Uma representação artística do impacto do asteróide Chicxulub que matou a maioria dos dinossauros em 1994. Crédito:Donald E. Davis / NASA / JPL.
O impacto do asteróide Chicxulub que eliminou os dinossauros provavelmente liberou na atmosfera muito mais gás sulfuroso que altera o clima do que se pensava originalmente. de acordo com novas pesquisas.
Um novo estudo faz uma estimativa mais refinada de quanto gás de enxofre e dióxido de carbono foi ejetado na atmosfera da Terra a partir de rochas vaporizadas imediatamente após o evento Chicxulub. Os autores do estudo estimam que mais de três vezes mais enxofre pode ter entrado no ar em comparação com o que os modelos anteriores presumiram, implicando que o período seguinte de tempo frio pode ter sido mais frio do que se pensava anteriormente.
O novo estudo dá suporte à hipótese de que o impacto desempenhou um papel significativo no evento de extinção do Cretáceo-Paleógeno que erradicou quase três quartos das espécies vegetais e animais da Terra, de acordo com Joanna Morgan, um geofísico do Imperial College London, no Reino Unido e co-autor do novo estudo publicado em Cartas de pesquisa geofísica .
"Muitos modelos climáticos atualmente não conseguem capturar todas as consequências do impacto do Chicxulub devido à incerteza em quanto gás foi inicialmente liberado, "Morgan disse." Queríamos revisitar este evento significativo e refinar nosso modelo de colisão para melhor capturar seus efeitos imediatos na atmosfera. "
As novas descobertas podem ajudar os cientistas a entender melhor como o clima da Terra mudou radicalmente após a colisão de asteróides, de acordo com Georg Feulner, um cientista climático do Instituto Potsdam para Pesquisa de Impacto Climático em Potsdam, Alemanha, que não estava envolvida com a nova pesquisa. A pesquisa pode ajudar a dar novos insights sobre como o clima e o ecossistema da Terra podem mudar significativamente devido a eventos de impacto, ele disse.
"A principal descoberta do estudo é que eles obtêm uma quantidade maior de enxofre e uma quantidade menor de dióxido de carbono ejetado do que em outros estudos, "disse ele." Estas estimativas melhoradas têm grandes implicações nas consequências climáticas do impacto, o que poderia ter sido ainda mais dramático do que os estudos anteriores descobriram. "
Uma colisão titânica
O impacto do Chicxulub ocorreu há 66 milhões de anos, quando um asteróide de aproximadamente 12 quilômetros (7 milhas) de largura colidiu com a Terra. A colisão ocorreu perto do que hoje é a península de Yucatán, no Golfo do México. O asteróide é frequentemente citado como uma causa potencial do evento de extinção do Cretáceo-Paleógeno, uma extinção em massa que apagou até 75 por cento de todas as espécies vegetais e animais, incluindo os dinossauros.
A colisão do asteróide teve consequências globais porque lançou grandes quantidades de poeira, enxofre e dióxido de carbono na atmosfera. A poeira e o enxofre formaram uma nuvem que refletiu a luz do sol e reduziu drasticamente a temperatura da Terra. Com base em estimativas anteriores da quantidade de enxofre e dióxido de carbono liberado pelo impacto, um estudo recente publicado na Geophysical Research Letters mostrou que a temperatura média do ar na superfície da Terra pode ter caído em até 26 graus Celsius (47 graus Fahrenheit) e que temperaturas abaixo de zero persistiram por pelo menos três anos após o impacto.
Uma simulação da cratera e da coluna de impacto formou-se oito segundos após o impacto de Chicxulub a 45 graus. O Gráfico A mostra a densidade dos diferentes materiais criados no impacto. As cores mostram a atmosfera (azul), sedimento (amarelo), asteróide (cinza) e embasamento (vermelho), com cores mais escuras refletindo densidades mais altas. SW é a onda de choque formada pelo impacto. O Gráfico B mostra a temperatura em Kelvin em diferentes locais do impacto. Crédito:Pierazzo e Artemieva (2012).
Na nova pesquisa, os autores usaram um código de computador que simula a pressão das ondas de choque criadas pelo impacto para estimar as quantidades de gases liberados em diferentes cenários de impacto. Eles mudaram variáveis como o ângulo de impacto e a composição das rochas vaporizadas para reduzir a incerteza de seus cálculos.
Os novos resultados mostram que o impacto provavelmente liberou cerca de 325 gigatoneladas de enxofre e 425 gigatoneladas de dióxido de carbono na atmosfera, mais de 10 vezes as emissões humanas globais de dióxido de carbono em 2014. Em contraste, o estudo anterior em Cartas de pesquisa geofísica que modelou o clima da Terra após a colisão assumiu 100 gigatoneladas de enxofre e 1, 400 gigatoneladas de dióxido de carbono foram ejetados como resultado do impacto.
Melhorar o modelo de impacto
Os métodos do novo estudo se destacam por garantirem apenas gases que são ejetados para cima com velocidade mínima de 1 quilômetro por segundo (2, 200 milhas por hora) foram incluídos nos cálculos. Os gases ejetados em velocidades mais lentas não atingiram uma altitude alta o suficiente para permanecer na atmosfera e influenciar o clima, de acordo com Natalia Artemieva, um cientista sênior do Planetary Science Institute em Tucson, Arizona e coautor do novo estudo.
Modelos mais antigos do impacto não tinham tanto poder de computação e foram forçados a assumir que todo o gás ejetado entrou na atmosfera, limitando sua precisão, Disse Artemieva.
Os autores do estudo também basearam seu modelo em estimativas atualizadas do ângulo do impacto. Um estudo mais antigo assumiu que o asteróide atingiu a superfície em um ângulo de 90 graus, mas pesquisas mais recentes mostram que o asteróide atingiu um ângulo de aproximadamente 60 graus. O uso deste ângulo de impacto revisado levou a uma maior quantidade de enxofre sendo ejetada na atmosfera, Morgan disse.
Os autores do estudo não modelaram o quanto a Terra teria ficado mais fria como resultado de suas estimativas revisadas de quanto gás foi ejetado. A julgar pelo resfriamento visto no estudo anterior, que assumiu que uma quantidade menor de enxofre foi liberada pelo impacto, a liberação de tanto gás sulfuroso provavelmente desempenhou um papel fundamental no evento de extinção. O gás de enxofre teria bloqueado uma quantidade significativa de luz solar, provavelmente levando a anos de clima extremamente frio potencialmente mais frio do que o encontrado no estudo anterior. A falta de luz solar e as mudanças na circulação dos oceanos teriam devastado a vida vegetal da Terra e a biosfera marinha, de acordo com Feulner.
A liberação de dióxido de carbono provavelmente levou a algum aquecimento climático de longo prazo, mas sua influência foi menor em comparação com o efeito de resfriamento da nuvem de enxofre, Feulner disse.
Além de entender melhor o impacto do Chicxulub, os pesquisadores também podem usar os métodos do novo estudo para estimar a quantidade de gás liberada durante outros grandes impactos na história da Terra. Por exemplo, os autores calcularam a cratera Ries localizada na Baviera, A Alemanha foi formada por um impacto que ejetou 1,3 gigatoneladas de dióxido de carbono na atmosfera. Esta quantidade de gás provavelmente teve pouco efeito no clima da Terra, mas a ideia pode ser aplicada para ajudar a compreender os efeitos climáticos de impactos maiores.