Durante décadas, os cientistas debateram vigorosamente se um ataque de asteroides ou erupções vulcânicas massivas encerraram o reinado dos dinossauros há 66 milhões de anos. Aproximadamente três quartos de toda a vida na Terra, incluindo todos os dinossauros, excerto a linhagem dos pássaros, foram extintos naquela época, colocando um fim dramático ao Período Cretáceo.
Agora, os pesquisadores criaram uma nova maneira de testar a verdadeira causa do fim dos dinossauros: deixe os computadores tentarem descobrir.
O resultado desse esforço computacional sugere que enormes explosões de gás produzidas pelas erupções das Armadilhas Deccan foram as únicas capazes de causar o evento de extinção, relata a equipe na revista Science de 29 de setembro. Essas erupções, que duraram cerca de um milhão de anos, expeliram enormes quantidades de lava carregada de gás no que hoje é o oeste da Índia.
“Em vez de abordar isso da perspectiva de ‘vamos culpar os vulcões e explicar por que’ ou ‘vamos culpar os asteroides e explicar por que’”, o objetivo era ter o mínimo possível de participação humana ou vieses no processo, diz computacional geólogo Alexander Cox da Faculdade de Dartmouth, EUA.
A ideia era retroceder usando evidências da cena do crime. Os cientistas têm uma arma fumegante: núcleos perfurados em sedimentos oceânicos profundos contêm dados geológicos que apontam para explosões mortais de gás na atmosfera, particularmente dióxido de carbono, que aquece o planeta, e dióxido de enxofre, que acidifica os oceanos.
Mas esses gases podem ter vindo do ataque do asteroide, uma vez que incinerou rochas na superfície do planeta ou das erupções das Armadilhas Deccan, diz Cox.
Esforços anteriores para entender a origem dos gases se concentraram no tempo, examinando pulsos de colocação de lava durante as erupções das Armadilhas Deccan, diz Cox (SN: 21/02/19). Mas “só temos melhores palpites sobre a quantidade inicial de gás [na lava]”. As concentrações estimadas de dióxido de carbono na lava, por exemplo, variam em uma ordem de grandeza, diz ele. “É por isso que abordamos isso do ponto de vista das emissões de gases, e não do ponto de vista do fluxo de lava.”
Para desembaraçar as contribuições relativas de cada potencial culpado, o geólogo C. Brenhin Keller de Cox da Faculdade de Dartmouth usou um modelo estatístico chamado de Monte Carlo da cadeia de Markov. Essa abordagem considera sistematicamente a probabilidade de diferentes cenários de emissões de gases das diferentes fontes, convergindo para possíveis soluções à medida que os resultados das simulações se aproximam cada vez mais das observações geológicas.
O que tornou a abordagem dos investigadores particularmente poderosa é que eles aproveitaram 128 processadores diferentes para executar cenários em paralelo, diz Cox. “Todos os processadores compararam seu desempenho no final de cada execução do modelo, como colegas comparando as respostas.” Essa computação paralela significava que os cálculos que de outra forma levariam um ano demoravam apenas alguns dias.
As observações utilizadas por Cox e Keller foram dados recolhidos de três núcleos perfurados em sedimentos do fundo do mar, cada um abrangendo entre 67 e 65 milhões de anos atrás. Nesses sedimentos estão os foraminíferos, microrganismos que vivem nos oceanos cujas conchas carbonáticas contêm diferentes isótopos, ou formas, de carbono e oxigênio. A composição química das conchas registra a química dos oceanos no momento de sua formação e, portanto, pode ser usada como um substituto para inferir as temperaturas globais passadas, bem como quantas criaturas prosperavam nos oceanos e quanto carbono se movia entre a atmosfera, oceano e terra (SN: 16/01/20).
As simulações computacionais determinaram que a quantidade de gás expelido na atmosfera pelo vulcanismo por si só foi suficiente para explicar as mudanças na temperatura e no ciclo do carbono determinadas a partir dos dados dos foraminíferos nos testemunhos de perfuração.
Quanto ao ataque do asteroide, que formou a enorme cratera Chicxulub no que hoje é o México, provavelmente não produziu um grande aumento no dióxido de carbono ou dióxido de enxofre, descobriu a análise (SN: 25/01/17).
Mas muitos cientistas não estão convencidos de que estas descobertas forneçam a resposta definitiva a esta questão complexa e de longa data. “É uma forma elegante de resolver este problema”, diz Sierra Petersen, geoquímica da Universidade de Michigan, em Ann Arbor. A modelagem desta forma “dá liberdade para encontrar a solução de consenso, levando em consideração vários registros de proxy. No entanto, como qualquer modelo, a produção depende da entrada.”
Petersen observa que as conchas de foraminíferos não são um substituto ideal para temperaturas antigas: as proporções de isótopos de oxigênio nas conchas de foraminíferos podem mudar não apenas devido à temperatura, mas também devido à composição da água do mar. Diferentes proxies de temperatura provavelmente levariam a diferentes padrões de liberação de gás reproduzidos nos modelos, diz Petersen.
Quanto ao culpado da extinção em massa, acrescenta ela, “é um salto dizer que este estudo mostra que o impacto não causou a extinção. Acho que o que eles mostram é que o impacto provavelmente não estava associado a uma grande liberação [de gás].” Mas o asteroide, diz ela, ainda poderia ter causado outros impactos mortais no meio ambiente do planeta.
Na verdade, “o impacto de Chicxulub levou a muitos efeitos devastadores, para além das emissões de dióxido de carbono e dióxido de enxofre exploradas neste estudo”, afirma Clay Tabor, paleoclimatologista da Universidade de Connecticut, em Storrs.
Isso inclui enormes nuvens de fuligem e poeira levantadas pelas rochas pulverizadas devido ao impacto, diz ele. Pesquisas anteriores sugeriram que essa poeira pode ter diminuído a quantidade de luz solar que chega à Terra em até 20 por cento, induzindo um inverno gelado que rapidamente matou plantas e destruiu habitats (SN: 17/07/20).
Além disso, o novo estudo sugere que o impacto do asteroide não teve um efeito a longo prazo no ciclo do carbono do planeta, com base em dados de isótopos de carbono registados nas conchas dos foraminíferos durante os milhões de anos após a extinção. Mas houve uma queda abrupta na abundância dessas criaturas correspondente ao momento do impacto, diz Tabor. “A rápida taxa de mudança causada pelo impacto de Chicxulub foi provavelmente responsável pelos seus efeitos na vida.”
“Muitos registos geoquímicos que abrangem o [evento de extinção], bem como este trabalho de modelação, não conseguem captar bem as taxas de mudança associadas ao impacto de Chicxulub”, diz ele. “O impacto pode ter libertado significativamente menos CO2 e SO2 do que as Armadilhas Deccan, mas fê-lo quase instantaneamente.” Portanto, mesmo que o impacto do asteroide tenha libertado menos gases no geral, diz Tabor, a rapidez dessa libertação poderia ter sido devastadora.
Esse texto é uma tradução do ScienceNews.
