Los ritmos orbitales de la Tierra vinculan el momento de las dramáticas erupciones y el cambio climático
Por primera vez, nuevos registros geoquímicos de alta resolución revelan cuándo y cómo dos importantes fases de erupción de gigantesco vulcanismo de basalto tuvieron un impacto en el clima y el vida en la Tierra.
Un equipo internacional de científicos ha sincronizado registros climáticos clave de los océanos Atlántico y Pacífico para desentrañar la secuencia de eventos durante el último millón de años antes de la extinción de los dinosaurios en el límite Cretácico/Paleógeno.
Por primera vez, estos nuevos registros geoquímicos de alta resolución revelan cuándo y cómo dos importantes fases de erupción de gigantesco vulcanismo de basalto de inundación tuvieron un impacto en el clima y la biota a finales de la era Maastrichtiana, hace 66 a 67 millones de años.
En escalas de tiempo de diez mil a millones de años, la dinámica climática en la superficie de la Tierra está determinada tanto por procesos externos como internos. El interior de la Tierra proporciona calor a partir de la desintegración radiactiva y compuestos químicos por desgasificación volcánica, como el dióxido de azufre (SO2 ) y el dióxido de carbono (CO2 ).
El clima natural de la Tierra y sus variaciones
Los cambios cuasiperiódicos en la órbita de la Tierra alrededor del Sol regulan la cantidad de radiación solar que llega a 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 se tratara de un metrónomo, hemos utilizado los cambios rítmicos de la insolación solar impresos en los datos geológicos para sincronizar los archivos climáticos geológicos del Atlántico Sur y del Pacífico Noroeste. Estos registros clave abarcan el último millón de años del Cretácico y están sincronizados hasta hace 5.000 años o menos, geológicamente un abrir y cerrar de ojos, 66 millones de años atrás", afirma el autor principal del artículo publicado en Science Advances, Thomas Westerhold, del 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, este tipo de sincronización es esencial.
"Teníamos los registros geológicos perfectamente alineados en el tiempo y observamos que dos cambios importantes 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.
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 al mismo tiempo", afirma el coautor Junichiro Kuroda (Universidad de Tokio, Japón), que realizó los análisis geoquímicos.
"Para nuestra sorpresa, encontramos dos etapas en la composición isotópica del osmio en ambos océanos simultáneamente con las principales fases de erupción de las Traps del Decán en el Cretácico superior. Y aún más sorprendente, esas etapas tuvieron diferentes impactos en el medio ambiente, como lo registran los restos fósiles en los núcleos de perforación", dice Westerhold.
Los nuevos datos eran difíciles de entender, pero el modelado geoquímico ayudó a desentrañar sus secretos. "El volumen del basalto de inundación erupcionado debe haber sido mucho mayor de lo que se creía anteriormente durante esta fase temprana del vulcanismo de la Trampa del Decán. Y las emisiones relacionadas de dióxido de carbono y azufre tuvieron diversos efectos en el sistema climático global", dice Don Penman (Universidad Estatal de Utah, EE. UU.), quien realizó el modelado geoquímico.
Según el nuevo hallazgo, parece plausible que al comienzo del mayor vulcanismo de la Trampa 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.
Referencia
Thomas Westerhold, Earth Orbital Rhythms links Timing of Deccan Trap Volcanism Phases and Global Climate Change, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adr8584