Conchas de caracoles fósiles ofrecen una nueva herramienta para analizar la antigua química oceánica

fósil de caracol Sinuarbullina yangouensis

Los bioindicadores de acidificación oceánica severa están ausentes de la extinción masiva del final del Pérmico

Una colección de conchas fósiles de caracoles y almejas marinas desafía una teoría que dice que la extinción masiva más mortífera del mundo estuvo acompañada de una severa acidificación del océano.

En lugar de mostrar daños o signos de reparación, lo que se esperaría si el molusco sobreviviera en condiciones ácidas, las conchas estaban en excelente estado.

William Foster, científico de la Universidad de Hamburgo y ex investigador postdoctoral en la Escuela de Geociencias Austin Jackson de la Universidad de Texas, dirigió la investigación.

El estudio es el primero en utilizar conchas de moluscos fosilizados para investigar la química del océano, lo que demuestra una nueva herramienta que los científicos pueden utilizar para estudiar las condiciones del pasado profundo del planeta.

"Para los eventos que ocurrieron hace millones de años, tenemos que confiar en evidencia como la química de las rocas y los fósiles marinos", dijo el coautor Rowan Martindale, profesor asociado de la Escuela Jackson. "A veces, estos proxies dan resultados contradictorios, por lo que necesitamos múltiples medidas independientes de las condiciones del océano".

La extinción masiva más mortífera del mundo acabó con alrededor del 90% de las especies vivas hace unos 252 millones de años al final del Período Pérmico. La extinción fue provocada por enormes erupciones volcánicas en la actual Siberia, que liberaron grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera en un período de tiempo relativamente corto, lo que provocó un rápido calentamiento global.

Cuando el dióxido de carbono atmosférico es alto, el océano puede absorber parte del gas y volverse más ácido. Sin embargo, el registro geológico no es concluyente acerca de si esto ocurrió durante el evento de extinción del final del Pérmico.

"Algunos estudios previos basados en análisis químicos de rocas habían sugerido que los mares del mundo eran ácidos en ese momento, pero otra evidencia geoquímica sugirió lo contrario", dijo Foster.

fósil de caracol marinoImagen derecha: Un fósil de 250 millones de años de un caparazón de caracol marino en perfectas condiciones. El caparazón fue uno de los miles examinados en el estudio. Barra de escala = 100 µm. Crédito: William Foster et al.

El análisis de las conchas de moluscos ofrece una perspectiva más completa, dijo Foster, porque recogen el estado químico del océano poco después del evento de extinción de arriba a abajo, no solo donde se asentaron los sedimentos. Analizó la acidificación en aguas superficiales mediante el análisis de caparazones de larvas y la acidificación del fondo marino mediante el análisis de caparazones de adultos.

La investigación implicó examinar bajo un microscopio más de 2.300 conchas fósiles de caracoles marinos y bivalvos. Y aunque un puñado de conchas registra algún deterioro del crecimiento, no había signos de agujeros reparados, un signo revelador de moluscos que viven en un ambiente ácido.

"Ninguno muestra marcas de reparación que indicarían una acidificación severa en las aguas superficiales o en el lecho marino", dijo Foster.

Los fósiles fueron recolectados de un sitio en lo que ahora es Svalbard, Suecia. Cuando los animales estaban vivos, el sitio estaba cubierto por un mar poco profundo y la Tierra contenía un solo continente masivo.

"Fue realmente emocionante estudiar organismos que vivieron cuando Pangea era un supercontinente", dijo el coautor Jaime Hirtz, quien recientemente obtuvo una maestría de la Escuela Jackson pero comenzó a trabajar en estos fósiles cuando era estudiante de pregrado.

mapa límite Pérmico/Triásico

Imagen: Mapa paleogeográfico que muestra la ubicación de (1) Svalbard, (2) Italia y Hungría, (3) Omán y (4) el sur de China durante el límite Pérmico/Triásico. Mapa base de Golonka y corrientes oceánicas interpretadas de Flügel

Los animales marinos con caparazones hechos de aragonito (un tipo de mineral de carbonato de calcio) son particularmente susceptibles a la acidificación de los océanos. Los científicos usan caparazones de "mariposas marinas", un tipo de caracol marino nadador, para estudiar la acidificación de los océanos en el presente y en el pasado reciente. Este estudio muestra que las conchas de especies de moluscos fosilizados se pueden analizar de manera similar, lo que abre la puerta a una investigación más extensa sobre la química de los océanos en el pasado de la Tierra y su conexión con los eventos climáticos.

"Uno de los aspectos más emocionantes de esta investigación es que ahora sabemos que podemos usar caparazones fósiles de animales marinos aragoníticos de hace millones de años como bioindicadores de la acidificación oceánica en el pasado", dijo el coautor Richard Twitchett, profesor del Museo de Historia Natural, Londres.

Los coautores adicionales del estudio son Maria Reistroffer, quien realizó la investigación mientras obtenía una licenciatura de la Escuela Jackson, y Conor Farrell, estudiante de pregrado en el University College Dublin.

El estudio se ha publicado el 24 de enero de 2022 en Scientific Reports: Bioindicators of severe ocean acidification are absent from the end-Permian mass extinction

Imagen de cabecera: Una concha fosilizada perteneciente a la especie extinta de caracol Sinuarbullina yangouensis que fue examinada por investigadores. El caparazón está en perfectas condiciones. Crédito: William Foster et al.

Etiquetas: FósilCaracol marinoQuímicaOcéano

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