L'impatto di un asteroide o di una cometa è riconosciuto come la causa principale dell'estinzione di massa che ha ucciso la maggior parte dei dinosauri e circa tre quarti delle specie vegetali e animali del pianeta 66 milioni di anni fa.

Ma anche le massicce eruzioni vulcaniche in India potrebbero aver contribuito alle estinzioni. Gli scienziati hanno a lungo discusso il significato delle eruzioni del Deccan Traps, che iniziò prima dell'impatto e durò, acceso e spento, per quasi un milione di anni, scandito dall'evento di impatto.

Ora, un'analisi geochimica condotta dall'Università del Michigan sui gusci di molluschi marini fossili di tutto il mondo sta fornendo nuove informazioni sia sulla risposta climatica che sulla contaminazione ambientale da mercurio al momento del vulcanismo Deccan Traps.

Dagli stessi esemplari di conchiglia, i ricercatori hanno scoperto quello che sembra essere un segnale globale sia di un brusco riscaldamento degli oceani che di concentrazioni di mercurio nettamente elevate. I vulcani sono la più grande fonte naturale di mercurio che entra nell'atmosfera.

Le doppie impronte chimiche iniziano prima dell'evento di impatto e si allineano con l'inizio delle eruzioni del Deccan Traps.

Quando i ricercatori hanno confrontato i livelli di mercurio delle antiche conchiglie con le concentrazioni nelle conchiglie d'acqua dolce raccolte in un sito odierno di inquinamento industriale da mercurio nella Shenandoah Valley in Virginia, i livelli erano più o meno equivalenti.

Evidenze dallo studio, la cui pubblicazione è prevista per il 16 dicembre sulla rivista Comunicazioni sulla natura , sostiene l'idea che il vulcanismo del Deccan Traps abbia avuto impatti climatici ed ecologici profondi, duraturo e globale, concludono i ricercatori.

"Per la prima volta, possiamo fornire approfondimenti sui distinti impatti climatici e ambientali del vulcanismo del Deccan Traps analizzando un singolo materiale, "ha detto Kyle Meyer, autore principale del nuovo studio. "È stato incredibilmente sorprendente vedere che gli stessi esatti campioni in cui le temperature marine hanno mostrato un segnale di riscaldamento improvviso mostravano anche le più alte concentrazioni di mercurio, e che queste concentrazioni erano di grandezza simile a un sito di significativa contaminazione industriale moderna da mercurio."

Meyer ha condotto lo studio come parte della sua tesi di dottorato presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente UM. Ora è ricercatore post-dottorato presso la Portland State University in Oregon.

Il mercurio è una traccia di metallo tossico che rappresenta una minaccia per la salute degli esseri umani, pesce e fauna selvatica. Le fonti di mercurio generate dall'uomo includono centrali elettriche a carbone e miniere d'oro artigianali. Nel sito contaminato industrialmente del South River, in Virginia, dove i ricercatori hanno raccolto conchiglie d'acqua dolce, cartelli avvertono i residenti di non mangiare pesce di fiume.

"Il sito moderno ha un divieto di pesca per gli esseri umani a causa degli alti livelli di mercurio. Quindi, immagina l'impatto ambientale di questo livello di contaminazione da mercurio a livello globale da decine a centinaia di migliaia di anni, " ha detto il geochimico dell'U-M e coautore dello studio Sierra Petersen, che era il co-consigliere di Meyer.

I ricercatori hanno ipotizzato che i gusci fossilizzati di molluschi, principalmente bivalvi come ostriche e vongole, potrebbe registrare contemporaneamente sia le risposte della temperatura marina costiera che i vari segnali di mercurio associati al rilascio di enormi quantità di anidride carbonica e mercurio che intrappolano il calore dalle Deccan Traps.

Le eruzioni di lunga durata del Deccan Traps formarono gran parte dell'India occidentale e furono centrate sul periodo dell'estinzione di massa del Cretaceo-Paleogene (K-Pg), 66 milioni di anni fa.

Lo studio ha utilizzato conchiglie fossili raccolte in Antartide, gli Stati Uniti (Alabama, Alaska, California e Washington), Argentina, India, Egitto, Libia e Svezia. I ricercatori hanno analizzato la composizione isotopica del carbonato di conchiglia per determinare le temperature marine, utilizzando una tecnica di recente sviluppo chiamata paleotermometria a isotopi agglomerati di carbonati.

Hanno anche misurato la quantità di mercurio nei gusci fossili straordinariamente ben conservati e hanno assemblato il primo record in assoluto di mercurio conservato in resti fossili di biominerali.

Negli studi precedenti, le registrazioni del mercurio ambientale sono state ricostruite da sedimenti marini, fornendo approfondimenti sui tempi e la portata dell'evento Deccan Traps. Ma quei record mancavano di un collegamento così diretto con la risposta climatica. Nel nuovo studio, entrambi i segnali sono presenti negli stessi esemplari, un primo importante, secondo gli autori.

"Le anomalie del mercurio sono state documentate nei sedimenti ma mai prima nelle conchiglie. Avere la capacità di ricostruire sia il clima che un indicatore di vulcanismo negli stessi identici materiali ci aiuta a aggirare molti problemi relativi alla datazione relativa, "disse Petersen, un assistente professore presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente UM. "Così, uno dei grandi primati in questo studio è la prova tecnica del concetto."

Si prevede che la nuova tecnica avrà ampie applicazioni per lo studio delle estinzioni di massa e delle perturbazioni climatiche nella documentazione geologica, secondo i ricercatori.