. Ma c’è stato un brusco calo nell’abbondanza di quelle creature in corrispondenza del momento dell’impatto, dice Tabor. “Il rapido tasso di cambiamento causato dall’impatto di Chicxulub è stato probabilmente responsabile dei suoi effetti sulla vita”.

“Molte registrazioni geochimiche che abbracciano [l’evento di estinzione], così come questo lavoro di modellazione, non sono in grado di catturare bene i tassi di cambiamento associati all’impatto di Chicxulub”, afferma. “L’impatto potrebbe aver rilasciato significativamente meno CO2 e SO2 rispetto alle trappole del Deccan, ma lo ha fatto quasi istantaneamente”. Quindi, anche se l’impatto dell’asteroide avesse rilasciato complessivamente meno gas, dice Tabor, la rapidità di quel rilascio avrebbe potuto essere comunque devastante.

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