Las extinciones masivas son momentos en el pasado de la Tierra en los que grandes proporciones de vida murieron repentina y catastróficamente. Estos han ocurrido periódicamente durante los últimos 550 millones de años. Las causas exactas de estas extinciones no se comprenden completamente, pero parece haber una notable coincidencia entre las extinciones masivas y las enormes erupciones volcánicas que forman grandes provincias ígneas (LIP).

Los LIP son volcanes masivos que producen millones de kilómetros cúbicos de magma basáltico en muy poco tiempo. Son mucho más grandes en escala que las famosas súper erupciones, como el supervolcán de la caldera de Yellowstone, que generalmente liberan menos de 5, 000 kilómetros cúbicos de magma.

El magma de los LIP puede liberar suficientes gases durante la erupción, como el dióxido de carbono (un gas de efecto invernadero) o compuestos a base de azufre, para cambiar el clima. Este cambio climático, a su vez, afecta la composición de los océanos y conduce rápidamente a la muerte de la vida en la Tierra.

Si bien las enormes erupciones volcánicas se han relacionado con extinciones masivas en la Tierra, Nuestra investigación muestra que uno de los LIP conocidos más grandes del mundo puede no haber tenido ningún efecto sobre el clima o haber causado extinciones. Antes de nuestro estudio, la edad exacta del LIP no se conocía realmente; con nuestro conjunto de datos mejorado y análisis de mayor precisión, pudimos demostrar que estas cosas no ocurrieron al mismo tiempo.

No solo erupciones

La investigación también ha sugerido que el basalto de los LIP, que se inmiscuyen en la corteza, pueden calentarse y cambiar, metamorfosearse, rocas sedimentarias que son ricas en volátiles, compuestos que se vaporizan fácilmente. Este metamorfismo puede liberar enormes cantidades de gases como el metano y el dióxido de azufre de los sedimentos. que también cambian el clima, lo que lleva a extinciones masivas.

Se ha culpado a ambos mecanismos de causar el cambio climático que resultó en extinciones masivas. Sin embargo, También hay casos de LIP que no parecen causar extinciones masivas y también extinciones que no tienen LIP aparente. La relación entre estas enormes erupciones volcánicas LIP y las extinciones masivas puede no ser tan clara como se pensaba anteriormente. Desenredar los mecanismos exactos involucrados ha sido el foco de numerosos estudios científicos.

Un factor extremadamente importante a considerar es la edad exacta del LIP en relación con la extinción masiva. Si las edades del cambio climático, la extinción masiva asociada y el LIP no se superponen, entonces el vulcanismo no es la causa.

Erupción brasileña

Para investigar si uno de los LIP más grandes del mundo causó un cambio climático masivo y una extinción masiva, nuestro equipo de investigación generó edades muy precisas para el LIP de Paraná-Etendeka en Brasil. Fechamos el circón mineral que cristalizó dentro de los flujos de lava erupcionados utilizando el sistema U-Pb, lo que nos permite determinar con precisión la edad de erupción de las lavas. Esta técnica produce edades precisas y precisas para los LIP.

Numerosos estudios han relacionado este LIP con un evento de extinción masiva que se encuentra en los océanos. Lo primero que queríamos saber era cuándo estalló este LIP, y por cuánto tiempo. Una vez que tuvimos esta información, podríamos determinar si ocurrió exactamente al mismo tiempo que el evento de extinción masiva.

Nuestro estudio se centró en la provincia magmática de Paraná, la parte sudamericana del LIP en Brasil, que es, con mucho, la más grande, y produjo aproximadamente un millón de kilómetros cúbicos de magma.

Cuando este LIP estalló, Hace 140 millones de años, América del Sur y África estaban conectadas y eran parte del supercontinente de Gondwana. Este LIP estalló en Brasil y Namibia, cuando ambas áreas eran vecinas antes de la apertura del Océano Atlántico Sur.

Muchos estudios han sugerido que este LIP provocó un cambio climático global que condujo a una pequeña extinción masiva y también a una reducción de la concentración de oxígeno en los océanos. Este período se llama evento valanginiano.

Sin efectos ambientales

Nuestra investigación muestra que el LIP de Paraná entró en erupción extremadamente rápido, alrededor de un millón de años después de la extinción masiva, por lo que es poco probable que haya sido la causa. Hay una parte más antigua del LIP de Paraná en la que no trabajamos y que podría haber causado el evento de Valanginian. Pero la mayoría de los LIP entran en erupción en un período de tiempo muy corto, por lo que es poco probable que la parte más antigua sea más de un millón de años más antigua que el resto de la provincia.

Tampoco trabajamos en la parte de Etendeka de la provincia de Namibia. Sin embargo, esta parte de la provincia es extremadamente pequeña en comparación con la parte sudamericana, y esperamos que estalló coincidentemente con el Paraná, aunque puede haber continuado en erupción por más tiempo (y por lo tanto puede ser más joven).

Nuestro estudio del LIP de Paraná demuestra que la erupción de grandes volúmenes de magma LIP por sí sola puede no ser suficiente para causar extinciones masivas. La pregunta que queda es por qué esta enorme erupción de magma casi no tuvo ningún efecto sobre el clima; nuestra teoría es que la falta de sedimentos ricos en volátiles alrededor del LIP de Paraná significó que no se liberaron volátiles adicionales debido al metamorfismo durante el posicionamiento, o emplazamiento, del LIP. Quizás el metamorfismo de los sedimentos por magmas LIP, y el gas liberado asociado con esto, ¿El principal impulsor del cambio climático conduce a extinciones masivas?

El evento de extinción masiva más grande de la Tierra ocurrió al final del período Pérmico, coincidiendo con la erupción del LIP Siberian Traps. Este LIP invadió grandes cuencas sedimentarias ricas en volátiles que probablemente causaron la liberación de cantidades masivas de compuestos volátiles.

Nuestros hallazgos para el LIP de Paraná también dependen de la edad del evento de Valanginian. En la actualidad, la estimación de la edad para este evento se basa en el análisis cíclico de los sedimentos oceánicos, pero es posible que con mayor precisión, podemos encontrar que se superpone con el LIP de Paraná. Si bien las enormes erupciones volcánicas se han relacionado con extinciones masivas en la Tierra, Nuestra investigación muestra que uno de los LIP conocidos más grandes del mundo puede no haber tenido ningún efecto sobre el clima o haber causado extinciones. Pero por ahora, parece que el LIP de Paraná casi no tuvo ningún efecto ambiental en nuestro planeta.

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