Hace unos 250 millones de años, la vida en la Tierra casi llegó a su fin, en una extinción masiva entre los períodos Pérmico y Triásico conocido como la Gran Muerte. Aproximadamente el 90% de las especies de los océanos y el 70% de las familias de vertebrados en la tierra murieron, y el gran experimento de la vida marina de la era Paleozoica se detuvo.

¿Qué tiene esto que ver con el níquel? Bien, como parte de mi trabajo reciente como geólogo minero, que implica estudiar los depósitos de mineral de níquel más valiosos del mundo en Siberia, Descubrí evidencia de un vínculo entre la génesis del mineral, cómo llegó allí el níquel, y el inicio de la Gran Muerte. Estos resultados se publicaron recientemente en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

Era un mundo extremadamente extraño hace 250 millones de años, y encontrar a los culpables de la peor extinción masiva del mundo es como armar un rompecabezas.

Tierra, fuego, agua

Este episodio catastrófico fue provocado por varios eventos diferentes, que a su vez mató a las especies del mundo de diferentes maneras:disminución de los niveles de oxígeno en el océano, temperaturas en aumento masivo, y un posible impacto de meteorito.

Uno de estos eventos desencadenantes implicó una gran sacudida en el ciclo del carbono, que tuvo efectos climáticos dramáticos. Algunos científicos creen que la temperatura del nivel superior de los océanos y ríos del mundo aumentó de 21 ℃ a 38 ℃ a finales de la era Smithian (hace 250,7 millones de años).

Este cambio en el ciclo del carbono se ha atribuido a un importante estallido de actividad de las colonias marinas profundas de Archaea metanosarcina , parientes de bacterias. Estas colonias habían adquirido una nueva forma de obtener energía de su entorno. De la misma manera que los cuerpos humanos obtienen energía de los alimentos, producir dióxido de carbono en el proceso, estos organismos obtienen energía de la transformación de carbono orgánico en metano.

Las colonias de arqueas normalmente estaban limitadas por la cantidad de níquel en los océanos, pero por alguna razón Hace 250 millones de años, el níquel parece haber sido abundante en comparación con la actualidad.

Al mismo tiempo que el Gran Moribundo, en un área de la Tierra que ahora llamamos Siberia, una cantidad astronómica de lava generada en las entrañas de la Tierra hizo erupción sobre un área del tamaño de Europa. Esta provincia alberga los depósitos de mineral de Noril'sk, la fuente más valiosa de níquel extraído de la Tierra.

Los científicos pensaban anteriormente que el níquel liberado a la atmósfera podría explicar el exceso de níquel marino hace 250 millones de años. Pero, ¿cómo pudo el níquel llegar al aire? Aquí es donde entra nuestro trabajo.

Volcanes y champagne

Demos un paso atrás:¿cómo se forman los depósitos de mineral de níquel a partir de la roca fundida (o magma)? El magma rico en níquel debe llegar hasta las profundidades poco profundas debajo de los volcanes, donde se enriquece con azufre, y forma gotitas de sulfuro líquido.

El sistema de plomería volcánica actúa entonces como una fundición. Las gotitas de sulfuro líquido eliminan el níquel del magma. Los depósitos de mineral se forman cuando las gotas de sulfuro finalmente se hunden y se acumulan en el fondo del magma debajo de los volcanes. El níquel nunca llega a la superficie, lo que dificulta explicar cuánto níquel llegó a la atmósfera.

Un artículo anterior de nuestro grupo mostró que cuando las gotas de sulfuro líquido y las burbujas de gas se forman juntas en el mismo magma, tienen una fuerte tendencia a pegarse. Entonces, si hay gas presente, las gotas de sulfuro pueden subir a la parte superior de las cámaras de magma, llevándose los metales con ellos.

En una gran erupción como el que produjo la lava siberiana, la presión cae, y es como abrir una botella de champagne. Se forma un enjambre de burbujas que flota hasta la cima. Las gotas de sulfuro líquido se mueven como cestas debajo de globos de aire caliente.

Creemos que este "viaje de burbujas" es la forma en que el níquel llegó desde el fondo del magma de Noril'sk hasta la superficie y se convirtió en gases volcánicos y aerosoles.

Durante nuestros estudios recientes de los minerales de níquel de Noril'sk, Encontramos la pistola humeante:utilizamos imágenes de rayos X 2-D y 3-D para mostrar gotitas de sulfuro ricas en níquel adheridas físicamente a burbujas de gas anteriores, congelado en el mineral.

Combinamos esta observación con modelos termodinámicos simples para mostrar que este mecanismo de transporte aumenta en gran medida la cantidad de níquel contenido en aerosoles volcánicos.

Los peligros del metano

Los depósitos de níquel de Noril'sk son únicos. Son el único lugar conocido donde el níquel tenía un camino directo a la atmósfera. Las erupciones explosivas ayudaron a liberar cantidades colosales de gas al aire.

Durante estos episodios masivos de gases, Nuestras burbujas de champán con sulfuro transportaron una gran cantidad de níquel y lo arrojaron a la atmósfera para alimentar las arqueas en flor. jugando un papel importante en la Gran Muerte.

Los minerales de Noril'sk se formaron en un evento extraño, pero si la hipótesis más amplia es correcta, contienen una lección para la vida en la Tierra:liberar grandes cantidades de metano a la atmósfera con un enorme peligro.

Bajo circunstancias normales, Las erupciones volcánicas son una fuente relativamente menor de metano en la atmósfera. pero existen bombas de tiempo letales en metano congelado en permafrost, mucho de eso, casualmente, que se encuentra en las tierras baldías de la tundra que cubren los campos de lava de Siberia. Aquí, el derretimiento del permafrost libera burbujas de metano a la atmósfera, creando un circuito de retroalimentación sobre el cambio climático, con un efecto potencialmente devastador.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.