Hace unos 66 millones de años, un asteroide gigante golpeó la Tierra, provocando la extinción de los dinosaurios, amonitas, y muchas otras especies.

El asteroide fue igualmente devastador a nivel microscópico, llevando al plancton oceánico casi a la extinción. Esto paralizó la base de la cadena alimentaria marina y cerró importantes funciones oceánicas, como la absorción y entrega de dióxido de carbono de la atmósfera al fondo del océano.

Dada la amenaza real de un sexto evento de extinción masiva provocado por el colapso del clima causado por el hombre y la alteración del hábitat, Queríamos saber cuánto tiempo tardó el ecosistema oceánico en reiniciarse después del último. Lo que encontramos tiene graves implicaciones para las perspectivas a largo plazo de los ecosistemas marinos en caso de que inclinemos la base crítica de su cadena alimentaria por encima del umbral de la extinción.

El nanoplancton que desapareció casi por completo hace 66 millones de años, también conocido como cocolitóforos, ahora se ha extendido una vez más en los océanos superiores iluminados por el sol. Aunque aproximadamente 100 veces más pequeño que un grano de arena, son tan abundantes que son visibles desde el espacio como remolinos de flores en la superficie del océano.

Cuando mueren estos plancton microscópicos, dejan tras de sí exquisitos exoesqueletos acorazados conocidos como cocosferas hechos del mineral calcita, compuesto de calcio y carbono enlazados. Junto con las células muertas de plancton, estos esqueletos caen lentamente al fondo del océano, formando un sedimento fangoso rico en calcio y carbono. A medida que este sedimento se compacta, forma tiza y piedra caliza, dejándonos con paisajes icónicos como acantilados de tiza blanca:el fondo marino poco profundo de una época olvidada, ya levantado por la actividad tectónica.

Dentro de este sedimento compactado se conserva un registro fósil continuo que se remonta a 220 millones de años. Es este registro fósil, el más abundante del planeta, el que puede decirnos cómo respondieron los ecosistemas a la extinción del nanoplancton. Los cambios en la diversidad y abundancia del plancton que alguna vez vivió en el océano reflejan los cambios ambientales que se produjeron en los milenios posteriores al impacto del asteroide gigante.

Extrajimos un núcleo continuo de sedimentos de aguas profundas del Océano Pacífico. Durante los primeros 13 millones de años después del evento de extinción masiva, tomamos una muestra del registro fósil a intervalos de 13, 000 años. Medimos la abundancia de fósiles diversidad y tamaños de celda de más de 700, 000 especímenes, produciendo probablemente el mayor conjunto de datos fósiles jamás producido en un solo sitio.

2 millones de años para la estabilidad, 10 m para la diversidad

Estos datos fósiles revelaron que las plantas, el plancton fotosintético se recuperó casi de inmediato, probablemente unos pocos miles de años después de la extinción masiva. Sin embargo, las primeras comunidades eran muy inestables y estaban compuestas por solo un puñado de especies con tamaños de células inusualmente pequeños, como muestra la figura anterior.

Mientras que los esqueletos de calcita de células de plancton más grandes pueden hundirse hasta el fondo del mar, los esqueletos de estos organismos más pequeños descienden con mucha menos frecuencia, en lugar de ser "reciclado" en la parte superior del océano por plancton hambriento. Las comunidades con células de mayor tamaño no se restablecieron hasta dos millones de años después, restaurar su transferencia crítica de carbono al fondo del océano a niveles previos a la extinción.

En este momento, también había aumentado el número de diferentes especies de plancton. Esta diversidad genética les permitió expandirse a una mayor variedad de hábitats oceánicos, proporcionar una mayor resiliencia al cambio ambiental, y una base segura en la base de la red alimentaria oceánica.

Esta estabilidad luego apoyó la expansión en la abundancia y diversidad del plancton más grande, pez, mamíferos, y aves que dependen de estas fuentes de alimento. Pero aunque los ecosistemas estables y resilientes habían regresado dos millones de años después de la extinción masiva, Fueron necesarios ocho millones de años más para que el número de especies se recuperara completamente a sus niveles anteriores.

Una advertencia del pasado

Los ecosistemas marinos de hoy siguen siendo tan dependientes del plancton en su base como lo eran en el pasado. Los estudios muestran que las poblaciones de plancton de hoy en día ya han disminuido hasta en un 40%, y que el 70% de las especies están migrando hacia los polos. Todavía no entendemos completamente cómo las especies de plancton finalmente podrían llegar a la extinción, pero el registro fósil nos muestra que la extinción está fuertemente condicionada por el cambio climático.

Si seguimos emitiendo carbono e interfiriendo con los ecosistemas marinos, corremos el riesgo de perder a uno de sus actores críticos de almacenamiento de carbono y suministro de alimentos. La investigación muestra que la naturaleza podría tardar millones de años en revertirse.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.