El enemigo interior

10/02/2015 0 comentarios
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Aunque las grandes extinciones parecen estar ligadas a episodios de vulcanismo muy abundante, en los últimos tiempos se ha puesto de moda explicarlas por medio de impactos meteoríticos. Sin embargo, las pruebas de estos impactos no son concluyentes en todos los casos y podrían apuntar también a una causa terrestre, a un tipo de vulcanismo superexplosivo. El misterioso evento de Tunguska, ocurrido a principios del siglo XX, podría representar una mini réplica de este tipo de vulcanismo.

Una visita no deseada (aunque finalmente provechosa)

A finales de enero de este recién estrenado año pasó muy cerquita de nosotros (a poco más de tres distancias lunares) un asteroide llamado 2004 BL86. Gracias a este encuentro por los pelos hemos podido observar su superficie y comprobar que venía acompañado de un satélite (lo que antes se llamaba adjunto en la Universidad). Los detalles los tenéis en esta entrada de Josep M. Trigo-Rodríguez en Scilogs.

¡Vamos a morir todos!

El que un asteroide pueda caer sobre la Tierra y acabar con nuestra epicúrea civilización es algo perfectamente plausible que, además, está alimentado por la propia ciencia y por la cultura popular. En este último caso, solo tenemos que volver a visionar Armageddon, la película de Michael Bay, en la que, por cierto, Steve Buscemi hace de geólogo desequilibrado (nada que objetar) que provoca el fracaso inicial de la misión (eso ya es menos creíble).

La ciencia también colabora a fomentar esta paranoia apocalíptica extraterrestre, propugnando la intervención de un impacto meteorítico en las principales extinciones masivas fanerozoicas descritas hasta el momento: Triásico-Jurásico, Permico-Triásico y Devónico Tardío, más concretamente en el límite Frasniense-Fameniense (menos la presunta actual defaunación, en la que el único agente, omnipotente y todopoderoso, es el ser humano).

La suerte del principiante

Afortunadamente, lo más parecido a un impacto meteorítico importante que hemos tenido en tiempos recientes es el evento de Tunguska, ocurrido en el año 1908. Os recomiendo el artículo "El misterio de Tunguska" que apareció en Investigación y Ciencia en septiembre de 2008 (os pongo el enlace al final de esta entrada), en el que se propone un cráter para ese presunto impacto.

Dicha propuesta (Gasperini et al., 2007) ha estado sujeta a cierta controversia (Collins et al., 2008), ya que hay ciertos aspectos que no están claros: no hay ni rastro del presunto meteorito, hay árboles que sobrevivieron milagrosamente al impacto, los materiales encontrados en el fondo del lago no han podido depositarse en tan poco tiempo, etc.

No obstante, varios años antes, un geólogo del Instituto de la Dinámica de la Geostera (Academia Rusa de Ciencias), había descrito la presencia en la zona de unas cuarcitas con evidencias de metamorfismo de impacto (Hryanina, 1999). Estas evidencias incluyen fracturas planas en cuarzo (mineral que no presenta habitualmente fracturas orientadas), microesférulas (pequeñas bolitas de roca fundida originadas por la energía liberada durante el impacto) y vidrios diaplectíticos (nombre que se da a minerales que funden in situ como consecuencia del paso de una violenta onda de choque, como la que se genera en un impacto meteorítico), además de un sistema de fracturas radiales en el terreno que rodea al Monte Stojkovic (Líneas gruesas en el siguiente mapa).

 Mapa geológico de la gran depresión de Tunguska: (1) cuarcitas; (2-4) rocas volcánicas; (5) depósitos sedimentarios modernos; (6) basaltos de inundación (trapps); (7) zonas alteradas; (8) cráteres de volcanes; (9-10) fallas; (11) epicentro del impacto de 1908; (12) casas. Según (Hryanina, 1999).

Un final alternativo (Director's cut)

Pero en un artículo publicado en el primer número de este año de la revista Earth and Planetary Science Letters, un equipo de cinco geólogos de dos universidades británicas y otra americana proponen una alternativa sorprendente (Vannucchi et al., 2015). Según estos autores, existen cuatro posibilidades para explicar la presencia de estas rocas "impactadas" (shocked en inglés), a saber:

  1. Han sido transportadas a su posición actual por la acción de glaciares. Aunque descartan esta opción de partida argumentando que no existen evidencias de glaciarismo en la región.

  2. Son el producto de un impacto anterior, más potente, y justo encima cayó el meteorito de 1908. Sin embargo, es altamente improbable que esto ocurra (a los científicos no nos está permitido decir imposible); concretamente, estos autores han calculado una probabilidad entre diecisietemil.

  3. Las rocas impactadas se deben efectivamente a un impacto anterior, pero el evento de 1908 tiene un origen volcánico.

  4. La posibilidad preferida por estos autores es que las rocas impactadas se han formado por un tipo especial de vulcanismo superexplosivo denominado Verneshot, asociado a la formación de los grandes volúmenes de rocas volcánicas basálticas durante el límite Pérmico-Triásico (los llamados Trapps Siberianos), y el evento de Tunguska sería una mini réplica de este magmatismo que aprovecharía una antigua chimenea volcánica (muy comunes en la zona, como se aprecia en la figura anterior).

De la Tierra... a la Tierra (Verne revisited)

Pero, ¿qué es eso del Verneshot? Pues es el nombre que pusieron JP Morgan y sus colaboradores (¿o debería decir deudores?) (Morgan et al., 2004) a un tipo especial de vulcanismo muy, muy, muy explosivo (pero mucho); tan explosivo que es casi capaz de poner en órbita las rocas que se lleva por delante el magma al hacer erupción. Igualico que el cañón ideado por Julio Verne para mandar su cohete a la Luna (de ahí el disparo -shot- de Verne).

Se supone que estos supervolcanes se forman en zonas donde hay un gran espesor de corteza, cuando debajo se acumula un magma muy rico en volátiles (principalmente CO2, pero también SO2). En profundidad los gases están disueltos en el magma, pero al ascender por la corteza, la presión disminuye y esos gases se liberan de manera muy violenta (abrid una botella de refresco gaseoso después de agitarla y entenderéis lo que os digo; eso, o ganad una carrera de Fórmula 1).

 Mecanismo de formación de un Verneshot, según Morgan et al. (2004). La roca fundida (rica en CO<sub>2</sub>) se acumula bajo una corteza gruesa (unos 240 km de profundidad). Parte del magma migra a zonas donde la corteza es más delgada y forma grandes erupciones basálticas (Trapps). Al ascender por la corteza engrosada, la otra parte del magma libera sus gases disueltos (CO<sub>2</sub> y SO<sub>2</sub>) y provoca una erupción muy explosiva que puede dar lugar a falsas señales de impacto.

Además, la chimenea volcánica hace el efecto de un cañón, aumentando la velocidad y violencia de la explosión. Sería tan feroz esta explosión que Morgan y sus colegas piensan que podrían dejar las rocas tan destrozadas como un impacto meteorítico (os recuerdo: fracturas planares en minerales que no suelen presentarlas y evidencias de fusión "instantánea", entre otras).

Verneshots y extinciones masivas

Desde luego, el mítico impacto de Chicxulub que acabó con los dinosaurios en el límite entre el Cretácico y el Paleógeno está ampliamente aceptado (límite K-Pg, antes conocido como K-T, pero es que ahora Terciario no es un sistema formal). De hecho, los depósitos que originó el impacto se pueden encontrar repartidos por todo el mundo (incluidas varias localidades peninsulares, como el flysch de Zumaia, Agost o Caravaca de la Cruz).

 La geóloga señala el límite K-Pg en la playa de Bidart (País Vasco francés) en una reciente excursión organizada por Jean-Paul Passeron, Thierry Mulder y Philippe Razin en el marco de la 24e Réunion des Sciences de la Terre (Pau, Francia).

Aún así, hay autores que consideran que la extinción fue realmente provocada por un cúmulo de coincidencias, entre ellas un abundante vulcanismo basáltico, los famosos Trapps del Deccán.

 Una superposición de eventos causó la extinción de los dinosaurios y otras especies en el límite Cretácico-Paleógeno, de izquierda a derecha, descenso del nivel del mar, vulcanismo e impacto meteorítico. Figura tomada del libro <em>Curiosités géologiques de la Côte basque</em> (BRGM).

Sin embargo, ahora se está poniendo de moda invocar un impacto meteorítico para explicar todas las grandes extinciones masivas del Fanerozoico (Tr-J, P-Tr y F-F), extinciones que se habían atribuido clásicamente a voluminosos episodios volcánicos, que provocaron cambios climáticos tan brutales que se llevaron por delante prácticamente la totalidad de las especies existentes en ese momento.

En este diagrama están enfrentados número de especies marinas (en el eje vertical) y tiempo geológico (en el eje horizontal). Las flechas rojas representan episodios de abundante vulcanismo basáltico y se aprecia que coincide con los eventos de extinciones masivas (brusco descenso del número de especies). Figura tomada del libro <em>Curiosités géologiques de la Côte basque</em> (BRGM).

Morgan y sus colegas consideran que es realmente anómalo que cada impacto coincida con uno de estos episodios volcánicos prolongados (tanto como para provocar un ataque de ansiedad a un estadístico) y los nuevos datos geocronológicos obtenidos en los últimos tiempos parecen descartar que los impactos sean los que provocan el vulcanismo, al menos en el caso del único impacto aceptado, el del K-Pg (de hecho, la erupción es ligeramente anterior al impacto).

En este momento de moda impactante, llegan Morgan y su grupo, cuales cuatreros arrasando el típico pueblucho del Far West, y van y proponen que un subproducto de estos episodios volcánicos basálticos son magmas tan ricos en volátiles que generan violentas explosiones, capaces de poner en órbita gran cantidad de material y cambiar el clima con fatal resultado para los bichos de esa época (la extinción P-Tr se cepilló al 90% de las especies del planeta).

En su estudio, estos autores argumentan que la mayoría de las pruebas presentadas a favor de los grandes impactos extintores de especies son circunstanciales y que podrían deberse a volcanes de tipo Verneshot. Una idea propia del mismísimo Verne (que ha estado hace poco de aniversario); no olvidemos que finalmente se han hecho realidad la mayoría de sus visiones.

Tunguska como mini-Verneshot

Qué maravillosa casualidad que la región de Tunguska pertenezca a una de estas zonas donde ha existido vulcanismo basáltico importante durante el límite Pérmico-Triásico (los llamados Trapps Siberianos). Qué deliciosa coincidencia que también haya cerca rocas ígneas ricas en CO2 (aunque lo normal en otras regiones sea encontrar kimberlitas, en este caso aparecen carbonatitas, formadas a partir de un tipo especial de magma en el que en vez de SiO2 como componente principal, tiene CO2).

A ver si es que el evento de Tunguska de 1908 fue como una pequeña réplica de un pasado mucho más violento. A ver si las presuntas evidencias de impacto (rocas machacadas y fundidas por una onda de choque brutal) van a tener realmente un origen terrestre.

Nuestro planeta sería como el doctor Jekyll y el señor Hyde, capaz de las creaciones más sublimes, pero también de los actos más abominables.

Una cuestión semántica (12/02/2015)

Me propone Germán Fernández a través de Twitter una alternativa castellana al extranjerismo anglofrancés Verneshot: Vernazo. No puedo hacer más que secundar la moción.

REFERENCIAS

Un impulso superior a mis fuerzas me obliga a incluir referencias académicas que posiblemente resulten ilegibles. Si os animáis a leer dichos artículos os recomiendo que os limitéis al resumen, los pies de figura y la discusión (aunque muchos no lo reconozcan, nosotros también lo hacemos).

Lo que sí es más ameno leer, es la entrevista que le hizo recientemente "La Pizarra de Yuri" a JP Morgan.

También me podéis escuchar a mí mismo hablar sobre el tema de los Verneshots en el podcast de geología Geocastaway (en torno al minuto 57).

Collins, G.S., Artemieva, N., Wunnemann, K., Bland, P.A., Reimold, W.U. and Koeberl, C., 2008. Evidence that Lake Cheko is not an impact crater. Terra Nova, 20, 165–168.

Gasperini, L., Alvisi, F., Biasini, G., Bonatti, E., Longo, G., Pipan, M., Ravaioli, M. and Serra, R., 2007. A possible impact crater for the 1908 Tunguska Event. Terra Nova, 19, 245–251.

Hryanina, L.P., 1999. The Bouquet of the Meteorite Craters in the Epicentre of Tunguska Impact 1908 Year. Lunar and Planetary Science XXX. Lunar Planetary Institute, Houston.

Morgan, J.P., Reston, T.J., Ranero, C.R., 2004. Contemporaneous mass extinctions, continental flood basalts, and ‘impact signals’: are mantle plume-induced ‘Verneshots’ the causal link? Earth and Planetary Science Letters, 217, 263–284.

Vannucchi, P., Morgan, J.P., Della Lunga, D., Andronicos, C.L., Morgan, W.J., 2015. Direct evidence of ancient shock metamorphism at the site of the 1908 Tunguska event. Earth and Planetary Science Letters, 409, 168–174.