Nuevas dataciones de cristales de circón sitúan la estructura de impacto de Ames en torno a 370 millones de años, cerca de una gran crisis biológica del Devónico tardío
Redacción: Redacción Noticias de la Tierra
Editor: Eduardo Schmitz
Un cráter de impacto enterrado bajo la localidad de Ames, en Oklahoma, Estados Unidos, podría ser casi 100 millones de años más joven de lo que se había considerado durante décadas. Investigadores de la Universidad de Texas en Austin analizaron cristales de circón extraídos de rocas afectadas por el impacto y obtuvieron una edad de 369,7 ± 5,9 millones de años para la población más joven estudiada, trasladando la estructura desde el Ordovícico hasta el Devónico tardío.
El resultado, publicado en Meteoritics & Planetary Science, cambia el lugar que ocupaba Ames dentro de la historia de los impactos extraterrestres en América del Norte. La estructura se había relacionado con el llamado Evento Meteórico del Ordovícico, un periodo caracterizado por numerosos impactos hace alrededor de 467,5 millones de años. La nueva datación indica que esa asociación probablemente era incorrecta.
La revisión también demuestra las dificultades de reconstruir acontecimientos ocurridos hace cientos de millones de años cuando los cráteres han quedado enterrados y modificados por procesos geológicos posteriores. El registro terrestre conserva apenas una fracción de las colisiones que ha experimentado el planeta, una circunstancia explicada por la erosión, la sedimentación y la tectónica y abordada anteriormente al analizar cómo los geocientíficos identifican y estudian los cráteres de meteoritos de la Tierra.
El cráter permanece oculto bajo Oklahoma
La estructura de Ames no forma actualmente una depresión visible en el paisaje. Se encuentra cubierta por estratos sedimentarios debajo de la pequeña localidad del mismo nombre y posee un borde exterior de aproximadamente 14 a 16 kilómetros de diámetro.
Su existencia fue reconocida a partir de información obtenida del subsuelo, incluida la exploración relacionada con hidrocarburos. El cráter se convirtió posteriormente en objeto de investigaciones geológicas destinadas a determinar cuándo ocurrió el impacto y qué procesos quedaron registrados en sus rocas.
Durante años, la principal referencia cronológica procedía de fósiles de conodontos encontrados en materiales asociados al relleno del cráter. Estos pequeños restos pertenecían a organismos marinos antiguos y apuntaban hacia una edad ordovícica.
Elizabeth Catlos, profesora asociada del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad de Texas en Austin y autora principal del nuevo trabajo, plantea que esos fósiles podían ser anteriores al impacto. El evento habría removido y mezclado materiales que ya existían, incorporando al depósito restos mucho más antiguos que la propia colisión.
Los circones funcionaron como relojes geológicos
Para revisar la edad de Ames, el equipo estudió circones procedentes de la porción de roca fundida por el impacto recuperada de un testigo de perforación. Estos minerales son especialmente útiles para reconstruir procesos geológicos debido a que contienen uranio y pueden conservar información isotópica durante enormes intervalos de tiempo.
Los investigadores emplearon datación uranio-plomo mediante espectrometría de masas, además de técnicas de imagen capaces de examinar la estructura interna de los cristales. Los análisis produjeron edades que abarcan distintos episodios de la historia geológica de las rocas, pero los circones más jóvenes proporcionaron una media ponderada de 369,7 ± 5,9 millones de años.
El uso de minerales resistentes como cronómetros también ha permitido resolver otros impactos antiguos. En Escocia, por ejemplo, circones y minerales formados bajo presiones extremas permitieron precisar la edad de un impacto ocurrido hace cerca de mil millones de años.
En Ames, el equipo aplicó tanto ablación láser acoplada a espectrometría de masas con plasma inductivamente acoplado como espectrometría de masas de iones secundarios. La coincidencia de señales devónicas obtenidas mediante diferentes aproximaciones reforzó la interpretación de que la estructura es considerablemente más joven de lo que sugería la cronología basada en fósiles.
NASA ayudó a identificar las huellas microscópicas del impacto
Determinar la edad de los cristales no era suficiente. Los investigadores también necesitaban establecer que los circones analizados habían estado efectivamente relacionados con las condiciones extremas generadas por la colisión.
Para ello trabajaron con NASA en el estudio microscópico de los minerales mediante catodoluminiscencia y difracción de electrones retrodispersados. Las imágenes revelaron en algunos circones características vinculadas con deformación por impacto, incluidas microfracturas, límites cristalinos de bajo ángulo y estructuras granulares que atraviesan patrones de crecimiento anteriores.
El estudio señala además que investigaciones previas habían identificado en otras muestras de Ames evidencias de presiones de choque del orden de 10 a 30 gigapascales. En conjunto, las estructuras observadas en cuarzo y circón respaldan el origen por impacto de la formación.
Estas huellas minerales son fundamentales porque los cráteres terrestres pueden perder su morfología original. Un ejemplo extremo apareció en Australia Occidental, donde estructuras de choque preservadas en rocas permitieron identificar evidencias de un impacto de unos 3.500 millones de años.
Ames deja de encajar en el Evento Meteórico del Ordovícico
La antigua edad atribuida al cráter situaba Ames cerca de un episodio ocurrido hace aproximadamente 467,5 millones de años, cuando numerosos meteoritos alcanzaron la Tierra. La concentración temporal y geográfica de algunos de esos cráteres ha alimentado incluso la hipótesis de que el planeta pudo estar rodeado temporalmente por un anillo de escombros procedente de un asteroide fragmentado.
Investigaciones sobre la distribución de cráteres de aquel periodo han planteado precisamente la posibilidad de que la Tierra tuviera un anillo de material rocoso durante el Ordovícico. Si la nueva cronología de Ames es correcta, este cráter debe retirarse del conjunto de estructuras utilizadas para reconstruir aquel episodio.
La diferencia no es pequeña. En lugar de pertenecer a un evento de hace unos 467 millones de años, Ames pasaría a situarse aproximadamente 100 millones de años después, durante el Devónico tardío.
Los autores advierten, no obstante, que datar impactos antiguos presenta importantes dificultades. El material disponible del testigo de Ames es limitado y los cristales pueden haber experimentado pérdida de plomo, recristalización y otros procesos posteriores capaces de alterar parcialmente sus sistemas isotópicos.
La nueva edad coincide con una gran extinción del Devónico
El intervalo obtenido para los circones jóvenes resulta especialmente interesante porque se aproxima al límite Frasniense-Fameniense, asociado con la crisis de Kellwasser del Devónico tardío. Este episodio, situado alrededor de 372 millones de años atrás, produjo una importante pérdida de biodiversidad, particularmente en ecosistemas marinos.
La coincidencia temporal no demuestra que el meteorito de Ames causara aquella extinción. El propio estudio presenta la nueva edad como una oportunidad para reevaluar posibles relaciones entre impactos extraterrestres, perturbaciones ambientales y la crisis biológica, no como evidencia de una relación causal ya establecida.
El registro del Devónico contiene diferentes hipótesis para explicar sus episodios de extinción. Entre ellas se han considerado cambios oceánicos y atmosféricos, vulcanismo y hasta fenómenos extraterrestres. Investigaciones anteriores han analizado incluso posibles conexiones entre eventos astronómicos y la crisis biológica del Devónico tardío, aunque establecer el mecanismo responsable continúa siendo un problema abierto.
El trabajo de Ames aporta una nueva pieza a ese rompecabezas. La edad obtenida también se aproxima a la de otras estructuras de impacto norteamericanas del Devónico, por lo que los investigadores plantean que podría formar parte de un grupo de colisiones diferente al que se le había asignado anteriormente.
Una nueva cronología para los impactos de América del Norte
Los autores consideran que aplicar técnicas modernas de datación a otros cráteres podría modificar nuevamente la cronología de los impactos conocidos. Algunas estructuras fueron fechadas originalmente mediante fósiles, relaciones estratigráficas u otros indicadores indirectos que actualmente pueden contrastarse con métodos isotópicos más precisos.
Daniel Stockli, decano de la Jackson School of Geosciences y coautor del estudio, destacó que los pequeños cristales de circón permiten reconstruir cambios importantes en antiguos paisajes terrestres. Extender este tipo de análisis a más estructuras ayudaría a construir una secuencia temporal más fiable de las colisiones que afectaron al continente.
La importancia de disponer de edades precisas queda patente cuando se comparan impactos separados por cientos o miles de kilómetros. El estudio de estructuras como el cráter Nadir, enterrado bajo el Atlántico, también ha avanzado gracias a nuevas herramientas: datos sísmicos permitieron reconstruir con gran detalle un cráter submarino de unos nueve kilómetros formado cerca del final del Cretácico.
En Oklahoma, la nueva investigación no cambia únicamente una cifra en la ficha geológica de Ames. Al desplazar el impacto desde el Ordovícico hasta el Devónico tardío, obliga a revisar con qué otros cráteres debe compararse y qué acontecimientos ambientales y biológicos estaban ocurriendo cuando el meteorito alcanzó la región.
El equipo subraya que serán necesarios más materiales y análisis para reducir las incertidumbres. La mejor estimación proporcionada por los circones jóvenes sitúa actualmente el episodio alrededor de 369,7 millones de años atrás, pero la reconstrucción definitiva dependerá de nuevas muestras capaces de conservar señales isotópicas directamente relacionadas con el impacto.
Fuentes referenciales:
Jackson School of Geosciences – The University of Texas at Austin
Meteoritics & Planetary Science – estudio científico original
