La erosión de la capa de ozono fue responsable de un evento de extinción masiva

esporas fósiles

Tiene sorprendentes implicaciones para la vida en la Tierra de hoy

Investigadores de la Universidad de Southampton han demostrado que un evento de extinción hace 360 millones de años, que mató a gran parte de las plantas y la vida acuática de agua dulce de la Tierra, fue causado por una breve ruptura de la capa de ozono que protege a la Tierra de la dañina radiación ultravioleta (UV). Este es un mecanismo de extinción recientemente descubierto con profundas implicaciones hoy en día para nuestro mundo en calentamiento.

Ha habido una serie de extinciones masivas en el pasado geológico. Solo una fue causada por un asteroide que golpeó la Tierra hace 66 millones de años cuando los dinosaurios se extinguieron. Tres de las otras, incluida el final de la Gran Muerte Pérmica, hace 252 millones de años, fueron causadas por enormes erupciones volcánicas a escala continental que desestabilizaron las atmósferas y los océanos de la Tierra.

Ahora, los científicos han encontrado evidencia que demuestra que los altos niveles de radiación UV colapsaron los ecosistemas forestales y mataron a muchas especies de peces y tetrápodos (nuestros antepasados de cuatro patas) al final del período geológico del Devónico, hace 359 millones de años. Esta dañina explosión de radiación UV ocurrió como parte de uno de los ciclos climáticos de la Tierra, en lugar de ser causada por una gran erupción volcánica.

El colapso del ozono ocurrió cuando el clima se calentó rápidamente luego de una intensa edad de hielo y los investigadores sugieren que la Tierra hoy podría alcanzar temperaturas comparables, posiblemente desencadenando un evento similar.

El equipo recolectó muestras de rocas durante expediciones a regiones polares montañosas en el este de Groenlandia, que una vez formaron un enorme lecho de un antiguo lago en el árido interior del viejo continente de arenisca roja, compuesto por Europa y América del Norte. Este lago estaba situado en el hemisferio sur de la Tierra y habría sido similar en naturaleza al actual lago Chad, en el borde del desierto del Sahara.

Se recolectaron otras rocas de las montañas andinas sobre el lago Titicaca en Bolivia. Estas muestras sudamericanas provenían del continente sur de Gondwana, que estaba más cerca del Polo Sur Devónico. Tenían pistas sobre lo que estaba sucediendo en el borde de la capa de hielo del Devónico derritiéndose, permitiendo una comparación entre el evento de extinción cerca del polo y cerca del ecuador.

De vuelta en el laboratorio, las rocas se disolvieron en ácido fluorhídrico, liberando esporas de plantas microscópicas (como polen, pero de helechos como plantas que no tenían semillas o flores) que se habían conservado durante cientos de millones de años. En un examen microscópico, los científicos descubrieron que muchas de las esporas tenían en su superficie espinas extrañamente formadas, una respuesta a la radiación UV que daña su ADN. Además, muchas esporas tenían paredes pigmentadas oscuras, que se cree que son una especie de 'bronceado' protector, debido a los niveles de UV aumentados y dañinos.

Los científicos concluyeron que, durante un período de rápido calentamiento global, la capa de ozono colapsó por un corto período, exponiendo la vida en la Tierra a niveles dañinos de radiación UV y desencadenando un evento de extinción masiva en tierra y en aguas poco profundas en el límite Devónico-Carbonífero.

recogida de esporas fósiles

Después del derretimiento de las capas de hielo, el clima fue muy cálido, con el aumento del calor sobre los continentes empujando químicos destructores de ozono generados más naturalmente en la atmósfera superior. Esto dejó entrar altos niveles de radiación UV-B durante varios miles de años.

El investigador principal, el profesor John Marshall, de la Facultad de Ciencias del Océano y de la Tierra de la Universidad de Southampton, que es un Explorador de National Geographic, comenta: "Nuestro escudo de ozono desapareció por un corto tiempo en este antiguo período, coincidiendo con un breve y rápido calentamiento de la Tierra. Nuestra capa de ozono está naturalmente en un estado de flujo, constantemente creada y perdida, y hemos demostrado que esto sucedió también en el pasado, sin un catalizador como una erupción volcánica a escala continental".

Durante la extinción, las plantas sobrevivieron selectivamente, pero fueron enormemente interrumpidas a medida que colapsó el ecosistema forestal. Se extinguió el grupo dominante de peces blindados. Los que sobrevivieron (tiburones y peces óseos) siguen siendo hasta hoy los peces dominantes en nuestros ecosistemas.

descomposición de la capa de ozono

Imagen: Caricatura que muestra los procesos de hipótesis que condujeron a la descomposición del ozono y la extinción de las plantas.

Estas extinciones llegaron en un momento clave para la evolución de nuestros propios antepasados, los tetrápodos. Estos primeros tetrápodos son peces que evolucionaron para tener extremidades en lugar de aletas, pero aún vivían principalmente en el agua. Sus extremidades poseían muchos dedos de manos y pies. La extinción restableció la dirección de su evolución con los sobrevivientes posteriores a la extinción siendo terrestres y con el número de dedos de manos y pies reducido a cinco.

El profesor Marshall dice que los hallazgos de su equipo tienen sorprendentes implicaciones para la vida en la Tierra de hoy: "Las estimaciones actuales sugieren que alcanzaremos temperaturas globales similares a las de hace 360 millones de años, con la posibilidad de que vuelva a ocurrir un colapso similar de la capa de ozono, exponiendo la vida marina superficial y poco profunda a una mortal radiación. Esto nos llevaría del estado actual del cambio climático a una emergencia climática".

Los lugares remotos visitados en el este de Groenlandia son muy difíciles de acceder, con viajes que involucran aviones ligeros capaces de aterrizar directamente en la tundra. El transporte dentro de la vasta área de campo fue en botes inflables equipados con motores fuera borda, todos los cuales tenían que caber en el pequeño avión.

Toda la logística de campo fue organizada por CASP, un fideicomiso caritativo independiente con sede en Cambridge que se especializa en trabajo de campo geológico remoto. Mike Curtis, Director Gerente de CASP dice: "Tenemos un historial de asistencia a geólogos de investigación como John Marshall y colegas para acceder a áreas de campo remotas y estamos particularmente complacidos de que su investigación haya demostrado tener implicaciones tan profundas".

Los hallazgos se publican en la revista Science Advances: UV-B radiation was the Devonian-Carboniferous boundary terrestrial extinction kill mechanism

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