¿Qué causó la primera extinción masiva en la Tierra?

Para los científicos, es muy importante descubrir qué causó esas extinciones masivas, ya que comprender las condiciones ambientales que llevaron a la eliminación de la mayoría de las especies en el pasado quizás podría ayudar a prevenir un evento similar en el futuro.

Un equipo internacional de científicos se ha fijado en la primera de esas 'cinco grandes', la del Ordovícico Tardío (LOME), que ocurrió hace unos 445 millones de años. Alrededor del 85% de las especies marinas , la mayoría de las cuales vivían en océanos poco profundos cerca de los continentes, desaparecieron durante ese tiempo. La causa, han concluido, está relacionada con un enfriamiento del clima.

Alexandre Pohl, de la Universidad de California Riverside (ahora investigador en la Université Bourgogne Franche-Comté en Dijon, Francia) y sus coautores investigaron el medio ambiente oceánico antes, durante y después de la extinción para determinar qué fue lo que disparó el evento. Los resultados de su estudio se publican esta semana en la revista 'Nature Geoscience'.

Durante el período Ordovícico, los mares estaban llenos de biodiversidad. Los océanos contenían algunos de los primeros arrecifes creados por animales, pero carecían de una gran cantidad de vertebrados. «Si hubieras hecho snorkel en un mar del Ordovícico, habrías visto algunos grupos familiares como almejas, caracoles y esponjas, pero también muchos otros grupos que ahora tienen una diversidad muy reducida o están completamente extintos como trilobites, braquiópodos y crinoideos», describe Seth Finnegan, profesor en UC Berkeley.

A diferencia de las extinciones masivas rápidas, como el evento de extinción Cretácico-Terciario donde los dinosaurios y otras especies murieron repentinamente hace unos 66 millones de años, Finnegan dice que LOME se desarrolló durante un período de tiempo sustancial, con estimaciones entre menos de medio millón y casi dos millones de años.

Uno de los principales debates en torno a LOME es si la falta de oxígeno en el agua de mar provocó la extinción masiva de ese período. Para investigar esta cuestión, el equipo integró pruebas geoquímicas con simulaciones numéricas y modelos informáticos.

Zunli Lu, profesor de Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente en la Universidad de Siracusa y sus estudiantes tomaron medidas de la concentración de yodo en rocas carbonatadas de ese período, contribuyendo con importantes hallazgos sobre los niveles de oxígeno en varias profundidades oceánicas. La concentración del elemento yodo en las rocas carbonatadas sirve como indicador de los cambios en el nivel de oxígeno oceánico en la historia de la Tierra.

Sus datos, combinados con simulaciones de modelado por computadora, sugirieron que no hubo evidencia de fortalecimiento de la anoxia, o falta de oxígeno, durante el evento de extinción en el hábitat de animales del océano poco profundo donde vivían la mayoría de los organismos, lo que significa que el enfriamiento del clima que ocurrió durante el período Ordovícico tardío, combinado con factores adicionales, probablemente fue responsable de LOME.

Por otro lado, existe evidencia de que la anoxia en los océanos profundos se expandió durante ese mismo tiempo, un misterio que no puede ser explicado por el modelo clásico de oxígeno oceánico, dice el experto en modelos climáticos Alexandre Pohl.

«Se anticipó la oxigenación de la capa superior del océano en respuesta al enfriamiento, porque el oxígeno atmosférico se disuelve preferentemente en aguas frías», dice Pohl. «Sin embargo, nos sorprendió ver una anoxia expandida en la parte inferior del océano, ya que la anoxia en la historia de la Tierra generalmente se asocia con el calentamiento global inducido por el vulcanismo».

Atribuyen la anoxia de las profundidades marinas a la circulación del agua de mar a través de los océanos globales. Pohl dice que un punto clave a tener en cuenta es que la circulación oceánica es un componente muy importante del sistema climático.

Los resultados del modelo computacional muestran que el enfriamiento del clima probablemente alteró el patrón de circulación del océano, deteniendo el flujo de agua rica en oxígeno en mares poco profundos hacia el océano más profundo. Según Lu, reconocer que el enfriamiento del clima también puede conducir a niveles más bajos de oxígeno en algunas partes del océano es un punto clave de su estudio.

«Durante décadas, la escuela de pensamiento predominante en nuestro campo es que el calentamiento global hace que los océanos pierdan oxígeno y por lo tanto impactan la habitabilidad marina, desestabilizando potencialmente todo el ecosistema», dice Lu. «En los últimos años, la creciente evidencia apunta a varios episodios en la historia de la Tierra cuando los niveles de oxígeno también bajaron en climas fríos».

Si bien las causas de la extinción del Ordovícico tardío no se han acordado por completo, ni lo estarán por algún tiempo, el estudio del equipo descarta cambios en la oxigenación como una única explicación para esta extinción y agrega nuevos datos que respaldan que el cambio de temperatura sea el mecanismo de muerte para LOME.

Pohl tiene la esperanza de que a medida que se disponga de mejores datos climáticos y modelos numéricos más sofisticados, podrán ofrecer una representación más sólida de los factores que pueden haber llevado a la extinción masiva del Ordovícico tardío.