Así fue el monstruoso tsunami que provocó el asteroide que mató a los dinosaurios

El asteroide que golpeó la Tierra hace 66 millones de años acabó con casi todos los dinosaurios también desencadenó un monstruoso tsunami con olas de más de mil metros de altura que barrieron el fondo del océano a miles de kilómetros del lugar del impacto en la Península de Yucatán en México, según un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Michigan.

El estudio, publicado en la revista AGU Advances, presenta la primera simulación global del tsunami de impacto de Chicxulub que se publica en una revista científica revisada por pares. Además, los investigadores de la UM revisaron el registro geológico en más de 100 sitios en todo el mundo y encontraron pruebas que respaldan las predicciones de sus modelos sobre la trayectoria y la potencia del tsunami.

Un tsunami monstruoso

"Este tsunami fue lo suficientemente fuerte como para perturbar y erosionar los sedimentos en las cuencas oceánicas del otro lado del mundo, dejando un vacío en los registros sedimentarios o un revoltijo de sedimentos más antiguos”, asegura la autora principal Molly Range. La revisión del registro geológico se centró en las "secciones límite", los sedimentos marinos depositados justo antes o después del impacto del asteroide y la subsiguiente extinción masiva de K-Pg, que cerró el Período Cretácico.

Los investigadores revisaron el registro geológico en más de 100 sitios en todo el mundo

"La distribución de la erosión y los hiatos que observamos en los sedimentos marinos del Cretácico superior son consistentes con los resultados de nuestro modelo, lo que nos da más confianza en las predicciones del modelo", explica Range.

Destrucción en ambas direcciones

Los autores del estudio calcularon que la energía inicial del tsunami de impacto fue hasta 30.000 veces mayor que la energía del tsunami del terremoto del Océano Índico de diciembre de 2004, que mató a más de 230.000 personas y es uno de los tsunamis más grandes de la historia moderna.

La energía fue 30.000 veces mayor que la del tsunami en el Índico de 2004

Las simulaciones del equipo muestran que el tsunami de impacto irradió principalmente hacia el este y el noreste hacia el Océano Atlántico Norte, y hacia el suroeste a través de la Vía Marítima Centroamericana (que solía separar América del Norte y América del Sur) hacia el Océano Pacífico Sur.

En esas cuencas y en algunas áreas adyacentes, las velocidades de las corrientes submarinas probablemente excedieron los 20 centímetros por segundo (0,4 mph), una velocidad que es lo suficientemente fuerte como para erosionar los sedimentos de grano fino en el lecho marino.

Máximo impacto en el océano abierto

En contraste, el Atlántico Sur, el Pacífico Norte, el Océano Índico y la región que hoy es el Mediterráneo estuvieron en gran parte protegidos de los efectos más fuertes del tsunami, según la simulación del equipo. En esos lugares, las velocidades actuales modeladas probablemente eran inferiores al umbral de 20 cm/seg.

Para la revisión del registro geológico, los autores analizaron registros publicados de 165 secciones de límites marinos y pudo obtener información útil de 120 de ellos. La mayoría de los sedimentos provenían de testigos recolectados durante proyectos científicos de perforación oceánica.

El Atlántico Norte y el Pacífico Sur tenían la menor cantidad de sitios con sedimentos límite K-Pg completos e ininterrumpidos. Por el contrario, el mayor número de secciones completas del límite K-Pg se encontraron en el Atlántico Sur, el Pacífico Norte, el Océano Índico y el Mediterráneo.

"Encontramos corroboración en el registro geológico de las áreas previstas de máximo impacto en el océano abierto", asegura Brian Arbic, profesor de ciencias ambientales y de la tierra que supervisó el proyecto. "La evidencia geológica definitivamente hace más sólido el estudio".

Efectos en Nueva Zelanda

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 12.000 kilómetros (7.500 millas) del lugar del impacto en Yucatán. Originalmente se pensó que los sedimentos de Nueva Zelanda, fuertemente perturbados e incompletos, llamados olistostromas, eran el resultado de la actividad tectónica local. Pero dada la edad de los depósitos y su ubicación directamente en la ruta modelada del tsunami de impacto de Chicxulub, el equipo de investigación dirigido por la UM sospecha un origen diferente.

"Creemos que estos depósitos están registrando los efectos del tsunami de impacto, y esta es quizás la confirmación más contundente de la importancia global de este evento", afirma Range. La parte de modelado del estudio utilizó una estrategia de dos etapas. Primero, un gran programa de computadora llamado hidrocódigo simuló los caóticos primeros 10 minutos del evento, que incluyeron 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.

Los detalles de la simulación

Con base en los hallazgos de estudios previos, los investigadores modelaron un asteroide que tenía 14 kilómetros (8,7 millas) de diámetro y se movía a 12 kilómetros por segundo (27,000 mph). Golpeó una corteza granítica cubierta por sedimentos gruesos y aguas oceánicas poco profundas, abriendo un cráter de aproximadamente 100 kilómetros de ancho (62 millas de ancho) y expulsando densas nubes de hollín y polvo a la atmósfera.

Dos minutos y medio después del impacto del asteroide, una cortina de material expulsado empujó una pared de agua hacia afuera del lugar del impacto, formando brevemente una ola de 4,5 kilómetros de altura que se calmó cuando la eyección volvió a caer a la Tierra.

Diez minutos después de que el proyectil impactara en Yucatán y a 220 kilómetros (137 millas) del punto de impacto, una ola de tsunami de 1,5 kilómetros de altura (0,93 millas de altura), en forma de anillo y que se propagaba hacia el exterior, comenzó a barrer el océano en todas las direcciones, según la simulación UM.

En la marca de 10 minutos, los resultados de las simulaciones de hidrocódigo iSALE de Johnson se ingresaron en dos modelos de propagación de tsunamis, MOM6 y MOST, para rastrear las olas gigantes a través del océano. MOM6 se ha utilizado para modelar tsunamis en las profundidades del océano, y NOAA utiliza el modelo MOST de forma operativa para los pronósticos de tsunamis en sus Centros de Alerta de Tsunami.

"El gran resultado aquí es que dos modelos globales con diferentes formulaciones dieron resultados casi idénticos, y los datos geológicos en secciones completas e incompletas son consistentes con esos resultados", sostiene Moore, profesor emérito de ciencias ambientales y de la tierra. "Los modelos y los datos de verificación coinciden muy bien".

Según la simulación del equipo:

- Una hora después del impacto, el tsunami se había extendido fuera del Golfo de México y hacia el Atlántico Norte.

- Cuatro horas después del impacto, las olas habían atravesado la vía marítima centroamericana hacia el Pacífico.

- Veinticuatro horas después del impacto, las olas habían cruzado la mayor parte del Pacífico desde el este y la mayor parte del Atlántico desde el oeste y habían entrado en el Océano Índico por ambos lados.

- 48 horas después del impacto, importantes olas de tsunami habían llegado a la mayoría de las costas del mundo.

Para el estudio actual, los investigadores no intentaron estimar el alcance de las inundaciones costeras causadas por el tsunami. Sin embargo, sus modelos indican que las alturas de las olas en mar abierto en el Golfo de México habrían superado los 100 metros (328 pies), con alturas de olas de más de 10 metros (32,8 pies) a medida que el tsunami se acercaba a las regiones costeras del Atlántico Norte y partes del Sur. la costa del Pacífico de América.

A medida que el tsunami se acercaba a esas costas y se encontraba con aguas de fondo poco profundas, la altura de las olas habría aumentado drásticamente a través de un proceso llamado formación de bancos. Las velocidades actuales habrían superado el umbral de 20 centímetros por segundo para la mayoría de las zonas costeras del mundo.

"Cualquier tsunami históricamente documentado palidece en comparación con tal impacto global"

"Dependiendo de las geometrías de la costa y las olas que avanzan, la mayoría de las regiones costeras se inundarían y erosionarían hasta cierto punto", según los autores del estudio. "Cualquier tsunami históricamente documentado palidece en comparación con tal impacto global".

Los investigadores se plantean ahora realizar un estudio de seguimiento para modelar el alcance de las inundaciones costeras en todo el mundo, según adelanta Arbic. 

Referencia: The Chicxulub Impact Produced a Powerful Global Tsunami (AGU Advances)