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| Bottom-Water Conditions in a Marine Basin after the Cretaceous–Paleogene Impact Event: Timing the Recovery of Oxygen Levels and Productivity. Riferimento: PLoS ONE |
Le analisi e le tracce di elementi contenuti nell'intervallo stratigrafico del limite del Cretaceo-Paleogene nella sezione di Caravaca a sud-est della Spagna, rivelano un rapido recupero delle condizioni deposizionali dopo l'impatto.
I profili di arricchimento/deplezione degli elementi sensibili alle reazioni redox indicano significative anomalie geochimiche solo all'interno dello strato del materiale che è stato espulso, a sostegno di una ripresa istantanea dei livelli di ossigeno (riscontrati nelle condizioni di pre - impatto), raggiunti nell'arco di circa 102 anni. Le analisi geochimiche indicano livelli di ossigeno paragonabili a quelli che si avevano alla fine del Cretaceo poco dopo l'impatto, questo viene ulteriormente evidenziato dalla colonizzazione macrobentonica. Il recupero delle condizioni di ossigeno, è inferiore di diversi valori, rispetto alle proposte tradizionali (104-105 anni), ciò suggerisce un probabile rapido recupero degli ecosistemi delle acque profonde e delle acque intermedie. Il limite Cretaceo-Paleogene (K/Pg), ≈ 65.95 Ma, è caratterizzato da una delle maggiori estinzioni faunistiche verificatesi durante il Fanerozoico, che hanno portato alla scomparsa di circa il 70 % delle specie marine esistenti e delle specie continentali, D’Hondt S 2005. In particolare, scomparvero bruscamente più del 90 % delle specie di foraminiferi planctonici maastrichtiane [Smith J 1982], [Arenillas I, Arz JA, Grajales-Nishimura JM, Murillo-Muñetón G, Alvarez W, et al. (2006)]. L'ipotesi di un impatto extraterrestre [Alvarez et al., 1980], [Smit, J. and J. Hertogen (1980)] utilizzata per spiegare l'estinzione è stata ampiamente accettata dalla Comunità Scientifica [Schulte P, Alegret L, Arenillas I, Arz JA, Barton PJ, et al. (2010)], nonostante alcuni autori associno questo evento di estinzione di massa all'attività vulcanica della grande provincia ignea dei Trappi del Deccan [Courtillot V, Jaupart C, Manighetti I, Tapponnier P, Besse J (1999)] - [Keller G, Bhowmick PK, Upadhyay H, Dave A, Reddy AN, et al. (2011], il dibattito nella letteratura scientifica in materia di vulcanismo e degli impatti sulle estinzioni di massa prosegue [Keller G, Kerr AC, MacLeod N (2013)]. Tuttavia, l'estinzione di massa associata all'impatto di un bolide è stata dimostrata [Renne PR, Deino AD, Hilgen FJ, Kuiper KF, Mark DF, et al. (2013)]. Nonostante le intense ricerche, molte questioni rimangono aperte, come i tempi di recupero della produttività biologica e la risposta degli ecosistemi al cambiamento ambientale, sono ancora questioni controverse. Un ulteriore comprensione della risposta degli ecosistemi marini alle catastrofi globali, richiede uno studio più approfondito delle condizioni ambientali. L'impatto di Chicxulub [Hildebrand AR, Penfield GT, Kring DA, Pilkington M, Camargo AZ, et al. (1991)] , [Smit J(1999)] ha coinvolto un grande bolide di circa 10 ± 4 km di diametro, che ha prodotto gravi effetti su scala locale e regionale [Kring DA (2007)], compresi i terremoti di magnitudo > 11 che hanno provocato frane continentali e marine, tsunami con onde alte tra i 100-300 m che hanno travolto più di 300 km di coste, trasportando i depositi continentali nelle profondità marine. L'onda d'urto ha generato un potente getto d'aria che ha investito una vasta area, le temperature elevate hanno causato incendi fino a 4.000 km di distanza dal cratere. Si stima che siano avvenute combustioni istantanee del 18 % - 24 % della biomassa terrestre che esisteva a quel tempo [Arinobu T, Ishiwatari R, Kaiho K, Lamolda MA (1999)]. Altri effetti globali sono stati la formazione di precipitazioni di acido nitrico e acido solforico, la polvere diffusa nella parte inferiore dell'atmosfera impedì alla luce solare di raggiungere la superficie della Terra abbassando la temperatura globale, determinando la distruzione dello strato di ozono stratosferico, con un effetto serra che in seguito provocò un aumento della temperatura da 1,5 °C a 7,5 °C. Quindi, l'impatto ha generato un breve riscaldamento iniziale, seguito da una breve fase di raffreddamento (≈ 2 kyr) concludendosi con una fase di riscaldamento [Kring DA (2007)]. Oltre a una delle maggiori estinzioni, questi cambiamenti ambientali hanno portato a notevoli variazioni delle condizioni di deposizione, in particolare nei bacini marini. Conoscere quanto velocemente si siano ripristinate le condizioni di partenza, è essenziale per capire ulteriormente il recupero della produttività dell'oceano, in modo da avere un quadro di come quest'ultimo si sia adattato ai grandi cambiamenti ambientali. L' accumulo di materia organica e di metallo nelle profondità marine, ha causato una grave carenza di ossigeno. Queste anomalie sui valori di metallo riscontrati, segnalano importanti cambiamenti delle condizioni del potenziale di ossidoriduzione della litosfera oceanica attraverso il limite [Martínez-Ruiz F, Ortega-Huertas M, Palomo I (1999)], indicato anche dai biomarcatori [Mizukami M, Kaiho K, Oba M (2013)]. A questo proposito, lo strato di 3 mm di spessore del limite K/Pg della sezione di Caravaca (Sud Est Spagna) mostra un rapido aumento di n- alcani (Miscela di idrocarburi) e congeneri terrestri (piante acquatiche), segnalando una maggiore offerta di materia organica terrestre, nonché un rapido aumento della concentrazione di dibenzothiophene (solido incolore simile all'Antracene), evidenziando un cambiamento di condizioni nell'acqua nel suddetto substrato intermedio, che da ossiche, divennero anossiche [Mizukami M, Kaiho K, Oba M (2013)]. Allo stesso modo, i proxy redox inorganici (dati della ossidoriduzione) [Tribovillard N, Algeo TJ, Lyons T, Riboulleau A (2006)], [Calvert SE, Pedersen TF (2007)] ci permettono di ricostruire l'evoluzione delle condizioni di ossigeno. Questo studio si concentra sulla sezione di Caravaca, una delle migliori sezioni conservate in tutto il mondo, ben esposta e continua [Smit J (2004)]. Ampiamente studiata negli ultimi tre decenni può essere considerata una sezione altamente rappresentativa per l'analisi dell'evento dell'impatto K/Pg.
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