La extinción masiva más severa en la historia de la Tierra ocurrió sin casi ninguna señal de advertencia temprana, según un nuevo estudio realizado por científicos del MIT, Porcelana, y en otros lugares.

La extinción masiva del final del Pérmico, que tuvo lugar hace 251,9 millones de años, acabó con más del 96 por ciento de las especies marinas del planeta y el 70 por ciento de su vida terrestre, una aniquilación global que marcó el final del Período Pérmico.

El nuevo estudio, publicado hoy en el Boletín de GSA , informa que en los aproximadamente 30, 000 años antes de la extinción del final del Pérmico, no hay evidencia geológica de especies que comiencen a extinguirse. Los investigadores tampoco encontraron signos de grandes cambios en la temperatura del océano o flujos dramáticos de dióxido de carbono en la atmósfera. Cuando las especies marinas y terrestres se extinguieron, lo hicieron en masa, durante un período que fue geológicamente instantáneo.

"Podemos decir con certeza que no se produjeron pulsos iniciales de extinción, "dice el coautor del estudio, Jahandar Ramezani, un científico investigador en el Departamento de Tierra del MIT, Atmosférico, y Ciencias Planetarias. "Un ecosistema marino vibrante continuó hasta el final del Pérmico, y luego bang, la vida desaparece. Y el gran resultado de este artículo es que no vemos señales de alerta temprana de extinción. Todo sucedió geológicamente muy rápido ".

Los coautores de Ramezani incluyen a Samuel Bowring, profesor de geología en el MIT, junto con científicos de la Academia de Ciencias de China, el Museo Nacional de Historia Natural, y la Universidad de Calgary.

Encontrar piezas faltantes

Durante más de dos décadas, Los científicos han tratado de precisar el momento y la duración de la extinción masiva del final del Pérmico para conocer sus posibles causas. Se ha prestado mayor atención a las capas bien conservadas de rocas ricas en fósiles en el este de China, en un lugar conocido por los geólogos como la sección Meishan. Los científicos han determinado que esta sección de rocas sedimentarias se depositó en una antigua cuenca oceánica, justo antes y poco después de la extinción del final del Pérmico. Como tal, Se cree que la sección Meishan conserva signos de cómo le fue a la vida y el clima de la Tierra antes del calamitoso evento.

"Sin embargo, la sección de Meishan se depositó en un entorno de aguas profundas y está muy condensada, "dice Shuzhong Shen del Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing en China, quien dirigió el estudio. "El registro de rocas puede estar incompleto". Todo el intervalo de extinción en Meishan comprende solo 30 centímetros de capas sedimentarias antiguas, y dice que es probable que haya períodos en este entorno oceánico en particular en los que los sedimentos no se asentaron, creando "lagunas deposicionales" durante las cuales no se ha registrado ninguna evidencia de vida o condiciones ambientales.

En 1994, Shen tomó Bowring, junto con el paleobiólogo Doug Erwin, ahora curador de invertebrados paleozoicos en el Museo Nacional de Historia Natural y coautor del artículo, buscando un registro de extinción más completo en Penglaitan, una sección de roca mucho menos estudiada en la provincia de Guangxi, en el sur de China. La sección Penglaitan es lo que los geólogos consideran "muy expandido". En comparación con los 30 centímetros de sedimentos de Meishan, Las capas sedimentarias de Penglaitan componen 27 metros mucho más expandidos que se depositaron durante el mismo período de tiempo, justo antes de que ocurriera el principal evento de extinción.

"Es de una parte diferente de la antigua cuenca oceánica, que estaba más cerca del continente, donde puede encontrar arrecifes de coral y mucha más sedimentación y actividad biológica, ", Dice Ramezani." Así que podemos ver mucho más, como en lo que pasa en el medio ambiente y con la vida, en este mismo período de tiempo ".

Los investigadores recolectaron y analizaron minuciosamente muestras de múltiples capas de la sección Penglaitan, incluyendo muestras de lechos de cenizas que fueron depositadas por la actividad volcánica que ocurrió cuando el lecho marino cercano fue aplastado lentamente bajo la corteza continental. Estos lechos de ceniza contienen circonitas, diminutos granos minerales que contienen uranio y plomo, las proporciones que los investigadores pueden medir para determinar la edad del circón, y el lecho de ceniza de donde provino.

Ramezani y sus colegas utilizaron esta técnica de geocronología, desarrollado en gran medida por Bowring, para determinar con alta precisión la edad de múltiples capas de cenizas a lo largo de la sección Penglaitan. De su análisis, pudieron determinar que la extinción del final del Pérmico ocurrió repentinamente, hace unos 252 millones de años, más o menos 31, 000 años.

"Un puñetazo repentino"

El equipo también analizó capas sedimentarias en busca de fósiles, así como isótopos de oxígeno y carbono, que puede decir algo sobre la temperatura del océano y el estado de su ciclo del carbono en el momento en que se depositaron los sedimentos. Del registro fósil, esperaban ver olas de especies extinguiéndose en el período previo al horizonte de extinción final. Similar, anticiparon grandes cambios en la temperatura y la química del océano, eso señalaría el desastre que se avecina.

"Pensamos que veríamos una disminución gradual en la diversidad de formas de vida o, por ejemplo, ciertas especies que se sabe que son menos resistentes que otras, esperaríamos que se extinguieran pronto, pero no vemos eso, "Dice Ramezani." Las desapariciones son muy aleatorias y no se ajustan a ningún tipo de proceso fisiológico o efecto ambiental. Eso nos hace creer que los cambios que estamos viendo antes del horizonte de sucesos no reflejan realmente la extinción ".

Por ejemplo, los investigadores encontraron señales de que la temperatura del océano aumentó de 30 a 35 grados Celsius desde la base hasta la parte superior del intervalo de 27 metros, un período que abarca alrededor de 30, 000 años antes del principal evento de extinción. Este cambio de temperatura sin embargo, no es muy significativo en comparación con un calentamiento mucho mayor que tuvo lugar después de que la mayoría de las especies ya se habían extinguido.

"Los grandes cambios de temperatura se producen inmediatamente después de la extinción, cuando el océano se pone muy caliente e incómodo, "Dice Ramezani." Así que podemos descartar que la temperatura del océano fue un factor de extinción ".

Entonces, ¿qué pudo haber causado el repentino, exterminio global? La hipótesis principal es que la extinción del final del Pérmico fue causada por erupciones volcánicas masivas que arrojaron más de 4 millones de kilómetros cúbicos de lava sobre lo que ahora se conoce como las Trampas Siberianas. en Siberia, Rusia. Esas erupciones inmensas y sostenidas probablemente liberaron enormes cantidades de dióxido de azufre y dióxido de carbono al aire, calentando la atmósfera y acidificando los océanos.

El trabajo anterior de Bowring y su ex alumno de posgrado Seth Burgess determinó que el momento de las erupciones de las trampas siberianas coincide con el momento de la extinción del final del Pérmico. Pero según los nuevos datos del equipo de la sección Penglaitan, a pesar de que el aumento de la actividad volcánica global dominó los últimos 400, 000 años del Pérmico, no parece que hubo una extinción dramática de especies marinas o cambios significativos en la temperatura del océano y el carbono atmosférico en los 30, 000 años previos a la extinción principal.

"Podemos decir que hubo una extensa actividad volcánica antes y después de la extinción, lo que podría haber causado algún estrés ambiental e inestabilidad ecológica. Pero el colapso ecológico global vino con un golpe repentino, y no podemos ver su pistola humeante en los sedimentos que registran extinciones, "Dice Ramezani." La clave en este artículo es la brusquedad de la extinción. Cualquier hipótesis que diga que la extinción fue causada por un cambio ambiental gradual durante el Pérmico tardío, todos esos procesos lentos, podemos descartar. Parece que entra un puñetazo repentino, y todavía estamos tratando de averiguar qué significaba y qué lo causó exactamente ".

"Este estudio se suma mucho a la creciente evidencia de que los principales eventos de extinción de la Tierra ocurren en escalas de tiempo muy cortas, geológicamente hablando, "dice Jonathan Payne, profesor de ciencias geológicas y biología en la Universidad de Stanford, que no participó en la investigación. "Incluso es posible que el pulso principal de la extinción del Pérmico haya ocurrido en solo unos pocos siglos. Si resulta que refleja un punto de inflexión ambiental dentro de un intervalo más largo de cambio ambiental en curso, eso debería preocuparnos especialmente por los posibles paralelismos con el cambio global que está ocurriendo en el mundo que nos rodea en este momento ".

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre la investigación del MIT, innovación y docencia.