La Última Extinción Masiva del Pérmico (LPME, por sus siglas en inglés) fue la extinción más grande en la historia de la Tierra hasta la fecha, matando entre el 80 y el 90% de la vida en el planeta, aunque encontrar evidencia definitiva de lo que causó los cambios dramáticos en el clima ha eludido a los expertos.
Un equipo internacional de científicos, incluidos los investigadores del Departamento de Ciencias de la Tierra de UConn, el profesor y jefe de departamento Tracy Frank y el profesor Christopher Fielding, están trabajando para comprender la causa y cómo se desarrollaron los eventos del LPME centrándose en el mercurio de los volcanes siberianos que terminó en sedimentos. en Australia y Sudáfrica. La investigación ha sido publicada en Comunicaciones de la naturaleza.
Aunque el LPME ocurrió hace más de 250 millones de años, existen similitudes con los principales cambios climáticos que ocurren hoy, explica Frank:
«Es relevante para comprender lo que podría suceder en la Tierra en el futuro. La principal causa del cambio climático está relacionada con una inyección masiva de dióxido de carbono en la atmósfera en el momento de la extinción, lo que condujo a un rápido calentamiento».
En el caso del LPME, se acepta ampliamente que el rápido calentamiento asociado con el evento está relacionado con el vulcanismo masivo que ocurre en un enorme depósito de lava llamado Siberian Traps Large Ígneous Province (STLIP), dice Frank, pero la evidencia directa todavía era carente.
Los volcanes dejan pistas útiles en el registro geológico. Con la efusión de lava, también se liberó una gran cantidad de gases, como el CO2 y metano, junto con partículas y metales pesados que fueron lanzados a la atmósfera y depositados alrededor del globo.
«Sin embargo, es difícil relacionar directamente algo así con el evento de extinción», dice Frank. «Como geólogos, estamos buscando algún tipo de firma, una pistola humeante, para que podamos señalar absolutamente la causa».
En este caso, la prueba irrefutable en la que se centraron los investigadores fue el mercurio, uno de los metales pesados asociados con las erupciones volcánicas. El truco está en encontrar áreas donde ese registro todavía existe.
Frank explica que existe un registro continuo de la historia de la tierra contenida en los sedimentos de los ambientes marinos que actúa casi como una grabadora porque los depósitos se entierran y protegen rápidamente. Estos sedimentos arrojan una gran cantidad de datos sobre la extinción y cómo se desarrolló en los océanos. En tierra, es más difícil encontrar registros tan bien conservados de este período de tiempo.
Para ilustrar esto, Frank usa Connecticut como ejemplo: el estado es rico en rocas metamórficas de 400-500 millones de años de antigüedad en la superficie o cerca de ella, con una cubierta de depósitos glaciales que datan de hace unos 23 000 años.
«Hay una gran brecha en el registro aquí. Tienes que tener suerte para preservar los registros terrestres y es por eso que no están tan bien estudiados, porque hay menos», dice Frank.
No todos los terrenos del mundo tienen brechas tan grandes en el registro geológico, y estudios previos del LPME se han centrado principalmente en sitios que se encuentran en el hemisferio norte. Sin embargo, la cuenca de Sydney en el este de Australia y la cuenca de Karoo en Sudáfrica son dos áreas en el hemisferio sur que tienen un excelente registro del evento, y son áreas que Frank y Fielding estudiaron anteriormente. Un colega y coautor, Jun Shen del Laboratorio Estatal Clave de Procesos Geológicos y Recursos Minerales de la Universidad de Geociencias de China, contactó y se conectó con Frank, Fielding y otros coautores para obtener muestras, con la esperanza de analizarlas para isótopos de mercurio.
Shen pudo analizar los isótopos de mercurio en las muestras y unir todos los datos, dice Frank.
«Resulta que las emisiones volcánicas de mercurio tienen una composición isotópica muy específica del mercurio que se acumuló en el horizonte de extinción. Conociendo la edad de estos depósitos, podemos vincular más definitivamente el momento de la extinción con esta erupción masiva en Siberia. ¿Qué Lo diferente de este artículo es que no solo observamos el mercurio, sino también la composición isotópica del mercurio de muestras en las altas latitudes del sur, ambas por primera vez».
Este momento definitivo es algo en lo que los científicos han estado trabajando para refinar, pero como señala Fielding, cuanto más aprendemos, más complicado se vuelve.
«Como punto de partida, los geólogos han señalado el momento del gran evento de extinción en 251,9 millones de años con un alto grado de precisión a partir de métodos de datación con isótopos radiogénicos. Los investigadores saben que fue entonces cuando ocurrió el mayor evento de extinción en el medio ambiente marino y fue solo asumió que el evento de extinción terrestre ocurrió al mismo tiempo».
Sin embargo, en la investigación anterior de Frank y Fielding, encontraron que el evento de extinción en la tierra ocurrió entre 200 y 600 000 años antes.
«Eso sugiere que el evento en sí no fue solo un gran golpe que sucedió instantáneamente. No fue solo un día muy malo en la Tierra, por así decirlo, tomó algún tiempo construirlo y esto alimenta bien los nuevos resultados porque sugiere que el vulcanismo fue la causa raíz», dice Fielding. «Ese es solo el primer impacto de la crisis biótica que ocurrió en la tierra, y sucedió temprano. Tomó tiempo transmitirse a los océanos. El evento de hace 251,9 millones de años fue el punto de inflexión principal en las condiciones ambientales en el océano que se habían deteriorado. durante algún tiempo».
Volver a rastrear los eventos se basa en el conocimiento de muchos geólogos diferentes, todos especializados en diferentes métodos, desde sedimentología, geoquímica, paleontología y geocronología, dice Frank,
«Este tipo de trabajo requiere mucha colaboración. Todo comenzó con el trabajo de campo cuando un grupo de nosotros fuimos a Australia, donde estudiamos las secciones estratigráficas que conservaban el intervalo de tiempo en cuestión. El punto principal es que ahora tenemos una química firma en forma de firmas de isótopos de mercurio, que vincula definitivamente el horizonte de extinción en estas secciones terrestres que proporcionan un registro de lo que estaba sucediendo en la tierra debido al vulcanismo de Siberian Traps».
