Los mega-volcanes y la extinción masiva de especies

En los últimos años, muchos investigadores han sugerido que la llamada extinción del fin del Triásico y al menos otros cuatro episodios conocidos de exticiones fueron causados al menos en parte por megavolcanes y el resultante cambio climático.

Científicos han vinculado la desaparición abrupta de la mitad de las especies terrestres hace 200 millones de años a una fecha precisa de un conjunto de gigantescas erupciones volcánicas, que pueden haber causado cambios climáticos tan bruscos que muchas criaturas fueron incapaces de adaptarse, posiblemente a un ritmo similar al del calentamiento del clima actual por la influencia humana. La extinción abrió el camino de los dinosaurios para evolucionar y dominar el planeta durante los siguientes 135 millones años, antes de que ellos también fueran eliminados más tarde por un cataclismo planetario.

En los últimos años, muchos investigadores han sugerido que la llamada extinción del fin del Triásico y al menos otros cuatro episodios conocidos de exticiones fueron causados al menos en parte por megavolcanes y el resultante cambio climático. Sin embargo, no fueron capaces de relacionar estrechamente en el tiempo los depósitos dejados por las erupciones a los accidentes biológicos.

Este estudio, publicado en 'Science', proporciona el enlace más ajustado todavía, con una fecha precisa para la extinción del final del Triásico, 201.564.000 años atrás, exactamente al mismo tiempo que un flujo masivo de lava. "Esto no puede saciar todas las preguntas sobre el mecanismo exacto de la propia extinción. Sin embargo, la coincidencia en el tiempo con el vulcanismo es más o menos acorazada", dijo el coautor Paul Olsen, geólogo del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia que investiga el límite desde la década de 1970.

El nuevo estudio se une a varias líneas preexistentes de evidencia alineándolas con las nuevas técnicas para poner fecha a las rocas. El autor principal, Terrence Blackburn (entonces en el Instituto de Tecnología de Massachusetts y ahora en la Institución Carnegie) utilizó el decaimiento de los isótopos de uranio para tirar de las fechas exactas de basalto, una roca dejada por las erupciones. Los basaltos analizados en el estudio provenían de la provincia magmática del Atlántico central (CAMP), una serie de enormes erupciones conocidas que comenzaron hace alrededor de 200 millones de años, cuando casi toda la tierra se amasó en un continente enorme.

Las erupciones arrojaron unos 2,5 millones de kilómetros cúbicos de lava en cuatro arranques repentinos en un periodo de hace 600.000 años e iniciaron una grieta que se desarrolló en el Océano Atlántico. Restos de lava de CAMP se encuentran ahora en América del Norte y del Sur y África del Norte. Los científicos analizaron muestras de lo que ahora son Nueva Escocia, Marruecos y los suburbios de Nueva York.

Estudios anteriores han sugerido una relación entre las erupciones de CAMP y la extinción, pero las dataciones de otros investigadores de los basaltos tienen un margen de error de 1 a 3 millones de años. El nuevo margen de error es de sólo unos pocos miles de años, lo que en geología es un parpadeo, según resaltan los autores de esta investigación.

Blackburn y sus colegas demostraron que la erupción en Marruecos fue la primera, con las de Nueva Escocia y Nueva Jersey cerca de 3.000 y 13.000 años más tarde, respectivamente. Los sedimentos por debajo de esa época contienen polen, esporas y otros fósiles característicos de la era del Triásico, en los superiores a esa fecha, los fósiles desaparecen.

Entre las criaturas que desaparecieron fueron la anguila, los conodontos, los primeros cocodrilos, los lagartos de árboles y muchas plantas de hoja ancha. La datación se ve reforzada por una capa de sedimento justo antes de la extinción que contiene granos minerales que proporcionan evidencia de una de las muchas inversiones periódicas de la tierra de polaridad magnética.

Esta inversión particular, etiquetada como E23r, es constantemente localizada justo debajo de la frontera, por lo que es un marcador cómodo, dijo el coautor Dennis Kent, experto en paleomagnetismo que trabaja también en Lamont-Doherty. Con las mismas capas encontradas en todas partes, los investigadores analizaron lejos, donde las erupciones "tuvieron que ser un infierno de un evento", dijo Kent.

La tercera pieza de evidencia cronológica son las capas sedimentarias en sí. Las rocas sedimentarias no se pueden datar directamente, lo que supone una de las razones por las que el momento de la extinción ha sido difícil de identificar. Olsen y otros expertos han sostenido durante mucho tiempo que el cambio cíclico en la orientación del eje hacia el sol que resultó en cambios de temperatura, creó consistentemente capas que reflejan la alternativa de llenado y secado de cuencas de lagos grandes en una fecha bastante estable de 20.000 años.

Esta idea ha sido bien aceptada pero muchos científicos han tenido dudas sobre si se podría aplicar mucho más atrás. Al correlacionar la fecha precisa de los basaltos con las capas sedimentarias que lo rodean, el nuevo estudio muestra que la precesión funciona más o menos de la misma manera, permitiendo fechas con un error de más o menos 20.000 años que se asignará a la mayoría de los conglomerados de los sedimentos fósiles, dijo Olsen.

Olsen ha catalogado minuciosamente las capas alrededor de la época del final del Triásico, y la fase inicial de la extinción se produce en una sola capa, es decir, el evento llevó unos 20.000 años a lo sumo, pero, según agregó este investigador, "podría haber llevado mucho menos". Muchos científicos suponen que las erupciones gigantes habrían enviado partículas sulfurosas al aire que oscureció el cielo, creando un invierno de varios años que habría congelado a muchas criaturas.

EL VULCANISMO AUMENTA EL DIÓXIDO DE CARBONO

Un estudio anterior de Kent y el geoquímico Morgan Schaller de la Universidad de Rutgers, en Nueva Jersey (Estados Unidos), también ha demostrado que cada pulso de volcanismo duplicó la concentración del aire de dióxido de carbono, un componente importante de los gases volcánicos. Siguiendo los impulsos de frío, los efectos del calentamiento de este gas de efecto invernadero han durado miles de años, acabando con criaturas que no pueden aguantar demasiado calor.

Los fósiles muestran que las plantas sensibles al calor sufrieron especialmente y también hay evidencia de que el aumento de las emisiones de CO2 causó reacciones químicas que volvieron los océanos más ácidos, lo que hizo derrumbar la construcción de poblaciones de las criaturas de concha. Como si esto no fuera suficiente, también hay evidencia de que un gran meteorito golpeó la tierra en el momento de la extinción, pero este factor parece mucho más incierto.

Se ha hecho más caso a la extinción de los dinosaurios por un meteorito hace 65 millones de años, un acontecimiento que abrió el camino para la evolución y el dominio de los mamíferos, incluidos los seres humanos. El vulcanismo pudo haber estado involucrado en esta extinción, con el meteorito como golpe final del proceso.

El fin del Triásico fue el cuarto periodo mundial conocido en mortandad, siendo la extinción de los dinosaurios el quinto. Hoy en día, algunos científicos han propuesto que estamos en la cúspide de una sexta extinción por el hombre, ya que el crecimiento explosivo de la población humana, la actividad industrial y la explotación de los recursos naturales están empujando rápidamente a muchas especies fuera del mapa.

La quema de combustibles fósiles, en particular, ha tenido un efecto: el aumento del nivel de CO2 del aire de más del 40 por ciento en sólo 200 años, posiblemente a un ritmo tan rápido o más rápido que el del final del Triásico. El resultante aumento de las temperaturas ahora parece estar alterando los ecosistemas y el CO2 que entra en el agua de mar está causando lo que podría ser la acidificación más rápida continua de los océanos durante al menos los últimos 300 millones de años, según un estudio de 2012.