Como teria sido viver o apocalipse causado pelo asteroide que exterminou os dinossauros

Uma grande Tyrannosaurus rex caminha entre as coníferas de seu território, farejando o ar. Ela detecta o cheiro da carcaça de um dinossauro com chifres, o Triceratops, do qual se alimentou ontem. Ela se aproxima e arranca mais alguns pedaços de carne, mas o cheiro é repugnante até mesmo para ela.

Ela desce até um lago para beber, e pequenos crocodilos e tartarugas correm para dentro da água. Mas ela mal os vê. Mais interessante é um dinossauro blindado, o Ankylosaurus, à espreita nas proximidades. Ela sabe, porém, que esse dinossauro não será uma presa fácil e ela não está desesperada o suficiente por comida para arriscar uma luta. Mal sabe ela, no entanto, que há perigos maiores a caminho. Ela olha para cima e vê uma luz brilhante descendo rapidamente do céu, acompanhada por ruídos fracos de estalos e chiados.

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Nossa T. rex tem uma audição excelente para sons de baixa frequência e fica perturbada com as vibrações que consegue sentir. Mas sua perturbação dura apenas um momento. Em um instante, ela foi carbonizada, e seu mundo mudou para sempre.

Tudo isso aconteceu há 66 milhões de anos, quando um enorme asteroide atingiu a Terra na região que hoje é o Caribe. No final do período Cretáceo, o nível do mar era de 100 a 200 metros mais alto do que hoje, de modo que as margens do Caribe se estendiam bem para o que atualmente é o interior, sobre o leste do México e o sul dos Estados Unidos. O impacto ocorreu inteiramente dentro dessas águas.

O evento catastrófico provocou mudanças instantâneas em nosso planeta e em sua atmosfera e levou à extinção dos dinossauros e de cerca de metade das outras espécies da Terra. Mas como teria sido vivenciar um impacto tão gigantesco? O que você teria visto, ouvido ou cheirado? E como você teria morrido - ou sobrevivido?

Como especialistas em meteorítica e paleontologia, montamos uma linha do tempo detalhada, baseada em décadas de pesquisa, para levá-lo diretamente até quando isso tudo estava acontecendo. Então, vamos começar viajando no tempo até o último dia do Cretáceo.

T-menos 1 dia

Tudo está calmo e o dia no Cretáceo transcorre normalmente. No que em breve será o ponto zero do impacto, o clima é agradavelmente quente, com um temperatura de cerca de 26°C, e úmido. Costuma ser sempre assim. Há cerca de uma semana, o asteroide só é visível à noite. Como a rocha espacial gigante está se dirigindo diretamente para a Terra, ela parece uma estrela imóvel. Não há uma dramática cauda, pois trata-se de um asteróide rochoso, e não de um cometa.

Nas últimas 24 horas, a luz no céu se tornou visível durante o dia. Mas ainda parece uma estrela ou um planeta, ficando cada vez mais brilhante nas últimas horas antes do impacto.

T-0: o impacto

Se você estivesse por perto, teria primeiro presenciado um breve espetáculo de luzes e sons. Minutos ou segundos antes do impacto, você teria visto a bola de fogo brilhante e ouvido seus estalos ou chiados. Esse som crepitante é resultado do chamado efeito fotoacústico: a luz intensa da bola de fogo aquece o solo, que então aquece o ar acima dele, causando ondas de pressão, ou som.

Em seguida, um estrondo sônico ensurdecedor, que ocorre porque o asteroide está viajando mais rápido do que a velocidade do som. Mas o asteroide é tão grande, talvez com 10 km de diâmetro, que quase certamente atinge o solo antes que qualquer ser vivo próximo à zona de impacto tenha tempo de correr para se proteger.

A enorme energia do asteroide forma uma cratera por meio de uma série de processos que, juntos, levam apenas alguns segundos para se suceder. À medida que o asteroide colide com a superfície, sua energia cinética (de movimento) é instantaneamente transferida para a superfície como uma combinação de energia cinética, térmica (calor) e sísmica (liberada durante terremotos). Isso resulta em uma série de ondas de choque que aquecem e comprimem tanto o asteroide quanto seu alvo.

À medida que as ondas de choque se propagam, as rochas se fraturam, se quebram e são ejetadas, produzindo uma depressão em forma de tigela, ou cavidade transitória, cerca de dez segundos após o impacto. O calor e a compressão também derretem e vaporizam grandes volumes de material, incluindo o próprio asteroide, liberando vapor incandescente (sua temperatura é superior a 10.000K, ou 9.726,85°C).

Nos segundos seguintes, a cavidade aumenta de tamanho até atingir muitas vezes o diâmetro do asteroide original. Simulações sugerem que, cerca de 20 segundos após o impacto, a cavidade transitória tem pelo menos 30 km de profundidade - mais profunda do que a maior profundidade atualmente conhecida na Terra, o vale de Challenger Deep, com 11 km, parte da Fossa das Marianas, no Oceano Pacífico. A borda da cratera tem mais de 20 km de altura - mais do que o dobro da altura do Monte Everest, de cerca de 8.900 m.

Mas essa enorme formação permanece menos de um minuto antes de começar a desmoronar. Em até três minutos após o impacto, o centro da cratera se elevou para formar um pico de vários quilômetros de altura. O pico também dura pouco em pé, apenas cerca de dois minutos, antes de desmoronar de volta para dentro da cratera.

Seja um dinossauro ou um besouro rola-bosta, se você estivesse perto da cavidade transitória teria sido incinerado instantaneamente pela explosão. Mas mesmo que estivesse a até 2.000 km do epicentro, provavelmente teria morrido rapidamente devido à radiação térmica e aos ventos supersônicos que agora se espalham a partir do local do impacto.

T+5 minutos

Cinco minutos após o impacto, os ventos se "acalmaram" para a intensidade de um furacão de categoria 5, arrasando tudo em um raio de cerca de 1.500 km do impacto. Isto é, destruindo tudo que ainda não tenha sido queimado. As temperaturas atmosféricas na região sobem para mais de 500 K (226,85°C). Isso seria como estar dentro de um forno - causando queimaduras, choque térmico e morte. Madeira, plantas e matéria vegetal se inflamam, criando incêndios por toda parte.

Como o asteroide atingiu o mar, a atmosfera também está repleta de vapor superaquecido, tornando os ventos com força de furacão ainda mais letais.

Em seguida vêm os maremotos, provocados pelas vastas quantidades de rochas e água deslocadas. Esses megatsunamis de 100 metros de altura atingem primeiro as margens do que hoje é o Golfo do México, engolindo a terra antes de depositar enormes quantidades de detritos à medida que recuam.

A esse ponto, a cratera já quase atingiu suas dimensões finais - 180 km de diâmetro e 20 km de profundidade. Mas abrir um enorme buraco no solo não é o único resultado do impacto. Todas as rochas e o vapor deslocados durante a colisão precisam ir para algum lugar. Vários locais na América do Norte mostram que blocos de detritos do impacto com um metro de comprimento foram lançados a distâncias de centenas de quilômetros.

Portanto, se você estivesse a 2.000 km ou 3.000 km do epicentro e sobrevivesse aos primeiros segundos, provavelmente morreria por superaquecimento, terremotos, furacões, incêndios, inundações causadas por tsunamis ou ao ser atingido por material derretido e lançado pelo impacto.

Mas o que está acontecendo muito mais longe? Nos primeiros cinco minutos após o impacto, os dinossauros que vagavam pelas florestas do Cretáceo do que hoje é a China ou a Nova Zelândia permanecem, até então, ilesos.

Mas não demorará muito para que isso mude.

T+1 hora

As ondas de choque na terra e no mar são apenas pequenos transtornos em comparação com o fogo que ainda irradia do céu. Parte da energia do impacto foi transferida para a atmosfera, aquecendo o ar e a poeira até a incandescência.

Uma hora após o impacto, um cinturão de poeira já circundou a Terra. Depósitos de gotículas derretidas solidificadas (esferas de impacto) e grãos minerais foram encontrados em inúmeros locais desde a Nova Zelândia, no sul, até a Dinamarca, no norte. Nesses locais, você não teria percebido os tsunamis nas Américas nem os incêndios florestais, mas o céu certamente teria começado a escurecer.

T+1 dia

A esta altura, enormes tsunamis estão se movendo para o leste pelo Atlântico e para o oeste pelo Pacífico, entrando no Oceano Índico por ambos os lados.

Eles ainda têm cerca de 50 m de altura - causando morte e destruição em muitos litorais ao redor do mundo. Em comparação, o tsunami registrado logo após o Natal de 2004 no sudeste asiático atingiu alturas de até 30 metros. Os tsunamis matam peixes e vida marinha que são levados para a costa e depois depositados em terra, assim como matam árvores costeiras e afogam animais terrestres. Mas os tsunamis vão diminuindo gradualmente e provavelmente não exterminam nenhuma espécie inteira - pelo menos por si só.

Os ventos com força de furacão também diminuíram, mas ventos com intensidade de tempestade tropical ainda estão levantando detritos e causando mais caos e destruição nas áreas afetadas pelo tsunami. O céu em chamas também está provocando incêndios florestais em todo o mundo - o que, por sua vez, leva cada vez mais fuligem para a atmosfera. A marca de fuligem desses incêndios florestais foi encontrada depositada como partículas de carbono em sedimentos da chamada fronteira geológica K-Pg - uma fina camada de argila com 66 milhões de anos.

Mais adiante, no que hoje é a Europa e a Ásia, os céus continuam a se encher de poeira e fuligem, como em todos os outros lugares do planeta. As temperaturas começam a cair à medida que a luz solar é bloqueada. Árvores e plantas em geral, incluindo o fitoplâncton nos oceanos, entram em dormência como se fosse inverno, incapazes de realizar a fotossíntese. Quaisquer animais que dependam de condições de clima mas quentes acabam morrendo.

T+1 semana

Está ficando cada vez mais escuro. Simulações da radiação solar que atinge a superfície da Terra após o impacto indicam que, após cerca de uma semana, o fluxo solar (a quantidade de calor e luz recebida em uma determinada área) é de apenas um milésimo do que era antes do impacto. Isso é causado pelo bloqueio do fluxo pelas partículas de poeira e fuligem na atmosfera.

A diminuição contínua dos níveis de luz é acompanhada por uma queda global nas temperaturas da superfície de pelo menos 5°C. Isso significa que a maioria dos dinossauros e outros grandes répteis voadores e nadadores provavelmente morrem congelados ao longo dessa primeira semana (répteis menores, com metabolismos mais lentos ou dietas mais flexíveis, poderiam sobreviver por mais tempo). O resfriamento das temperaturas e a cobertura de nuvens também levam à chuva. Mas não qualquer chuva. Tempestades de chuva ácida caem sobre a Terra.

Dois mecanismos distintos geram a chuva ácida. O primeiro se deve à geologia da região do impacto. O asteroide atingiu uma área de sedimentos ricos em enxofre, que se vaporizou e fez com que óxidos de enxofre (compostos gasosos ácidos e pungentes formados por enxofre e oxigênio) fizessem parte da pluma de plasma lançada na atmosfera. Em segundo lugar, a energia da colisão foi suficiente para transformar nitrogênio e oxigênio em óxidos de nitrogênio - gases altamente reativos que podem formar névoa.

A queda da temperatura acaba permitindo que o vapor de água se condense em gotas, e os óxidos de enxofre e nitrogênio se dissolvem para formar ácidos sulfúrico e nítrico. Isso é suficiente para gerar uma rápida queda no pH. Modelos iniciais sugerem que o pH da chuva poderia ser tão baixo quanto 1 - a mesma acidez do ácido de bateria.

Nesse ponto, a Terra não é um lugar muito agradável para se estar. Vegetação em decomposição, fumaça sufocante e aerossóis de enxofre se combinam para deixar o planeta fétido. Plantas e animais em terra e em mares rasos que sobreviveram à escuridão e ao frio sucumbem à chuva ácida corrosiva e à acidificação dos oceanos. A chuva ácida também mata árvores ao lixiviar nutrientes como cálcio, magnésio e potássio do solo. Moluscos, crustáceos e corais de águas rasas também morrem, pois a água do mar ácida destrói seus esqueletos.

T+1 ano

Os ventos diminuem, os incêndios florestais são extintos e os oceanos voltam a ficar calmos. Pode parecer que a colisão do asteroide seja apenas uma cicatriz no fundo do oceano. Mas seus efeitos ainda são destrutivos. A atmosfera ainda está cheia de poeira e o Sol não brilha há um ano. As temperaturas continuaram a cair, com a temperatura média da superfície agora 15°C mais baixa do que antes do impacto. O inverno chegou.

Quaisquer dinossauros ou répteis marinhos que tenham sobrevivido à primeira semana de condições de congelamento teriam morrido logo em seguida. Um ano após o impacto, restam apenas esqueletos apodrecidos desses gigantes. Aqui e ali, animais menores, como mamíferos do tamanho de ratos e insetos, estão se aninhando em fendas, sobrevivendo por pouco com suas reservas e plantas em decomposição.

De fato, não foi um bom ano para a vida na Terra: mais de 50% das plantas foram extintas devido ao frio e à falta de luz solar. E perdas semelhantes ocorreram entre animais terrestres e espécies nas águas marinhas rasas e acidificadas.

Embora a maioria dos grupos de plantas e muitos dos grupos modernos de insetos, peixes, répteis, aves e mamíferos se recuperem com razoável rapidez, a situação não parece muito boa para outras espécies. Os dinossauros e pterossauros que viviam na Terra estão extintos, assim como muitos répteis marinhos, amonitas, belemnitas e bivalves rudistas nos oceanos. Os amonitas e os belemnitas estavam no topo de suas cadeias alimentares e, por isso, sofreram não apenas com o frio e a acidificação, mas também com a perda de recursos alimentares abundantes, como organismos marinhos menores.

T+10 anos

A Terra ainda está sob o domínio de um inverno rigoroso. Embora a maior parte do enxofre tenha sido eliminada da atmosfera pela chuva, partículas de poeira e fuligem permanecem. A temperatura média da superfície ainda está cerca de 5 °C mais baixa do que antes do impacto. Os principais oceanos não congelaram, mas lagos e rios interiores em todo o mundo estão cobertos de gelo.

Claramente, não havia seres humanos por perto nessa época — nem mesmo mamíferos de grande porte. Mas, considerando que as únicas espécies que sobreviveram foram aquelas que podiam cavar tocas ou viver debaixo d'água, é improvável que você tivesse sobrevivido por tanto tempo.

Grupos de plantas e animais sobreviventes, como tartarugas, crocodilos menores, lagartos, cobras, algumas aves terrestres e pequenos mamíferos, repovoam a Terra neste momento. Mas eles são forçados a recuar para áreas limitadas de relativa segurança, bem distantes do local do impacto. Essas áreas agora recebem luz solar suficiente para que plantas e fitoplâncton voltem a realizar a fotossíntese. Como folhas e sementes fornecem a base para as cadeias alimentares na terra e no mar, a vida começa a se reconstruir.

Por fim, a vida retorna às paisagens devastadas, mas os ecossistemas estão muito diferentes e os dinossauros não existem mais.

T+66 milhões de anos

Hoje, 66 milhões de anos após o impacto, as marcas da colisão estão ocultas em estratos geológicos - e os cientistas começaram a decifrá-las. Foi em 1980 que pesquisadores relataram pela primeira vez evidências do impacto. Em seu artigo clássico, Luis Alvarez, físico ganhador do Prêmio Nobel, e coautores, descreveram um enriquecimento repentino do elemento irídio em uma camada específica de argila na Dinamarca e na Itália.

O irídio é raro nas rochas da superfície porque a maior parte dele foi sequestrada para o núcleo da Terra quando o planeta se formou. Mas o irídio é encontrado em meteoritos, e Alvarez e seus colegas inferiram que a taxa de acumulação do metal nos sedimentos era tão alta que só poderia ter sido produzida pelo impacto de um meteorito gigantesco.

Como os cientistas haviam observado o pico de irídio em apenas dois locais, a hipótese do impacto foi rejeitada por muitos cientistas na época. Mas ao longo da década de 1980 picos de irídio foram identificados em camadas de argila em cada vez mais locais — em lamas depositadas em terra, em lagos e no mar.

O apoio à hipótese do impacto se fortaleceu quando uma cratera com a idade correta foi encontrada em 1991. A cratera está enterrada sob rochas mais jovens, mas é claramente visível em levantamentos geofísicos, situando-se metade em terra firme na Península de Yucatán, no México, e metade no mar. Desde 1990, as evidências do impacto aumentaram, sobretudo quando os cientistas descobriram que houve de fato um evento de resfriamento acentuado do clima no final do Cretáceo.

No total, estima-se que metade das espécies de plantas e animais que estavam vivas no final do Cretáceo tenham desaparecido. Antigamente, pensava-se que grupos sobreviventes, como muitas plantas, insetos, moluscos, lagartos, aves e mamíferos, de alguma forma escaparam ilesos. Mas um estudo detalhado mostra que não foi esse o caso - todos foram duramente atingidos.

Mas, por acaso ou sorte, um número suficiente de indivíduos e espécies conseguiu sobreviver ao frio e à falta de alimento, ou estava em partes do mundo onde os efeitos foram menos extremos. À medida que o mundo voltava ao normal, eles tiveram a oportunidade de se expandir rapidamente para seus antigos nichos, mas também de ocupar o espaço deixado vago por grupos extintos. Na verdade, uma consequência importante da extinção dos dinossauros, predadores de topo em seu apogeu, foi a disseminação e evolução bem-sucedidas dos mamíferos.

Quando Alvarez e seus colegas descreveram pela primeira vez a queda na temperatura após o impacto, chamaram-na de "inverno nuclear", refletindo o clima político do início da década de 1980. Hoje, talvez estejamos mais inclinados a descrever os efeitos como uma mudança climática global - eventos semelhantes estão ocorrendo atualmente devido ao aumento do dióxido de carbono na atmosfera (inundações e flutuações de temperatura).

É salutar pensar que, sem a colisão do asteroide, os primatas talvez nunca tivessem alcançado o nível em que nos encontramos hoje. Mas é igualmente salutar considerar que os humanos modernos estão causando algumas das mesmas mudanças na atmosfera que, em última instância, mataram nossos ancestrais répteis e podem, um dia, levar também à nossa própria extinção.

Monica Grady recebe financiamento da Leverhulme Trust para uma bolsa de estudos como professora emérita e do STFC. Ela é afiliada à Open University, à Liverpool Hope University e ao Museu de História Natural de Londres.

Michael J. Benton não presta consultoria, trabalha, possui ações ou recebe financiamento de qualquer empresa ou organização que poderia se beneficiar com a publicação deste artigo e não revelou nenhum vínculo relevante além de seu cargo acadêmico.