Todos saben sobre la extinción de los dinosaurios. La peor extinción fue causada por un rápido aumento de la temperatura.
La extinción más severa de la Tierra ocurrió mucho antes del impacto del asteroide asesino que aniquiló a los dinosaurios. Sucedió unos 252 millones de años y marcó el final de lo que se llama el Período Pérmico. La extinción se conoce como el Evento de Extinción Pérmico-Triásico, la Extinción del Pérmico Final, o más simplemente, "La Gran Muerte". Hasta el 70% de los vertebrados terrestres y hasta el 96% de todas las especies marinas se extinguieron durante The Great Dying.
¿Como paso? ¿Podría pasar de nuevo?
"Este estudio destaca el potencial de una extinción masiva derivada de un mecanismo similar bajo el cambio climático antropogénico". - autor principal Justin Penn, Escuela de Oceanografía, Universidad de Washington.
Los científicos han trabajado duro para comprender la causa de la peor extinción en la historia de la Tierra. Pero es difícil juntar la evidencia de algo que sucedió más de 250 millones de años. Las pistas de eventos que hace mucho tiempo están escondidas en la roca, y gran parte de la roca de esa edad ha sido subducida. No hay una pistola humeante como un enorme cráter. Solo hay fragmentos de evidencia. Una evidencia en particular es particularmente convincente: la evidencia fósil que muestra la distribución de las especies marinas que se extinguieron, en comparación con las que no.
Un nuevo estudio publicado en Science se centra en el registro fósil y muestra que el culpable de Great Dying fue el cambio climático. Y aunque el cambio climático en ese momento probablemente fue causado por volcanes, las implicaciones son claras: el cambio climático, ya sea causado por volcanes u otra cosa, puede causar una extinción catastrófica tan grave o peor que un impacto de asteroide.
El artículo se titula "La hipoxia dependiente de la temperatura explica la biogeografía y la gravedad de la extinción masiva marina del Pérmico final". El autor principal es Justin Penn de la Facultad de Oceanografía de la Universidad de Washington. En el estudio, Penn y sus coautores concluyen que el aumento de la temperatura del océano y la hipoxia que lo acompañó causaron The Great Dying, y probablemente también otras extinciones.
"... el calentamiento climático y la pérdida de oxígeno fue una causa principal de la extinción". - Justin Penn, Escuela de Oceanografía, Universidad de Washington.
Una tonelada de evidencia muestra que el mecanismo detrás de ese cambio climático 252 mya fueron los volcanes. El efecto principal de los volcanes fue un clima más cálido, debido a los gases de efecto invernadero que inyectaron en la atmósfera. Los volcanes tuvieron otros efectos, pero el calentamiento es la clave. Causó que los océanos se calentaran significativamente.
Los investigadores combinaron el modelado climático con el registro fósil para llegar a su conclusión. Modelaron el clima basado en la Tierra justo antes de la extinción, cuando existía un solo continente llamado Pangea, y cuando la temperatura del océano y el nivel de oxígeno eran similares a los de hoy. En su modelo, también ingresan la sensibilidad a la temperatura y al oxígeno de 61 especies marinas modernas, incluidos crustáceos, peces, mariscos, corales y tiburones. Las condiciones antes de la Gran Muerte eran similares a las condiciones actuales, por lo que la sensibilidad de estas 61 especies modernas representa la especie en el momento de la peor extinción de la Tierra.
Luego, elevaron la temperatura 10 grados, igualando el cambio de temperatura 252 mya. El resultado les dio una imagen geográfica de la Gran Muerte.
"Muy pocos organismos marinos se quedaron en los mismos hábitats en los que vivían, fue huir o perecer", dijo el segundo autor Curtis Deutsch, profesor asociado de oceanografía de la Universidad de Washington. En la simulación, las especies de latitudes altas fueron eliminadas casi por completo, mientras que algunas especies más cercanas al ecuador sobrevivieron.
"Esta es la primera vez que hacemos una predicción mecanicista sobre la causa de la extinción que se puede probar directamente con el registro fósil, lo que nos permite hacer predicciones sobre las causas de extinción en el futuro", dijo el primer autor Justin Penn , estudiante de doctorado de la UW en oceanografía.
Algunas rocas antiguas del fondo marino aún se encuentran alrededor de la peor extinción de la Tierra, 252 mya, y tienen la evidencia de la extinción misma. Había un ecosistema marino próspero y diverso, luego una franja de cadáveres. Y la Tierra tardó millones de años en diversificarse y prosperar nuevamente. Con los resultados de su simulación en la mano, los científicos la compararon con el registro fósil sobreviviente.
El registro fósil muestra dónde estaban las especies antes de la extinción, y cuáles fueron eliminadas por completo o restringidas a una fracción de su hábitat anterior. Y el registro fósil confirma lo que encontraron los investigadores: las especies más alejadas del ecuador fueron las que más sufrieron.
El agua fría contiene más oxígeno que el agua más caliente, eso es ciencia básica. Las especies que se adaptan a climas más fríos, muy lejos del ecuador, requieren más oxígeno para sobrevivir que las especies adaptadas a aguas más cálidas cerca del ecuador. Los registros fósiles marinos muestran que las especies marinas más alejadas del ecuador sufrieron peor que las cercanas al ecuador.
Cuando el clima se calentó y el nivel de oxígeno del océano disminuyó, las primeras en extinguirse fueron las especies que necesitaban más oxígeno. Las especies más cercanas al ecuador tenían un lugar adonde ir: podían abandonar el ecuador y encontrar agua con niveles de oxígeno a los que estaban acostumbrados. O al menos algunos de ellos podrían. Pero para aquellos más al norte y al sur del ecuador, no había a dónde ir.
"Dado que los metabolismos de los organismos tropicales ya estaban adaptados a condiciones bastante cálidas y bajas en oxígeno, podrían alejarse de los trópicos y encontrar las mismas condiciones en otro lugar". - Curtis Deutsch, coautor, Profesor Asociado de Oceanografía de la UW.
"Dado que los metabolismos de los organismos tropicales ya estaban adaptados a condiciones bastante cálidas y bajas en oxígeno, podrían alejarse de los trópicos y encontrar las mismas condiciones en otro lugar", dijo Deutsch. "Pero si un organismo se adaptó para un ambiente frío y rico en oxígeno, entonces esas condiciones dejarían de existir en los océanos poco profundos".
El calentamiento de los océanos fue un doble golpe para las especies marinas. A medida que los océanos se calentaron, no solo bajó el nivel de oxígeno, sino que el metabolismo de las especies marinas se aceleró y necesitaban más oxígeno. El concepto clave aquí es la relación de las tasas de oferta y demanda de O2 dependiente de la temperatura. Esta relación, denominada índice metabólico, mide el alcance ambiental de la actividad aeróbica y se rige por las condiciones del océano, así como por los rasgos de sensibilidad térmica y de hipoxia que varían según la especie. Si el índice metabólico de una especie en particular cae por debajo de su requisito mínimo, simplemente no pueden respirar y mueren.
"La firma de ese mecanismo de muerte, el calentamiento climático y la pérdida de oxígeno, es este patrón geográfico que predice el modelo y luego se descubre en los fósiles", dijo Penn. "El acuerdo entre los dos indica que este mecanismo de calentamiento climático y pérdida de oxígeno fue una causa principal de la extinción".
El calentamiento y la falta de oxígeno que causó no fue el único factor en la extinción, pero explica más de la mitad de las pérdidas de diversidad marina. Según los autores, otros cambios, como la acidificación o los cambios en la productividad de los organismos fotosintéticos, probablemente actuaron como causas adicionales.
¿Qué significa esto para el futuro? Si el calentamiento fue la causa principal de The Great Dying, la peor extinción en la historia de la Tierra, entonces el calentamiento puede conducir a la extinción nuevamente. De hecho, ya lo es.
Los niveles de gases de efecto invernadero aumentaron en el Pérmico, y están aumentando hoy. No de los volcanes, por supuesto, sino de los humanos.
"En un escenario de emisiones como de costumbre, para el año 2100 el calentamiento en la parte superior del océano habrá alcanzado el 20 por ciento del calentamiento en el Pérmico tardío, y para el año 2300 alcanzará entre el 35 y el 50 por ciento", dijo Penn. "Este estudio destaca el potencial de una extinción masiva derivada de un mecanismo similar bajo el cambio climático antropogénico".
Estamos viviendo un evento de extinción en este momento, llamado extinción del Holoceno. Se considera la sexta extinción, porque ha habido otras cinco en los últimos 600 millones de años. La extinción del Holoceno abarca plantas y animales, incluidos mamíferos, aves, anfibios, reptiles y artrópodos. No todo es impulsado por un clima más cálido, pero algunos sí. La pérdida de hábitat biodiverso por la actividad humana es una causa separada. Pero es una extinción, no obstante. Los científicos piensan que la tasa actual de extinción para especies de plantas y animales es entre 100 y 1,000 veces mayor que las tasas de extinción de fondo natural.
Queda por ver cuánto más cálido será nuestro clima y cuántas especies serán expulsadas. Esperemos que se puedan hacer los cambios necesarios para evitar lo peor de lo que está por venir. Y esperemos que no haya demasiadas erupciones volcánicas.
- Comunicado de prensa: La mayor extinción en la historia de la Tierra causada por el calentamiento global, dejando a los animales del océano sin aliento
- Documento de investigación: La hipoxia dependiente de la temperatura explica la biogeografía y la gravedad de la extinción masiva marina del Pérmico final
- Entrada de Wikipedia: extinción del holoceno
- Documento de investigación: La sexta extinción masiva incomprendida
- Documento de investigación: Estimación de la tasa de fondo normal de extinción de especies
