Una nuova ricerca ha scoperto che la fuliggine degli incendi globali innescati dall'impatto di un asteroide potrebbe aver bloccato la luce solare abbastanza a lungo da guidare l'estinzione di massa che ha ucciso la maggior parte della vita sulla Terra, compresi i dinosauri, 66 milioni di anni fa.

L'evento di estinzione del Cretaceo-Paleogene spazzò via circa il 75% di tutte le specie sulla Terra. L'impatto di un asteroide sulla punta della penisola messicana dello Yucatán ha causato un periodo di freddo e oscurità prolungati, chiamato un impatto invernale, che probabilmente ha alimentato gran parte dell'estinzione di massa. Ma gli scienziati hanno avuto difficoltà a scoprire i dettagli dell'impatto invernale e quale sia stato l'esatto meccanismo che ha ucciso la vita sulla Terra.

Un nuovo studio sulla rivista di AGU Lettere di ricerca geofisica simula i contributi dello zolfo dell'impatto, polvere, ed emissioni di fuliggine fino all'oscurità estrema e al freddo dell'impatto invernale. I risultati mostrano che il freddo sarebbe stato grave ma probabilmente non abbastanza devastante da provocare un'estinzione di massa. Però, le emissioni di fuliggine degli incendi boschivi globali hanno oscurato il cielo abbastanza da uccidere i fotosintetizzatori alla base della rete alimentare per oltre un anno, secondo lo studio.

"Questa luce scarsa sembra essere un segnale davvero grande che sarebbe potenzialmente devastante per la vita, " disse Clay Tabor, un geoscienziato presso l'Università del Connecticut e autore principale del nuovo studio. "Sembra che queste condizioni di scarsa illuminazione siano una probabile spiegazione per gran parte dell'estinzione".

I risultati aiutano gli scienziati a comprendere meglio questa intrigante estinzione di massa che alla fine ha spianato la strada all'evoluzione degli esseri umani e di altri mammiferi. Ma lo studio fornisce anche informazioni su cosa potrebbe accadere in uno scenario invernale nucleare, secondo Tabor.

"Il principale motore di un inverno nucleare è in realtà dalla fuliggine in una situazione di tipo simile, "Ha detto Tabor. "Ciò che evidenzia davvero è quanto la fuliggine possa avere un impatto potenziale sul sistema climatico".

L'impatto e l'estinzione

L'impatto dell'asteroide Chicxulub ha vomitato nuvole di materiale espulso nell'atmosfera superiore che poi è piovuto di nuovo sulla Terra. Le particelle di ritorno avrebbero avuto abbastanza energia per arrostire la superficie terrestre e accendere gli incendi boschivi globali. Fuliggine dai fuochi, insieme a composti di zolfo e polvere, oscurato la luce del sole, provocando un impatto invernale della durata di diversi anni. Ricerche precedenti stimano che le temperature globali medie siano crollate di almeno 26 gradi Celsius (47 gradi Fahrenheit).

Gli scienziati sanno che l'oscurità e il freddo estremi sono stati devastanti per la vita sulla Terra, ma stanno ancora cercando di capire quale componente fosse più dannoso per la vita e se la fuliggine, solfato, o le particelle di polvere erano le più dannose per il clima.

Nel nuovo studio, Tabor e i suoi colleghi hanno utilizzato un sofisticato modello climatico per simulare gli effetti climatici della fuliggine, solfati, e polvere dall'impatto.

I loro risultati suggeriscono che le emissioni di fuliggine degli incendi globali hanno assorbito la maggior parte della luce solare per il periodo di tempo più lungo. Il modello ha mostrato che le particelle di fuliggine erano così brave ad assorbire la luce solare che i livelli di fotosintesi sono scesi al di sotto dell'1% del normale per oltre un anno.

"In base alle proprietà della fuliggine e alla sua capacità di assorbire efficacemente la luce solare in arrivo, ha fatto un ottimo lavoro nel bloccare la luce solare dal raggiungere la superficie, " disse Tabor. " In confronto alla polvere, che non rimase nell'atmosfera per quasi altrettanto tempo, e lo zolfo, che non bloccava tanta luce, la fuliggine potrebbe effettivamente impedire a quasi tutta la luce di raggiungere la superficie per almeno un anno".

Un rifugio per la vita

L'oscurità sarebbe stata devastante per i fotosintetizzatori e potrebbe spiegare l'estinzione di massa attraverso un collasso della rete alimentare, secondo i ricercatori. Tutta la vita sulla Terra dipende da fotosintetizzatori come piante e alghe che raccolgono energia dalla luce solare.

interessante, il calo della temperatura probabilmente non disturbava la vita quanto l'oscurità, secondo lo studio.

"È interessante che nel loro modello, la fuliggine non causa necessariamente un raffreddamento molto più grande rispetto ad altri tipi di particelle di aerosol prodotte dall'impatto, ma la fuliggine fa sì che la luce solare superficiale diminuisca molto di più, " disse Manoj Joshi, un professore di dinamiche climatiche presso l'Università dell'East Anglia nel Regno Unito che non era collegato al nuovo studio.

In regioni come le alte latitudini, i risultati suggeriscono che gli oceani non si sono raffreddati significativamente più di quanto non facciano durante un normale ciclo delle stagioni.

"Anche se l'oceano si raffredda di una discreta quantità, non si raffredda così tanto ovunque, soprattutto nelle regioni a latitudini più elevate, "Ha detto Tabor. "Rispetto ai quasi due anni senza attività fotosintetica da fuliggine, sembra essere un'importanza secondaria."

Di conseguenza, le regioni costiere di alta latitudine potrebbero essere state rifugi per la vita nei mesi successivi all'impatto. Le piante e gli animali che vivono nell'Artico o nell'Antartico sono già abituati a grandi sbalzi di temperatura, freddo estremo, e poca luce, quindi potrebbero aver avuto maggiori possibilità di sopravvivere all'impatto invernale, secondo i ricercatori.