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Científicos recogen muestras de rocas en la isla de Ymer, en el este de Groenlandia, uno de los varios yacimientos cuyo análisis permitió conocer la composición química de los lechos de los lagos en el periodo Devónico. Crédito: John Marshall, Universidad de Southampton
El periodo Devónico, que tuvo lugar hace entre 419 y 358 millones de años, antes de la evolución de la vida en la tierra, es conocido por una serie de catastróficas extinciones masivas, durante las cuales se estima que se extinguió casi el 70% de toda la vida en la Tierra. Una nueva investigación muestra que la evolución de las raíces de los árboles probablemente inundó los océanos del pasado con un exceso de nutrientes, provocando un crecimiento masivo de algas; estas destructivas floraciones de algas habrían agotado la mayor parte del oxígeno de los océanos, desencadenando extinciones masivas.
El periodo Devónico fue un momento decisivo en la historia de la Tierra, con cambios sustanciales en la composición biológica, ecológica y atmosférica.
La expansión y radiación de las plantas terrestres se produjo a una escala sin precedentes durante este periodo.
Coincidiendo con esta biosfera terrestre emergente, el Devónico albergó numerosos eventos de extinción marina, incluyendo la extinción masiva del Devónico tardío (también conocida como la extinción del Frasniano-Famenniano), una de las "cinco grandes" con la pérdida de alrededor del 40% de las familias marinas y el 60% de los géneros.
Además, en el Devónico se produjo un pronunciado descenso del dióxido de carbono atmosférico hasta niveles cercanos a los actuales.
A pesar de estas innovaciones biológicas clave y de las transiciones planetarias, todavía se desconoce mucho sobre las retroalimentaciones específicas dentro de la ecosfera del Devónico.
Se ha teorizado que dos acontecimientos aparentemente separados, las extinciones marinas y la evolución y expansión de las plantas, estaban intrínsecamente relacionados en el Devónico.
En concreto, se ha propuesto que la evolución de las plantas y el desarrollo de las raíces se produjeron tan rápidamente y a una escala tan masiva que la exportación de nutrientes de la tierra a los antiguos océanos habría aumentado drásticamente.
Este escenario se observa en los sistemas modernos, en los que la exportación de nutrientes de origen antropogénico ha aumentado enormemente la carga de nutrientes en zonas como el Golfo de México y los Grandes Lagos, lo que ha dado lugar a floraciones de algas a gran escala que acaban agotando el oxígeno de la columna de agua.
Este efecto, conocido como eutrofización, magnificado a escala global, habría sido catastrófico para los antiguos océanos, alimentando floraciones de algas que habrían agotado la mayor parte del oxígeno del océano.
La clave para vincular las extinciones masivas y la expansión y radiación de las plantas terrestres reside en identificar un flujo de nutrientes elevado por encima de los niveles de fondo, vincular ese flujo de nutrientes con pruebas indirectas o directas de la presencia de plantas terrestres de raíces profundas y, por último, demostrar que este fenómeno se produjo en múltiples lugares y épocas.
"Nuestra teoría se basa en una combinación de pruebas nuevas y otras ya existentes", afirmó el profesor Gabriel Filippelli, investigador del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Indiana.
El profesor Filippelli y sus colegas pudieron hacer precisamente eso utilizando registros geoquímicos de antiguos depósitos lacustres de Groenlandia, el norte de Escocia y las Orcadas.
Utilizando los registros lacustres, detectaron valores elevados del nutriente fósforo en cinco lugares distintos durante el apogeo de la evolución y la expansión de las plantas en el periodo Devónico.
En todos los casos, los valores elevados de aporte de nutrientes coincidían con pruebas de la presencia de los primeros árboles en forma de esporas fosilizadas y, en algunos casos, de tallos fosilizados del primer árbol de raíces profundas, el Archaeopteris.
En dos casos, esa evidencia coincidió con un evento de extinción marina del Devónico, incluyendo la extinción masiva del Devónico tardío.
Además, el estudio relacionó los ciclos climáticos húmedos/secos que se conocen en la región durante el Devónico con episodios específicos de colonización vegetal.
Aunque se observó una elevada exportación de nutrientes durante los ciclos climáticos húmedos y secos, los eventos de exportación más significativos se produjeron durante los ciclos húmedos, lo que sugiere que la expansión de las plantas fue episódica y estuvo ligada a la ciclicidad del clima.
La naturaleza episódica de la expansión vegetal podría ayudar a explicar por qué hay al menos seis extinciones marinas significativas en el Devónico.
"Estos nuevos conocimientos sobre los resultados catastróficos de los acontecimientos naturales en el mundo antiguo pueden servir de advertencia sobre las consecuencias de condiciones similares derivadas de la actividad humana en la actualidad", afirmó el profesor Fillipelli.
Fuentes, creditos y referencias:
Fuente: Universidad de Indiana