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El calentamiento extremo del final del Pérmico indujo profundos cambios en el ciclo biogeoquímico marino y en la habitabilidad de los animales, provocando la mayor extinción de la historia de la Tierra. Sin embargo, hasta ahora se desconocía un mecanismo causal de la extinción que fuera coherente con diversos registros de condiciones geoquímicas.
El calentamiento del clima provocado por la liberación de gases volcánicos de efecto invernadero en Siberia se considera, en general, el motor subyacente del mayor evento de extinción de la historia de la Tierra a finales del periodo Pérmico, cuando se eliminó el 80% de las especies marinas.
Diversas pruebas revelaron un aumento de entre 7 y 10 grados centígrados en la temperatura de la superficie del mar que se produjo en tan solo 39.000 años, el desarrollo de la euxinia (aguas que contienen sulfuro), una ampliación de la extensión de la anoxia del fondo marino y una disminución de la firma isotópica del carbono registrada en los carbonatos.
Aunque el acontecimiento de la extinción en sí se ha estudiado intensamente y está relativamente bien caracterizado, hasta ahora no se habían comprendido del todo los mecanismos que subyacen al desarrollo de la desoxigenación generalizada y la pérdida de biodiversidad.
Según el nuevo estudio, el aumento de la temperatura del mar aceleró el metabolismo de los microbios, creando condiciones mortales.
"Después de que el oxígeno del océano se agotara para descomponer la materia orgánica, los microbios empezaron a 'respirar' sulfato y produjeron sulfuro de hidrógeno, un gas que huele a huevo podrido y es venenoso para los animales", explica el Dr. Dominik Hülse, investigador del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad de California en Riverside.
"A medida que los fotosintetizadores del océano -los microbios y las plantas que forman la base de la cadena alimentaria- se pudrían, otros microbios consumían rápidamente el oxígeno y dejaban poco para los organismos más grandes".
"En ausencia de oxígeno, los microbios consumían sulfato y luego expulsaban sulfuro de hidrógeno tóxico y apestoso, creando una condición aún más extrema llamada euxinia".
Estas condiciones se mantenían gracias a la liberación de nutrientes durante la descomposición, promoviendo la producción de más materia orgánica que ayudaba a mantener este ciclo apestoso y tóxico.
"Nuestra investigación muestra que todo el océano no era euxínico. Estas condiciones comenzaron en las partes más profundas de la columna de agua", dijo el Dr. Hülse.
"A medida que aumentaban las temperaturas, las zonas euxínicas se hacían más grandes, más tóxicas, y subían por la columna de agua hacia el entorno de la plataforma donde vivía la mayoría de los animales marinos, envenenándolos".
"Las zonas euxínicas en expansión pueden detectarse a través de firmas químicas en muestras de sedimentos".
Las lecciones del mundo antiguo pueden ser importantes para entender los procesos que desafían nuestros océanos y vías fluviales modernos.
"Sería especulativo superponer el antiguo evento de extinción masiva al planeta actual", dijo el Dr. Hülse.
"Sin embargo, el estudio nos muestra que la respuesta del océano a las mayores concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera puede estar subestimada".
Fuentes, créditos y referencias:
D. Hülse et al. 2021. End-Permian marine extinction due to temperature-driven nutrient recycling and euxinia. Nat. Geosci 14, 862-867; doi: 10.1038/s41561-021-00829-7
Créditos a SciNews