Lo que la extinción masiva de hace 250 millones de años nos puede enseñar


Hace aproximadamente 250 millones de años, un gran número de especies desaparecieron de la Tierra. Este evento de extinción masiva puede dar pistas a los actuales cambios mundiales del ciclo del carbono, de acuerdo con Jonathan Payne, profesor asistente de ciencias geológicas y ambientales. Según Payne, paleobiólogo que se unió a la facultad de Stanford en 2005, estudiando la extinción del Pérmico-Triásico, y los siguientes 4 millones de años de inestabilidad en el ciclo global del carbono. En la edición de julio de Geological Society of America Bulletin, Payne presentó pruebas de que una liberación masiva y rápida de carbono pudo haber provocado esta extinción.

“La gente señala al registro fósil como un lugar donde podemos aprender acerca de cómo nuestras acciones de hoy pueden afectar el curso futuro de la evolución”, dijo Payne. “Eso es cierto: El registro geológico proporciona el contexto para los acontecimientos modernos. Se nos puede pasar por alto procesos muy importantes o subestimar la magnitud de los cambios en el futuro mediante el uso de sólo los últimos dos mil años como punto de referencia..”

Payne ha pasado los últimos cinco años desenterrando el registro geológico profundo del sur de China. Con kilómetros de espesor, los yacimientos de fósiles de piedra caliza en el Gran Banco de Guizhou se formaron en aguas poco profundas del océano durante los últimos años del Pérmico y Triásico temprano. A medida que el fondo del océano se hundía, las capas nuevas, más jóvenes, de piedra caliza se formaban en la parte superior. Desde entonces, las placas tectónicas han convertido estas rocas a su bando. Ahora, Payne y sus colegas pueden caminar hacia atrás en el tiempo a través de las capas anteriormente horizontales.

Los yacimientos marinos de fósiles de este tipo ofrecen dos ventajas para alguien que estudia los patrones generales de la historia de la vida, de acuerdo con Payne. Debido a que las aguas oceánicas cubren grandes áreas por largos períodos de tiempo y de alguna manera protegen a las rocas subyacentes de la erosión, las camas de fósiles marinos tienden a ser físicamente más grandes y cubren un período más largo de tiempo con una mejor resolución temporal.

Más del 90 por ciento de todas las especies marinas desaparecieron de Guizhou y otros bancos de fósiles al final del Pérmico, hace 250 millones de años. Las plantas y animales terrestres sufrieron pérdidas similares. Douglas Erwin, conservador de la colección de invertebrados del Paleozoico del Museo Nacional Smithsoniano de Historia Natural, ha llamado a este caso “la mayor crisis de la biodiversidad en la historia de la vida.” Un inusualmente largo período de tiempo transcurrió antes de que la diversidad biológica comenzara a reaparecer. Los científicos discrepan sobre las causas de esta extinción. Sin embargo, casi todas las explicaciones citan altos niveles de gases de efecto invernadero, incluyendo dióxido de carbono, niveles bajos de oxígeno en los océanos y altos niveles de gases tóxicos.

En 1991, los científicos informaron que el mayor acontecimiento volcánico conocido en los últimos 600 millones de años se produjo al mismo tiempo, que la extinción de finales del Pérmico. El magma extruido a través de carbón de las regiones ricas de la corteza de la Tierra cubrió una región del tamaño de la parte continental de Estados Unidos con capas de basalto de una profundidad de hasta 6 kilómetros. Las erupciones que formaron las llamadas Escaleras de Siberia no sólo lanzaron cenizas, escombros y gases tóxicos a la atmósfera, sino que también pudieron haber calentado el carbono y liberar grandes cantidades de dióxido de carbono y metano a la atmósfera.

La rápida liberación de estos gases de efecto invernadero habría causado que los primeros océanos se volvieran ácidos y luego se sobresaturaran con carbonato de calcio. En el artículo, Payne presenta evidencias de que las praderas submarinas de piedra caliza se  erosionaronpor todo el mundo en el momento de la extinción de finales del Pérmico. Este hallazgo, junto con la evidencia geoquímica de cambios en las abundancias relativas de isótopos de carbono, sugiere un ambiente marino ácido en el momento de la extinción. Las capas de roca que cubren la superficie erosionada muestran respiraderos de carbonato de cristal, que indican una sobresaturación de carbonato cálcico en los océanos.

“Esta extinción de finales del Pérmico está comenzando a verse un poco como el mundo en que vivimos ahora”, dijo Payne. “La buena noticia, si hay una buena noticia, es que aún no hemos liberado más carbono a la atmósfera, como sugiere la hipótesis de la extinción de finales del Pérmico. Lo que suceda depende en gran medida de las futuras decisiones políticas y lo que acontecerá durante el próximo par de siglos. “

Los planes de Payne son aprender más sobre las causas y consecuencias de este evento de extinción masiva. Tres estudiantes volarán el 1 de agosto para reunirse con él en el sur de China, para cuatro semanas de estudios de campo.

Si la actividad volcánica libera una cantidad suficiente de carbono en el aire dentro de menos de 100.000 años, la Tierra se enfriará de forma transitoria y luego experimentará un prolongado período de calentamiento global, dijo Payne. Este verano, Ellen Schaal, un estudiante graduado del Departamento de Ciencias Geológicas y de la Tierra, utilizará un índice geoquímico para tratar de entender cómo el clima ha cambiado durante el período de finales del Pérmico.

Otros dos estudiantes examinarán las estructuras de los arrecifes de coral. El Gran Banco de Guizhou contiene arrecifes fosilizados de justo antes y después de este evento de extinción. La estudiante graduada Mindi Summers espera describir la estructura ecológica de los arrecifes de coral justo antes de la extinción, y el estudiante graduado Brian Kelley estudiará el desarrollo y la diversificación de los arrecifes después de que el ciclo global del carbono comenzara a estabilizarse.

Las comunidades de arrecifes son una especie de canario en una mina, explicó Payne. Hoy en día, los arrecifes de coral saludables se consideran una medida de la estabilidad ambiental. Cuando está estresadas por las condiciones ambientales, las algas que habitan el arrecife desaparecen, y el arrecife pierde color y una de las razones por qué las algas puede desaparecer de ese entorno es la temperatura. Por ejemplo, cuando las temperaturas del océano aumentaron durante los años de El Niño, los corales se volvieron más pálidos. Este tipo de respuesta inmediata a los cambios ambientales es difícil de rastrear en el registro geológico.

“Esperamos conciliar los procesos a corto plazo que se observan operando en la actualidad con las escalas de tiempo muy largas que pueden verse en el registro geológico”, dijo Seth Finnegan, investigador postdoctoral del laboratorio de Payne.

Los co-autores del artículo son Daniel Lehrmann, David Follett y Margaret Seibel de la Universidad de Wisconsin-Oshkosh, Lee Kump y Anthony Riccardi de la Pennsylvania State University; Demir Altiner del Middle East Technical University, Hiroyoshi Sano de la Universidad de Kyushu, y Wei Jiayong de la Encuesta Geológica de Guizhou. El estudio fue patrocinado por la Fundación Nacional de Ciencias, el Instituto de Astrobiología de la NASA y Sigma XI.

El trabajo de campo este verano estará patrocinado por la National Geographic Society y el Fondo de Investigación del Petróleo (administrado por la American Chemical Society).

Autor: Jesse Boyett Anderson

Enlace original: What 250 millions years old extinction event can tell us about the Earth today

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