La vida en la Tierra tiene una historia larga, pero también extremadamente turbulenta. En más de una ocasión, la mayoría de las especies se extinguieron y una biodiversidad ya muy desarrollada se redujo nuevamente al mínimo, cambiando el curso de la evolución cada vez. La extinción masiva más extensa tuvo lugar hace unos 252 millones de años. Marcó el final de la Época Pérmica y el comienzo de la Época Triásica. Aproximadamente las tres cuartas partes de toda la vida terrestre y aproximadamente el 95% de la vida en los océanos desapareció en sólo unos pocos miles de años.
Las gigantescas actividades volcánicas en la Siberia actual y la liberación de grandes cantidades de metano del fondo marino se han debatido durante mucho tiempo como posibles desencadenantes de la extinción del Pérmico-Triásico. Pero la causa exacta y la secuencia de eventos que llevaron a la extinción masiva siguen siendo muy controvertidas.
Ahora, científicos de Alemania, Italia y Canadá, en el marco del proyecto financiado por la UE BASE-LiNE Earth dirigido por el profesor Anton Eisenhauer del Centro GEOMAR Helmholtz de Investigación Oceánica de Kiel, en cooperación con el Centro Helmholtz de Potsdam GFZ y el Centro de Investigación Alemán para las Geociencias, por primera vez han podido reconstruir de manera concluyente toda la cascada de eventos en ese momento utilizando técnicas analíticas de vanguardia y modelos geoquímicos innovadores. El estudio ha sido publicado hoy en la revista internacional Nature Geoscience.
Cantidades cada vez mayores de nutrientes llegaron a los océanos a través de ríos y costas fertilizándolos en exceso, precipitando la extinción masiva
Para su estudio, el equipo de BASE-LiNE Earth utilizó un archivo medioambiental que a menudo se descuidaba anteriormente: las conchas de braquiópodos fósiles. «Estos son organismos parecidos a las almejas que han existido en la Tierra durante más de 500 millones de años. Pudimos utilizar fósiles de braquiópodos bien conservados de los Alpes del Sur para nuestros análisis. Estas conchas se depositaron en el fondo de los mares de la plataforma poco profunda del océano Tetis hace 252 millones de años y registraron las condiciones ambientales poco antes y al comienzo de la extinción«, explica la Dra. Hana Jurikova, primera autora del estudio, que realizó como parte del proyecto BASE-LiNE Earth y su tesis doctoral en GEOMAR.
Al medir diferentes isótopos del elemento boro en las conchas fósiles, el equipo pudo rastrear el desarrollo de los valores de pH (acidez) en el océano hace 252 millones de años. Dado que el pH del agua de mar está estrechamente acoplado a la concentración de CO2 en la atmósfera, también fue posible la reconstrucción de esta última. Para los análisis, el equipo utilizó análisis de isótopos de alta precisión en GEOMAR, así como microanálisis de alta resolución en el espectrómetro de masas de iones secundarios (SIMS) de gran geometría de última generación en GFZ.
«Con esta técnica, no sólo podemos reconstruir la evolución de las concentraciones atmosféricas de CO2, sino también rastrearlo claramente hasta la actividad volcánica. La disolución de los hidratos de metano, que se había sugerido como una posible causa adicional, es muy poco probable según nuestros datos«, explica el Dr. Marcus Gutjahr de GEOMAR, coautor del estudio.
Como siguiente paso, el equipo introdujo sus datos relacionados con el boro y las investigaciones adicionales basadas en isótopos de carbono en un modelo geoquímico basado en ordenador que simulaba los procesos de la Tierra en ese momento. Los resultados mostraron que el calentamiento y la acidificación de los océanos asociados con la inmensa inyección de CO2 volcánico a la atmósfera ya eran fatales y llevaron a la extinción de los organismos calcificantes marinos justo al comienzo de la extinción. Sin embargo, la liberación de CO2 también trajo consecuencias adicionales; con el aumento de las temperaturas globales causado por el efecto invernadero, también aumentó la meteorización química en la tierra.
Durante miles de años, cantidades cada vez mayores de nutrientes llegaron a los océanos a través de ríos y costas, que luego se fertilizaron en exceso. El resultado fue un agotamiento de oxígeno a gran escala y la alteración de ciclos elementales completos. «Este colapso similar al dominó de los ciclos y procesos interconectados que sostienen la vida finalmente condujo a la extensión catastrófica observada de extinción masiva en el límite Pérmico-Triásico«, resume la Dra. Jurikova.
El estudio se llevó a cabo en el marco del proyecto ITN BASE-LiNE Earth, financiado con fondos europeos, en el que se estudió sistemáticamente por primera vez el uso de braquiópodos como archivo medioambiental y se mejoraron y desarrollaron métodos analíticos relevantes. «Sin estas nuevas técnicas, sería difícil reconstruir los procesos ambientales de hace más de 250 millones de años con el mismo nivel de detalle que lo hemos hecho ahora«, enfatiza el Dr. Anton Eisenhauer de GEOMAR, excoordinador del proyecto BASE-LiNE Earth y coautor del nuevo estudio, «además, los nuevos métodos se pueden aplicar para otras aplicaciones científicas«.
Fuente: Nature Geoscience.
