Martes, 19 Abril 2016 01:25

La Expedición 364-Cráter Chicxulub

Jaime Urrutia Fucugauchi * y Ligia Pérez Cruz**

Abril 20, 2016





Entre abril y junio, en el sur del Golfo de México, se realiza la Expedición 364 al cráter Chicxulub, uno de los proyectos científicos más ambiciosos en los últimos años. La Expedición 364 forma parte de los Programas Internacionales de Descubrimiento de los Océanos (IODP) y de Perforaciones Continentales (ICDP) y está dirigida a perforar el anillo de picos, para investigar cómo impactos de altas velocidades alteran temporalmente el comportamiento de deformación de las rocas, permitiéndoles fluir a grandes distancias y formar estos rasgos topográficos.

También se investigará cómo los impactos y la formación de cráteres favorecen el desarrollo de formas de vida como las comunidades microbianas, que posiblemente sustentaron la biosfera en los inicios de la Tierra. Otro objetivo mayor es entender cómo la vida en los océanos se afectó y recuperó con el impacto y los cambios climáticos y ambientales a través del Cenozoico.

El cráter Chicxulub se formó hace 66 millones de años por la colisión de un asteroide de 10-14 km de diámetro en la plataforma de Yucatán. El impacto marca la extinción masiva de organismos de la frontera Cretácico/Paleógeno, la más reciente de las cinco grandes extinciones y que incluye a los dinosaurios y alrededor de 75 por ciento de las especies en el Cretácico. Chicxulub fue descubierto a finales de los 70 por Antonio Camargo-Zanoguera, gerente de Exploración de Petróleos Mexicanos y Glen Penfield (consultor de Pemex). El cráter ha sido centro de atención en la comunidad científica y se han realizado múltiples estudios geofísicos y programas de perforación. Chicxulub es el cráter de mayores dimensiones, con 200 km de diámetro, y mejor preservado, que conserva el anillo de picos constituido por una cadena anular de montes en el fondo del cráter. Los mecanismos de formación de estos anillos, comunes en cráteres en la Luna y otros cuerpos planetarios, aún constituyen una incógnita.

El equipo científico incluye investigadores del Instituto de Geofísica, Universidad de Texas, Imperial College Londres y la Universidad Nacional Autónoma de México. Participarán 30 investigadores de Estados Unidos, México, Japón, Australia, Canadá, China y 6 países europeos. La expedición está coordinada por el Consorcio Europeo de Perforación en Océanos (ECORD).

La Expedición 364 aborda tres grandes temas: (1) Formación del cráter: ¿Cuál es la naturaleza de las rocas que forman el anillo de picos?, ¿las rocas que forman el anillo de picos provienen de la corteza superior, media o inferior?, ¿por qué tienen bajas densidades y velocidades sísmicas?, cinemática y dinámica de la formación del anillo de picos, mecanismos de debilitamiento de rocas que controlan la formación del cráter; (2) Las comunidades de organismos: ¿Hubo intensa actividad hidrotermal en las rocas que formaron el anillo de picos?, de ser así ¿cuánto tiempo duró esta actividad?, ¿qué tipo de vida microbiana colonizó el anillo de picos?, ¿fue diversa o exótica?, ¿su origen estuvo relacionado con el sistema hidrotermal posterior al impacto? (3) Los efectos del impacto: Después del impacto ¿cuánto tiempo tomó la recuperación de la vida en los océanos?, ¿en la zona de impacto la biodiversidad se restableció gradualmente?, ¿cómo se afectaron los diversos ecosistemas?, ¿los organismos retornaron una vez que las condiciones ambientales se estabilizaron?, ¿cómo fueron las relaciones entre las especies sobrevivientes al evento del K/Pg, la evolución de nuevos taxones y la supervivencia durante el Máximo Termal del Paleoceno-Eoceno, 10 millones de años después del impacto?

Las operaciones de perforación, recuperación de núcleos y registros geofísicos tomarán más de dos meses, iniciando hace unos días, a principios de abril, perforando un sitio en la plataforma marina de Yucatán en tirantes de agua de 19m penetrando el lecho marino hasta los 1500m, para retroceder en el tiempo hasta el momento del impacto y formación del cráter. Para ello se utiliza la plataforma de perforación Myrtle y barcos de apoyo incluyendo el Justo Sierra de la UNAM. Los estudios y documentación inicial, con mediciones en los núcleos y en el pozo, se llevarán a cabo a bordo de la plataforma en un conjunto de laboratorios. En esta fase únicamente participan 13 miembros del grupo científico, que incluyen por parte de México a Ligia Pérez-Cruz de la UNAM, quien está a bordo en la primera fase y Mario Rebolledo-Vieyra del CICY.

La perforación atravesará inicialmente capas de calizas con barrenas de carburo de tungsteno, que posteriormente serán remplazadas por sistemas con punta de diamante y núcleo.

El programa de perforación emplea una plataforma de tipo auto-elevable y se tienen diferentes objetivos de investigación y requerimientos técnicos, que incluyen por ejemplo:

Máximo Termal del Paleoceno-Eoceno (550 m). Hace 55 millones de años la temperatura promedio se elevó unos 5°C. El calentamiento global pudo haber producido que los florecimientos algales murieran y se depositaran en el fondo marino. Estos tapetes de algas podrían formar pizarras negras intercaladas en las rocas calizas.

Efectos del impacto (550-650 m). Cómo la vida se recuperó después del impacto, y cómo los organismos, en particular aquellos con estructuras de carbonato de calcio que forman las rocas calizas, se recuperaron y evolucionaron en nuevas especies. Al perforar hacia la parte más cercana al tiempo en que ocurrió el impacto se espera que la abundancia y el tamaño de los microorganismos disminuyan.

Rocas de impacto (650-800 m). Las rocas en la base pueden contener fragmentos de rocas de impacto. Para cubrir la oquedad del cráter, las corrientes oceánicas transportaron sedimentos que tal vez contienen esferulitas (vidrio del impacto). En la parte superior tal vez se observe una capa fina conteniendo cristales de cuarzo de choque.

Anillo (800-1500 m). Las rocas del anillo de picos –probablemente granitos y volcánicos- podrían estar “fuera de lugar”. Los granitos más profundos podrían descansar sobre granitos con minerales más ligeros.

Comunidades microbianas (400-800-1500 m). El anillo de picos contiene rocas fracturadas y afectadas por un sistema hidrotermal. En los estudios se examinarán evidencias de ADN de comunidades microbianas quimio-sintéticas.


* Jaime Urrutia es miembro del Consejo Consultivo de Ciencias

** Ligia Pérez Cruz es investigadora de la Universidad Nacional Autónoma de México

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