Un equipo de investigadores publica un nuevo estudio que explora la causa de la extinción masiva tardía del Ordovícico.

Todos sabemos que los dinosaurios murieron en extinción masiva. ¿Pero sabías que ha habido otras extinciones masivas? Hay cinco de las extinciones masivas más importantes, conocidas como las «cinco grandes», donde al menos tres cuartas partes de todas las especies que se encuentran en la Tierra en su conjunto han estado amenazadas de extinción dentro de un período geológico particular. Con las tendencias actuales en el calentamiento global y el cambio climático, muchos investigadores ahora creen que podríamos estar en una sexta parte.

Descubrir la causa fundamental de las extinciones masivas de la Tierra ha sido durante mucho tiempo un tema candente para los científicos, ya que comprender las condiciones ambientales que llevaron a la eliminación de la mayoría de las especies en el pasado podría ayudar a prevenir que ocurra un evento similar.

Un equipo de científicos del Departamento de Ciencias Ambientales y de la Tierra de la Universidad de Syracuse, Universidad de California, Berkeley y la Universidad de California, Riverside, Bourgogne Franche-Comté University, University of New Mexico, University of Ottawa, China University of Science and Technology y Stanford University recientemente coescribe un artículo que explora la Extinción Masiva del Ordovícico Tardío (LOME), que es el primero o el más antiguo de los «Cinco Grandes (hace unos 445 millones de años)». Aproximadamente el 85% de las especies marinas, la mayoría de las cuales vivían en océanos poco profundos cerca de los continentes, se extinguieron durante este tiempo.

Imágenes detalladas de afloramientos fósiles del período Ordovícico en la isla Anticosti, Quebec, Canadá. Crédito: André Desrochers, Universidad de Ottawa

El autor principal Alexandre Pohl, de UC Riverside (ahora investigador postdoctoral en la Universidad Bourgogne Franche-Comté en Dijon, Francia) y sus coautores estudiaron el entorno oceánico antes, durante y después de la extinción para determinar cómo ocurrió el evento. elaborado y activado. Los resultados de su estudio fueron publicados en la revista Geociencias de la naturaleza hoy (1 de noviembre de 2021).

Para pintar una imagen del ecosistema oceánico durante el período Ordovícico, el experto en extinciones masivas Seth Finnegan, profesor asociado en UC Berkeley, dice que los mares estaban llenos de biodiversidad. Los océanos contenían algunos de los primeros arrecifes creados por animales, pero carecían de una gran cantidad de vertebrados.

“Si hubieras buceado con esnórquel en un mar del Ordovícico, habrías visto grupos familiares como almejas, caracoles y esponjas, pero también muchos otros grupos cuya diversidad ahora está muy reducida o completamente extinta, como trilobites, braquiópodos y crinoideos”, dice Finnegan. .

A diferencia de las extinciones masivas rápidas, como Cretáceo-Evento de extinción terciaria en el que los dinosaurios y otras especies murieron repentinamente hace unos 65,5 millones de años, según Finnegan, LOME tuvo lugar durante un período de tiempo sustancial, con estimaciones que oscilan entre menos de medio millón y casi dos millones de años.

Imágenes detalladas de afloramientos fósiles del período Ordovícico en la isla Anticosti, Quebec, Canadá. Crédito: André Desrochers, Universidad de Ottawa

Uno de los principales debates en torno a LOME es si la falta de oxígeno en el agua de mar provocó la extinción masiva de este período. Para estudiar esta cuestión, el equipo integró pruebas geoquímicas con simulaciones numéricas y modelos informáticos.

Zunli Lu, profesor de ciencias ambientales y de la tierra en la Universidad de Syracuse, y sus estudiantes tomaron medidas de la concentración de yodo en rocas carbonatadas de este período, haciendo importantes descubrimientos sobre los niveles de oxígeno en diferentes profundidades oceánicas. La concentración del elemento yodo en las rocas carbonatadas sirve como indicador de los cambios en el nivel de oxígeno del océano en la historia de la Tierra.

Sus datos, combinados con simulaciones de modelos por computadora, sugirieron que no había evidencia de anoxia mejorada, o falta de oxígeno, después de la extinción en el hábitat de animales oceánicos poco profundos donde vivían la mayoría de los organismos, lo que significa que el enfriamiento del clima ocurrió durante el Ordovícico superior. período. combinado con factores adicionales probablemente fue responsable de LOME.

Por otro lado, existen evidencias de que la anoxia en los océanos profundos se ha extendido durante el mismo período, un misterio que no puede explicarse con el modelo clásico de oxígeno oceánico, según el experto en modelización climática Alexandre Pohl.

«Se anticipó la oxigenación de alta mar en respuesta al enfriamiento, porque el oxígeno atmosférico se disuelve preferentemente en agua fría», explica Pohl. «Sin embargo, nos sorprendió ver una amplia anoxia en la parte inferior del océano, ya que la anoxia en la historia de la Tierra se asocia generalmente con el calentamiento global inducido por el vulcanismo».

Atribuyen la anoxia de las profundidades marinas a la circulación del agua de mar a través de los océanos del mundo. Pohl dice que un punto clave a tener en cuenta es que la circulación oceánica es un componente muy importante del sistema climático.

Formó parte de un equipo dirigido por el modelador senior Andy Ridgwell, profesor de UC Riverside, cuyos resultados de modelos informáticos muestran que el enfriamiento climático probablemente alteró el patrón de circulación del océano, deteniendo el flujo de agua rica y oxígeno en los mares poco profundos hacia el océano más profundo.

Reconocer que el enfriamiento del clima también puede conducir a niveles más bajos de oxígeno en partes del océano, dice Lu, es una parte clave de su estudio.

«Durante décadas, la escuela de pensamiento dominante en nuestro campo ha sido que el calentamiento global hace que los océanos pierdan oxígeno y, por lo tanto, tiene un impacto en la habitabilidad marina, desestabilizando potencialmente todo el ecosistema», dijo Lu. «En los últimos años, más y más más evidencia apunta a varios episodios en la historia de la Tierra donde los niveles de oxígeno también han caído en climas fríos «.

Si bien las causas de la extinción del Ordovícico Tardío no se han acordado por completo, y no lo estarán por algún tiempo, el estudio del equipo excluye los cambios de oxigenación como una explicación única para esta extinción y agrega nuevos datos que favorecen que el cambio de temperatura sea el mecanismo de destrucción de LOME.

Pohl espera que a medida que se disponga de mejores datos climáticos y modelos numéricos más sofisticados, puedan ofrecer una representación más sólida de los factores que pueden haber llevado a la extinción masiva del Ordovícico superior.

Referencia: «Desacoplamiento vertical en anoxia tardía del Ordovícico debido a la reorganización de la circulación oceánica» por Alexandre Pohl, Zunli Lu, Wanyi Lu, Richard G. Stockey, Maya Elrick, Menghan Li, André Desrochers, Yanan Shen, Ruliang He, Seth Finnegan y Andy Ridgwell, 1 de noviembre de 2021, Geociencias de la naturaleza.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00843-9