Un mal momento para estar vivo

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Estudio relaciona la desoxigenación de los océanos con una antigua extinción

En un nuevo estudio, los investigadores de Stanford han reforzado la teoría de que la falta de oxígeno en los océanos de la Tierra contribuyó a una devastadora muerte hace aproximadamente 444 millones de años. Los nuevos resultados indican además que estas condiciones anóxicas (poco o nada de oxígeno) duraron más de 3 millones de años, significativamente más que eventos similares que destruyeron la biodiversidad en la historia de nuestro planeta.

Más allá de profundizar la comprensión de los antiguos eventos de extinción masiva, los hallazgos tienen relevancia para hoy: El cambio climático global está contribuyendo a la disminución de los niveles de oxígeno en el océano abierto y las aguas costeras, un proceso que probablemente significa la perdición para una variedad de especies.

"Nuestro estudio ha exprimido gran parte de la incertidumbre restante sobre el alcance y la intensidad de las condiciones anóxicas durante una muerte masiva que ocurrió hace cientos de millones de años", dijo el autor principal Richard George Stockey, estudiante graduado en el laboratorio y coautor del estudio, Erik Sperling, profesor asistente de ciencias geológicas en la Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford (Stanford Earth). "Pero los hallazgos no se limitan a ese cataclismo biológico".

El estudio, publicado en Nature Communications el 14 de abril, se centró en un evento conocido como Extinción masiva del Ordovícico Tardío. Es reconocido como uno de los grandes "Cinco Grandes" en la historia de la Tierra, siendo el más famoso el evento Cretáceo-Paleógeno que aniquiló a todos los dinosaurios no aviarios hace unos 65 millones de años.

pizarras del Ordovícico TardíoImagen derecha: Pizarras y pizarras negras laminadas expuestas en el río Peel, Yukon, Canadá, que se depositaron durante el Ordovícico tardío y el primer Silúrico. Estos sedimentos no muestran evidencia de organismos que viven en el fondo marino debido a condiciones anóxicas en el fondo marino. Los investigadores estimaron la extensión global de las condiciones de bajo oxígeno durante este período de tiempo utilizando nuevos datos de isótopos de metales traza y modelos de incertidumbre.

Mundo acuático

Al comienzo del evento Ordovícico Tardío hace unos 450 millones de años, el mundo era un lugar muy diferente de lo que es hoy o incluso en la era de los dinosaurios. La gran mayoría de la vida se produjo exclusivamente en los océanos, y las plantas recién comenzaron a aparecer en la tierra. La mayoría de los continentes modernos se unieron como un solo supercontinente, llamado Gondwana.

Un pulso inicial de extinciones comenzó debido al enfriamiento global que se apoderó de gran parte de Gondwana bajo los glaciares. Hace aproximadamente 444 millones de años, un segundo pulso de extinción se estableció en el límite entre las etapas geológicas de Hirnant y Rhuddan en gran parte, aunque no de manera concluyente, atribuido a la anoxia oceánica. Alrededor del 85 por ciento de las especies marinas desaparecieron del registro fósil cuando finalmente pasó el evento del Ordovícico Tardío.

Los investigadores de Stanford y sus colegas del estudio observaron específicamente el segundo pulso de extinción. El equipo buscó limitar la incertidumbre sobre dónde se produjo en los mares de la Tierra una escasez de oxígeno disuelto, tan crítico para la biología oceánica entonces como lo es ahora, así como en qué medida y por cuánto tiempo. Estudios anteriores han inferido las concentraciones de oxígeno del océano a través de análisis de sedimentos antiguos que contienen isótopos de metales como el uranio y el molibdeno, que sufren diferentes reacciones químicas en condiciones anóxicas versus condiciones bien oxigenadas.

Evidencia elemental

Stockey dirigió la construcción de un nuevo modelo que incorporó datos de isótopos metálicos publicados anteriormente, así como nuevos datos de muestras de lutitas negras procedentes de la cuenca de Murzuq en Libia, depositadas en el registro geológico durante la extinción en masa. El modelo arrojó una red amplia, teniendo en cuenta 31 variables diferentes relacionadas con los metales, incluidas las cantidades de uranio y molibdeno que se filtran de la tierra y llegan a los océanos a través de los ríos para asentarse en el fondo marino.

La conclusión del modelo: en cualquier escenario razonable, la anoxia oceánica severa y prolongada debe haber ocurrido en grandes volúmenes de los fondos oceánicos de la Tierra. "Gracias a este modelo, podemos decir con confianza que un evento anóxico global largo y profundo está relacionado con el segundo pulso de extinción masiva en el Ordovícico Tardío", dijo Sperling. "Para la mayoría de la vida oceánica, el límite entre Hirnant y Rhuddania fue realmente un mal momento para estar vivo".

Efectos sobre la biodiversidad

Las lecciones del pasado sugieren que la desoxigenación está cada vez más documentada en los océanos modernos, particularmente en las laderas superiores de las plataformas continentales que abarcan las principales masas de tierra, ejercerá presión sobre muchos tipos de organismos, posiblemente al borde de la extinción. "No hay forma de que las condiciones de bajo oxígeno no tengan un efecto severo en la diversidad", dijo Stockey.

De esta manera, además de arrojar luz sobre la Tierra de un lejano eterno, los hallazgos del estudio podrían ayudar a los investigadores a modelar mejor como es ahora el planeta.

"En realidad tenemos un gran problema al modelar la oxigenación en el océano moderno", dijo Sperling. "Y al expandir nuestro pensamiento sobre cómo se han comportado los océanos en el pasado, podríamos obtener algunas ideas sobre los océanos hoy".

Artículo científico: Persistent global marine euxinia in the early Silurian

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