Uma concha bem preservada da extinta ostra Exogyra costata, comum no sudeste dos Estados Unidos e recuperado ao longo do rio Tombigbee perto de Moscow Landing, Alabama. Este espécime tem de 66 a 72 milhões de anos. Crédito:Kyle Meyer.
O impacto de um asteróide ou cometa é reconhecido como a principal causa da extinção em massa que matou a maioria dos dinossauros e cerca de três quartos das espécies vegetais e animais do planeta há 66 milhões de anos.
Mas grandes erupções vulcânicas na Índia também podem ter contribuído para as extinções. Os cientistas há muito debatem a importância das erupções do Deccan Traps, que começou antes do impacto e durou, ligado e desligado, por quase um milhão de anos, pontuado pelo evento de impacto.
Agora, uma análise geoquímica liderada pela Universidade de Michigan de conchas fósseis de moluscos marinhos de todo o mundo está fornecendo novos insights sobre a resposta climática e a contaminação ambiental por mercúrio na época do vulcanismo Deccan Traps.
Dos mesmos espécimes de concha, os pesquisadores descobriram o que parece ser um sinal global de aquecimento abrupto dos oceanos e concentrações distintamente elevadas de mercúrio. Os vulcões são a maior fonte natural de mercúrio que entra na atmosfera.
As impressões digitais químicas duplas começam antes do evento de impacto e se alinham com o início das erupções do Deccan Traps.
Quando os pesquisadores compararam os níveis de mercúrio das conchas antigas às concentrações em conchas de moluscos de água doce coletadas em um local atual de poluição industrial de mercúrio no Vale Shenandoah, na Virgínia, os níveis eram aproximadamente equivalentes.
Um espécime fóssil da ostra extinta exclusivamente ornamentada Agerostrea ungulata, recuperado da região de Fezzan da Líbia e encontrado em partes da África, Ásia, Europa, e o Oriente Médio. Este espécime tem de 66 a 72 milhões de anos. Crédito:Kyle Meyer / Museu de Paleontologia da Universidade da Califórnia.
Evidências do estudo, que tem publicação prevista para 16 de dezembro na revista Nature Communications , apóia a ideia de que o vulcanismo Deccan Traps teve impactos climáticos e ecológicos profundos, duradouro e global, os pesquisadores concluem.
"Pela primeira vez, podemos fornecer informações sobre os distintos impactos climáticos e ambientais do vulcanismo Deccan Traps, analisando um único material, "disse Kyle Meyer, autor principal do novo estudo. "Foi incrivelmente surpreendente ver que as mesmas amostras em que as temperaturas marinhas mostraram um sinal de aquecimento abrupto também exibiram as maiores concentrações de mercúrio, e que essas concentrações eram de magnitude semelhante a um local de significativa contaminação industrial moderna por mercúrio. "
Meyer conduziu o estudo como parte de sua tese de doutorado no Departamento de Ciências da Terra e Ambientais da U-M. Ele agora é um pesquisador de pós-doutorado na Portland State University em Oregon.
O mercúrio é um traço de metal tóxico que representa uma ameaça à saúde dos humanos, peixes e animais selvagens. As fontes de mercúrio geradas pelo homem incluem usinas elétricas movidas a carvão e minas de ouro artesanais. No local contaminado industrialmente em South River, na Virgínia, onde os pesquisadores coletaram conchas de moluscos de água doce, placas avisam os moradores para não comerem peixes do rio.
“O local moderno proíbe a pesca de humanos por causa dos altos níveis de mercúrio. imagine o impacto ambiental de ter esse nível de contaminação de mercúrio globalmente por dezenas a centenas de milhares de anos, "disse o geoquímico U-M e co-autor do estudo Sierra Petersen, quem foi o co-conselheiro de Meyer.
Os pesquisadores levantaram a hipótese de que as conchas fossilizadas de moluscos, principalmente bivalves, como ostras e amêijoas, poderia registrar simultaneamente as respostas da temperatura marinha costeira e os sinais variáveis de mercúrio associados à liberação de grandes quantidades de dióxido de carbono e mercúrio, que retêm o calor, das armadilhas de Deccan.
A preservação dos fósseis de moluscos do Cretáceo da Ilha Seymour é excelente, com conchas preservando o material de madrepérola original como nesses dois espécimes de Eselaevitrigonia regina. Crédito:Sierra V. Petersen.
As erupções de longa duração do Deccan Traps formaram grande parte do oeste da Índia e foram centradas na época da extinção em massa do Cretáceo-Paleógeno (K-Pg), 66 milhões de anos atrás.
O estudo usou conchas fósseis coletadas na Antártica, os Estados Unidos (Alabama, Alasca, Califórnia e Washington), Argentina, Índia, Egito, Líbia e Suécia. Os pesquisadores analisaram a composição isotópica do carbonato da casca para determinar as temperaturas marinhas, usando uma técnica desenvolvida recentemente chamada paleotermometria de isótopos aglomerados de carbonato.
Eles também mediram a quantidade de mercúrio nas conchas fósseis notavelmente bem preservadas e reuniram o primeiro registro de mercúrio preservado em restos de biominerais fossilizados.
Em estudos anteriores, registros de mercúrio ambiental foram reconstruídos a partir de sedimentos marinhos, fornecendo insights sobre o tempo e a escala do evento Deccan Traps. Mas esses registros careciam de uma ligação direta com a resposta climática. No novo estudo, ambos os sinais estão presentes nas mesmas amostras - um importante primeiro, de acordo com os autores.
"Anomalias de mercúrio foram documentadas em sedimentos, mas nunca antes em conchas. Ter a capacidade de reconstruir o clima e um indicador de vulcanismo nos mesmos materiais nos ajuda a contornar muitos problemas relacionados à datação relativa, "disse Petersen, um professor assistente no Departamento de Ciências da Terra e Ambientais da U-M. "Então, uma das grandes novidades neste estudo é a prova técnica de conceito. "
Espera-se que a nova técnica tenha amplas aplicações para o estudo de extinções em massa e perturbações climáticas no registro geológico, de acordo com os pesquisadores.
