Una oleada de gas venenoso acabó con la mitad de la vida marina en la primera extinción masiva de la Tierra

criaturas marinas del Ediacárico
Las extrañas y hermosas criaturas marinas del período Ediacárico. Imagen: Creative Commons

Llamado sulfuro de hidrógeno, es letal para todos los animales marinos

Hace unos 530 millones de años, el planeta rebosaba vida después de la explosión del Cámbrico, cuando la mayoría de los principales grupos de animales que vemos hoy empezaron a aparecer en el registro fósil.

La mayor parte de esta abundancia se concentraba en los océanos, que eran ricos en criaturas fantásticas como trilobites acorazadostrilobites acorazados, camarones de un metro de largo y feroces gusanos erizados de púas.

Pero los registros fósiles muestran que sólo 20 millones de años después, algo diezmó el 45% de todos los animales del océano. Este importante evento de extinción provocó una destrucción a una escala sin precedentes.

Durante años, la opinión predominante ha sido que esta muerte repentina fue causada principalmente por la rápida propagación de condiciones de bajo oxígeno o "anóxicas". Una teoría es que fue desencadenada por la repentina explosión de vida cámbrica, que cubrió el fondo marino con materia orgánica en descomposición cuando murieron las plantas y los animales y, a su vez, succionó grandes cantidades de oxígeno de la columna de agua.

Pero una investigación publicada en octubre sugiere que esta ola mortal puede haber sido sobrealimentada por algo más: una oleada de un gas químico nauseabundo llamado sulfuro de hidrógeno que asfixió la vida en el mar.

"Ese químico es letal para todos los animales marinos", dijo el coautor del estudio Chao Chang, geoquímico de la Universidad del Noroeste en Xi'an, China. "Básicamente, ningún animal podría sobrevivir durante mucho tiempo en un entorno como este".

El equipo de Chang descubrió pistas de esta extinción en el registro geológico del Cámbrico de la Plataforma Yangtze, una enorme meseta en el sur de China que alguna vez estuvo bajo el agua. El equipo fue allí en busca de molibdeno, un elemento químico que se transporta desde las rocas terrestres a través de los ríos hasta el océano.

El molibdeno es duradero y, en el océano, sus concentraciones en los sedimentos difieren según la química del agua circundante. Ambos factores lo convierten en un buen indicador de las condiciones del océano durante milenios pasados, dijo Chang.

fósiles de trilobites

Imagen: Fósiles de trilobites en roca. (Crédito de la imagen: Shutterstock)

Las muestras del período de extinción masiva contenían altos niveles de molibdeno. Esto sugirió que debía haber sulfuro de hidrógeno en el agua, porque el molibdeno "puede combinarse con el azufre para formar compuestos insolubles" que luego se depositan en los sedimentos, dijo Chang. Esto ocurre a tasas mucho más altas en aguas sulfurosas que en aguas normales, "especialmente cuando la concentración de sulfuro de hidrógeno es alta", dijo. En otras palabras, concentraciones más altas de molibdeno pueden correlacionarse con mayores cantidades de sulfuro de hidrógeno en el mar.

Pero, ¿Qué desencadenó esta propagación tóxica? "En la etapa actual, nadie puede decir con certeza qué causó la expansión de las aguas sulfurosas", dijo Chang. Sin embargo, el déficit de oxígeno podría haber sido causado por una explosión de materia orgánica, que posteriormente se hundió en el fondo marino y se pudrió, proporcionando un banquete para billones de microbios, añadió.

Mientras estos microbios se alimentaban del material en descomposición, también habrían comido sulfato que se encuentra naturalmente en el agua de mar. Pero en ese proceso, la creciente población de microbios habría convertido los sulfatos en un subproducto, el sulfuro de hidrógeno, y habría bombeado el agua llena de este gas, desencadenando la ola tóxica.

Aunque las muestras de los investigadores procedían únicamente de la actual China, creen que esta propagación tóxica se produjo a escala global, porque el molibdeno tiene un tiempo de residencia de cientos de miles de años en el océano. "Básicamente, esto significa que antes de que se pueda eliminar el molibdeno del océano, el agua de mar en el océano ya se habrá mezclado completamente muchas, muchas veces", dijo Chang. Este largo ciclo de vida significa que los niveles de isótopos de molibdeno registrados en una porción de sedimentos oceánicos reflejarán el promedio de todo el mar.

La investigación de seguimiento tendrá como objetivo establecer qué causó las condiciones anóxicas y la ola sulfídica que pronto siguió, dijo Chang. Este tipo de trabajo ayuda a los científicos a esbozar una imagen de los límites de la habitabilidad en la Tierra, añadió.

El artículo fue publicado en la revista Geophysical Research Letters: Mass Extinction Coincided With Expanded Continental Margin Euxinia During the Cambrian Age 4

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