Como os Dinossauros Foram Extintos?

Sessenta e seis milhões de anos atrás, um asteroide com cerca de 10 a 15 quilómetros de diâmetro atingiu a Península de Yucatán a aproximadamente 20 quilómetros por segundo. O impacto libertou uma energia equivalente a talvez 100 milhões de megatons de TNT — muitos milhares de milhões de vezes a potência de todas as armas nucleares alguma vez construídas, somadas. A cratera que deixou, a cratera de Chicxulub, está soterrada sob o Golfo do México e tem cerca de 180 quilómetros de largura.

Isto não é uma teoria. Está tão bem documentado como qualquer facto em geologia.

O que se seguiu foi uma das piores extinções em massa na história da vida animal complexa. Aproximadamente 75% de todas as espécies da Terra foram extintas. Os dinossauros não aviários — cada linhagem que não havia evoluído para aves — desapareceram. Assim como os pterossauros, os mosassauros, os plesiossauros, os amonites e a maioria dos grandes répteis marinhos. A biodiversidade global demorou dezenas de milhões de anos a reconstruir-se.

As Evidências

A hipótese de impacto de asteroide foi apresentada em 1980 pelo físico Luis Alvarez e pelo seu filho geólogo Walter Alvarez. Tinham notado uma anomalia no registo geológico: na fronteira entre os sedimentos do Cretáceo e do Paleogénico — hoje chamada limite K-Pg, datada de exactamente 66 milhões de anos atrás — existia uma fina camada de argila com concentrações de irídio cerca de 30 vezes superiores aos níveis normais de fundo. O irídio é raro na crosta terrestre mas relativamente comum nos asteroides.

A camada de irídio existe à escala global. Foi encontrada na Europa, na América do Norte, na Nova Zelândia, no fundo dos oceanos e na Antárctida. É uma das descobertas mais consistentemente replicadas em geologia. Os Alvarez propuseram um grande impacto de asteroide como o único mecanismo capaz de distribuir irídio globalmente numa fina camada depositada simultaneamente em todo o lado.

A cratera foi encontrada uma década depois. As perfurações no subsolo da Península de Yucatán no início dos anos 1990 confirmaram a existência de uma enorme estrutura de impacto — a cratera de Chicxulub — com uma idade que corresponde com precisão ao limite K-Pg. Quartzo de choque (cristais de quartzo deformados por pressão extrema, marca registada dos impactos a velocidade hipersónica), esferas de vidro chamadas tectites (formadas a partir de rocha fundida pelo impacto e ejectada para a atmosfera) e uma camada global de fuligem compatível com incêndios à escala continental foram todos encontrados no mesmo horizonte.

O registo fóssil é igualmente claro. Abaixo do limite K-Pg, os fósseis de dinossauros não aviários são abundantes. Acima, estão ausentes. Esta assinatura estratigráfica é nítida — não um desvanecimento gradual ao longo de milhões de anos, mas uma fronteira.

O que o Impacto Realmente Fez

As consequências imediatas do impacto foram severas para os organismos da América do Norte e das suas imediações. O local de Chicxulub era um mar pouco profundo sobre rochas ricas em enxofre. O impacto vaporizou tanto o asteroide como um grande volume dessas rochas, injectando enormes quantidades de compostos de enxofre, vapor de água e detritos em partículas na estratosfera.

O pulso térmico dos ejectos a reentrar na atmosfera teria sido suficientemente intenso para deflagrar incêndios florestais em grandes áreas. A camada de fuligem no registo geológico é compatível com incêndios que arderam à escala continental. Para os animais sem abrigo, as primeiras horas e dias foram catastróficos.

O efeito a mais longo prazo foi o «inverno de impacto». Partículas finas e aerossóis de sulfato na estratosfera reflectiram a luz solar incidente, provocando uma queda abrupta das temperaturas à superfície e, de forma ainda mais crítica, bloqueando a fotossíntese. Os modelos sugerem que a fotossíntese ficou gravemente perturbada durante meses a anos. As plantas morreram. Os herbívoros que delas dependiam morreram de fome. Os carnívoros que dependiam dos herbívoros seguiram-se.

Os oceanos acidificaram devido aos compostos de enxofre dissolvidos, fazendo colapsar as redes tróficas marinhas que dependiam de organismos calcificantes — o tipo que constrói conchas de carbonato de cálcio. A perda de fitoplâncton cortou a base das cadeias alimentares marinhas em simultâneo com o colapso terrestre.

Porquê os Dinossauros em Particular?

A extinção foi brutalmente selectiva em função do tamanho em terra. Os animais com mais de cerca de 25 quilogramas tiveram taxas de sobrevivência muito baixas. Não é coincidência. Os animais grandes precisam de mais alimento, têm tempos de geração mais longos (o que significa que não conseguem adaptar-se tão rapidamente através da reprodução) e têm populações mais pequenas. Quando o fornecimento de alimentos colapsa de repente, os animais com elevadas exigências calóricas não têm margem de manobra.

Os dinossauros não aviários eram também quase inteiramente de grande porte. No final do Cretáceo, os menores dinossauros não aviários tinham ainda pelo menos o tamanho de um pássaro. Não existia nenhuma linhagem de dinossauros não aviários verdadeiramente pequenos, terrestres e insectívoros que pudesse escapar pelo gargalo.

As aves — que são dinossauros aviários — sobreviveram. As linhagens de aves que conseguiram passar parecem ter sido pequenas, provavelmente conseguiam comer sementes (que permanecem viáveis no solo muito depois de as plantas morrerem) e podiam voar para localizar fontes de alimento escassas. Muitas das linhagens de aves que vivem hoje, incluindo aves limícolas e alguns ancestrais precoces dos actuais pássaros canoros, remontam a grupos que atravessaram o limite K-Pg.

Os pequenos mamíferos também sobreviveram, por razões semelhantes: tamanho corporal reduzido, dietas omnívoras, capacidade de escavar e encontrar abrigo, tempos de geração curtos que permitem uma recuperação rápida das populações. Os crocodilianos sobreviveram, provavelmente porque o seu metabolismo lento lhes permitia passar longos períodos sem alimento, e os ambientes aquáticos proporcionaram algum amortecimento contra a catástrofe à superfície. As tartarugas sobreviveram por razões semelhantes.

O padrão faz sentido se compreendermos que isto não foi um evento que matou tudo — foi um evento que tornou a sobrevivência dependente de atributos específicos que os grandes dinossauros simplesmente não tinham.

A Questão das Traps do Decão

É aqui que a ciência se torna mais contestada. Aproximadamente na mesma altura que o impacto de Chicxulub, estavam a ocorrer erupções vulcânicas em grande escala no que é hoje o oeste da Índia — as Traps do Decão, uma das maiores províncias ígneas da Terra. Estas erupções libertaram quantidades significativas de gases com efeito de estufa e compostos de enxofre ao longo de centenas de milhares de anos, e existe um debate genuíno sobre se estavam a causar stress ecológico no final do Cretáceo que poderá ter enfraquecido as populações de dinossauros antes do impacto.

Alguns investigadores argumentaram que o próprio impacto poderá ter intensificado o vulcanismo do Decão através da transferência de energia sísmica. Isto é controverso.

O consenso actual é que o impacto de Chicxulub foi o principal motor da extinção K-Pg — o momento, a velocidade e o alcance global da extinção apontam todos para um único desencadeador súbito em vez de um declínio gradual. Mas se o vulcanismo do Decão foi um factor contributivo permanece uma questão de investigação activa. As evidências de alguns sítios fossilíferos sugerem que a diversidade dos dinossauros já estava em declínio no último milhão de anos antes do impacto; outros sítios sugerem populações saudáveis até à própria fronteira. O desacordo é em parte uma questão de onde se está a olhar e de como se interpretam registos fósseis incompletos.

As Consequências

O mundo que emergiu após a extinção K-Pg era fundamentalmente diferente do que existia antes. Durante os 160 milhões de anos anteriores, os grandes ecossistemas terrestres tinham sido dominados por dinossauros. Em cerca de 10 milhões de anos após a extinção, os mamíferos tinham-se diversificado de forma explosiva para os nichos ecológicos que os dinossauros tinham deixado vagos: grandes herbívoros, predadores, escavadores, planadores e eventualmente tudo o que existe entre eles.

O sucesso dos mamíferos após a extinção não era inevitável. Os mamíferos tinham sido animais pequenos, maioritariamente nocturnos, durante a maior parte do Mesozóico — não por qualquer limitação inerente à biologia dos mamíferos, mas porque os dinossauros ocupavam todos os nichos de grande porte e aí se mantinham por exclusão competitiva. Quando os dinossauros desapareceram, essa restrição foi removida, e os mamíferos radiaram para tamanhos corporais e papéis ecológicos que não lhes tinham estado disponíveis durante mais de 150 milhões de anos.

Essa radiação produziu eventualmente primatas e, por fim, nós. A extinção K-Pg é, nesse sentido, um dos eventos individuais mais consequentes na história da vida na Terra — não pelo que terminou, mas pelo que tornou possível.