El asteroide que impactó en la Tierra hace 66 millones de años y acabó con los dinosaurios también desencadenó un gigantesco tsunami que devastó el fondo del océano a miles de kilómetros.
Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Michigan (UM), publicado en la revista AGU Advances, presenta la primera simulación global del tsunami del impacto de Chicxulub que se publica en una revista científica revisada por pares. Además, los investigadores revisaron el registro geológico en más de 100 lugares de todo el mundo y encontraron pruebas que apoyan las predicciones de sus modelos sobre la trayectoria y la potencia del tsunami.
«Este tsunami fue lo suficientemente fuerte como para perturbar y erosionar los sedimentos en las cuencas oceánicas de medio mundo, dejando una brecha en los registros sedimentarios o un revoltijo de sedimentos más antiguos», explica la autora principal, Molly Range, quien realizó el estudio de modelado para una tesis de maestría bajo la dirección del oceanógrafo físico de la UM y coautor del estudio Brian Arbic y el paleoceanógrafo de la UM y coautor del estudio Ted Moore.
La revisión del registro geológico se centró en las «secciones límite», sedimentos marinos depositados justo antes o después del impacto del asteroide y la posterior extinción masiva K-Pg, que cerró el Periodo Cretácico. «La distribución de la erosión que observamos en los sedimentos marinos del Cretácico superior coinciden con los resultados de nuestro modelo, lo que nos da más confianza en las predicciones del modelo», señala Range, que comenzó el proyecto como estudiante en el laboratorio de Arbic en el Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente.
Los autores del estudio calcularon que la energía inicial del tsunami de impacto era hasta 30 mil veces mayor que la del tsunami del terremoto del océano Índico de diciembre de 2004, que mató a más de 230 mil personas y es uno de los mayores tsunamis de los que se tiene constancia. Las simulaciones muestran que el tsunami se irradió principalmente hacia el este y el noreste en el océano Atlántico Norte, y hacia el suroeste a través del Canal de América Central (que solía separar América del Norte y América del Sur) en el océano Pacífico Sur, donde la velocidad de las corrientes submarinas probablemente superó los 20 centímetros por segundo (0.4 mph), una velocidad lo suficientemente fuerte como para erosionar los sedimentos de grano fino del fondo marino.
Por el contrario, el Atlántico Sur, el Pacífico Norte, el océano Índico y la región que hoy es el Mediterráneo quedaron ampliamente protegidos de los efectos más fuertes del tsunami, según la simulación del equipo. En esos lugares, las velocidades de las corrientes modeladas fueron probablemente inferiores al umbral de 20 cm/seg.
Para la revisión del registro geológico, Moore, de la UM, analizó los registros publicados de 165 secciones de límites marinos y pudo obtener información utilizable de 120 de ellas. La mayoría de los sedimentos procedían de núcleos recogidos durante proyectos científicos de perforación oceánica.
El Atlántico Norte y el Pacífico Sur fueron los lugares con menos sedimentos completos e ininterrumpidos del límite K-Pg. En cambio, el mayor número de secciones completas del límite K-Pg se encontró en el Atlántico Sur, el Pacífico Norte, el océano Índico y el Mediterráneo.
«Encontramos corroboración en el registro geológico de las zonas previstas de máximo impacto en el océano abierto –asegura Arbic, profesor de ciencias de la tierra y del medio ambiente que supervisó el proyecto–. Las pruebas geológicas refuerzan definitivamente el trabajo».
De especial importancia, según los autores, son los afloramientos del límite K-Pg en las costas orientales de las islas norte y sur de Nueva Zelanda, que están a más de 12 mil kilómetros (7.500 millas) del lugar de impacto de Yucatán.
Los sedimentos neozelandeses, fuertemente alterados e incompletos, denominados depósitos olistostromales, se pensó en un principio que eran el resultado de la actividad tectónica local. Pero dada la edad de los depósitos y su ubicación directamente en la trayectoria modelada del tsunami del impacto de Chicxulub, el equipo de investigación dirigido por la UM sospecha un origen diferente. «Creemos que estos depósitos registran los efectos del tsunami de impacto, y ésta es quizá la confirmación más contundente de la importancia global de este acontecimiento», explica Range.
La parte de la modelización del estudio utilizó una estrategia en dos fases. En primer lugar, un gran programa informático llamado hidrocódigo simuló los primeros 10 minutos caóticos del evento, que incluían el impacto, la formación del cráter y el inicio del tsunami. Ese trabajo fue realizado por el coautor Brandon Johnson, de la Universidad de Purdue.
Basándose en los resultados de estudios anteriores, los investigadores modelaron un asteroide de 14 kilómetros de diámetro que se movía a 12 kilómetros por segundo (27 mil mph). El asteroide chocó contra una corteza granítica recubierta de gruesos sedimentos y aguas oceánicas poco profundas, provocando un cráter de unos 100 kilómetros de ancho y expulsando densas nubes de hollín y polvo a la atmósfera.
Dos minutos y medio después de que el asteroide impactara, una cortina de material expulsado empujó una pared de agua hacia fuera del lugar de impacto, formando brevemente una ola de 4.5 kilómetros de altura que se redujo a medida que los eyectados caían hacia la Tierra. Diez minutos después del impacto en Yucatán, y a 220 kilómetros del punto de impacto, una ola de tsunami de 1.5 kilómetros de altura –con forma de anillo y que se propaga hacia el exterior– comenzó a barrer el océano en todas direcciones.
A los 10 minutos, los resultados de las simulaciones del hidrocódigo iSALE de Johnson se introdujeron en dos modelos de propagación de tsunamis, MOM6 y MOST, para seguir las olas gigantes a través del océano. El MOM6 se ha utilizado para modelar tsunamis en las profundidades del océano, y la NOAA utiliza el modelo MOST de forma operativa para las previsiones de tsunamis en sus Centros de Alerta de Tsunamis.
«El gran resultado aquí es que dos modelos globales con formulaciones diferentes dieron resultados casi idénticos, y los datos geológicos de las secciones completas e incompletas son consistentes con esos resultados –destaca Moore, profesor emérito de ciencias de la tierra y del medio ambiente–. Los modelos y los datos de verificación coinciden perfectamente».
Según la simulación, una hora después del impacto, el tsunami se había extendido fuera del Golfo de México y hacia el Atlántico Norte; cuatro horas después las olas habían atravesado el Canal de América Central y se habían adentrado en el Pacífico; 24 horas después del impacto, las olas habían atravesado la mayor parte del Pacífico por el este y la mayor parte del Atlántico por el oeste y habían entrado en el océano Índico por ambos lados, y a las 48 horas del impacto, las olas del tsunami habían alcanzado la mayor parte de las costas del mundo.
Además, los modelos indican que la altura de las olas en mar abierto en el Golfo de México habría superado los 100 metros, con alturas de ola de más de 10 metros cuando el tsunami se acercó a las regiones costeras del Atlántico Norte y a partes de la costa del Pacífico de Sudamérica.
«Dependiendo de las geometrías de la costa y del avance de las olas, la mayoría de las regiones costeras se inundarían y erosionarían en cierta medida –según los autores–. Cualquier tsunami documentado históricamente palidece en comparación con este impacto global».