Descubriendo los secretos detrás de la primera gran extinción masiva de la Tierra

Eurypterida

Arriba: Cuando desaparecieron animales como los Eurypterida, ocuparon su lugar los primeros vertebrados.

En la extinción masiva del Ordovícico tardío desaparecieron alrededor del 85% de las especies marinas

Todos sabemos que los dinosaurios murieron en una extinción masiva. ¿Pero sabías que hubo otras extinciones masivas? Hay cinco extinciones masivas más importantes, conocidas como las "cinco grandes", donde al menos tres cuartas partes de todas las especies que existían en toda la Tierra enfrentaron la extinción durante un período geológico particular. Con las tendencias actuales de calentamiento global y cambio climático, muchos investigadores creen que ahora podemos estar en una sexta.

Descubrir la causa raíz 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 en el futuro.

Recientemente, un equipo de científicos fue coautor de un artículo que explora la extinción masiva del Ordovícico tardío (LOME, Late Ordovician mass extinction), que es la primera o la más antigua de las "cinco grandes (hace unos 445 millones de años)". Alrededor del 85% de las especies marinas, la mayoría de las cuales vivían en océanos poco profundos cerca de los continentes, desaparecieron durante ese tiempo.

El autor principal Alexandre Pohl, de la Universidad de California, Riverside (ahora investigador postdoctoral en la Université Bourgogne Franche-Comté en Dijon, Francia) y sus coautores investigaron el medio ambiente oceánico antes, durante y después de la extinción para determinar cómo se preparó y desencadenó el evento.

fósiles Ordovícico

Imagen: Imagen detallada de fósiles del afloramiento del período Ordovícico en la isla de Anticosti, Quebec, Canadá. Crédito: André Desrochers, Universidad de Ottawa

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 hubiera practicado snorkel en un mar del Ordovícico, habría visto algunos grupos familiares como almejas, caracoles y esponjas, pero también muchos otros grupos que ahora tienen una diversidad muy reducida o están completamente extintos como trilobites, braquiópodos y crinoideos", dice Finnegan.

A diferencia de las extinciones masivas rápidas, como el evento de extinción Cretácico-Terciario donde los dinosaurios y otras especies murieron repentinamente hace unos 65,5 millones de años, Finnegan dice que la LOME se desarrolló durante un período de tiempo sustancial, con estimaciones entre menos de medio millón y casi dos millones de años.

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

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Imagen: Imagen detallada de fósiles del afloramiento del período Ordovícico en la isla de Anticosti, Quebec, Canadá. (Crédito de la foto: André Desrochers, Universidad de Ottawa). Crédito: André Desrochers, Universidad de Ottawa

Zunli Lu, profesor de Ciencias de la Tierra y el medio ambiente en la Universidad de Syracuse, y sus estudiantes tomaron medidas de la concentración de yodo en rocas carbonatadas de ese período, contribuyendo con importantes hallazgos sobre los niveles de oxígeno en varias profundidades oceánicas. La concentración del elemento yodo en las rocas carbonatadas sirve como indicador de los cambios en el nivel de oxígeno oceánico en la historia de la Tierra.

Sus datos, combinados con simulaciones de modelos por computadora, sugirieron que no hubo evidencia de anoxia, o falta de oxígeno, fortaleciéndose durante el evento de extinción en el hábitat de animales del océano poco profundo donde vivían la mayoría de los organismos, lo que significa que probablemente fue responsable de la LOME el enfriamiento climático que ocurrió durante el período Ordovícico tardío combinado con factores adicionales.

Por otro lado, existe evidencia de que la anoxia en los océanos profundos se expandió durante ese mismo tiempo, un misterio que no puede ser explicado por el modelo clásico de oxígeno oceánico, dice el experto en modelos climáticos Alexandre Pohl.

"Se anticipó la oxigenación de la capa superior del océano en respuesta al enfriamiento, porque el oxígeno atmosférico se disuelve preferentemente en aguas frías", dice Pohl. "Sin embargo, nos sorprendió ver una anoxia expandida en la parte inferior del océano, ya que la anoxia en la historia de la Tierra generalmente se asocia con el calentamiento global inducido por el vulcanismo".

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Imagen: Imagen detallada de fósiles del afloramiento del período Ordovícico en la isla de Anticosti, Quebec, Canadá. Crédito: André Desrochers, Universidad de Ottawa

Atribuyen la anoxia de las profundidades marinas a la circulación del agua de mar a través de los océanos globales. 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 modelado por computadora muestran que el enfriamiento del clima probablemente alteró el patrón de circulación del océano, deteniendo el flujo de agua rica en oxígeno en mares poco profundos hacia el océano más profundo.

Según Lu, reconocer que el enfriamiento del clima también puede conducir a niveles más bajos de oxígeno en algunas partes del océano es un punto clave de su estudio.

"Durante décadas, la escuela de pensamiento predominante en nuestro campo es que el calentamiento global hace que los océanos pierdan oxígeno y, por lo tanto, afecten la habitabilidad marina, desestabilizando potencialmente todo el ecosistema", dice Lu. "En los últimos años, la creciente evidencia apunta a varios episodios en la historia de la Tierra cuando los niveles de oxígeno también bajaron en climas fríos".

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

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

Los resultados del estudio se publican en la revista Nature Geoscience del 1 de noviembre: Vertical decoupling in Late Ordovician anoxia due to reorganization of ocean circulation

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