Scopri i segreti sorprendenti dietro la prima grande estinzione di massa della Terra

Immagini dettagliate di fossili di un affioramento ordoviciano sull’isola di Anticosti, Quebec, Canada. Credito: André Desrochers, Università di Ottawa

Un team di ricercatori ha pubblicato un nuovo studio che esplora la causa della tarda estinzione di massa dell’Ordoviciano.

Sappiamo tutti che i dinosauri si sono estinti in un’estinzione di massa. Ma sapevi che ci sono altre estinzioni di massa? Ci sono cinque estinzioni di massa di importanza critica, note come «Big Five», in cui almeno tre quarti di tutte le specie intorno alla Terra hanno affrontato l’estinzione entro un determinato periodo geologico. Con le attuali tendenze del riscaldamento globale e del cambiamento climatico, molti ricercatori ora credono che potremmo essere al sesto posto.

La scoperta della causa principale dell’estinzione di massa della Terra è stata a lungo un argomento scottante per gli scienziati, perché comprendere le condizioni ambientali che hanno spazzato via la maggior parte delle specie in passato può aiutare a prevenire che un evento simile si verifichi in futuro.

Un team di scienziati del Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente della Syracuse University Università della California, Berkeley E l’Università della California, Riverside, l’Università di Bourgogne-Franch Comte, l’Università del New Mexico, l’Università di Ottawa, l’Università di Scienza e Tecnologia della Cina e l’Università di Stanford hanno recentemente collaborato alla ricerca che esplora l’estinzione di massa del tardo Ordoviciano (LOME), la prima o il più antico dei «Big Five (445 milioni di anni fa). Circa)». Circa l’85% delle specie marine, la maggior parte delle quali viveva in oceani poco profondi vicino ai continenti, scomparve in quel periodo.

Immagini dettagliate di fossili di un affioramento ordoviciano sull’isola di Anticosti, Quebec, Canada. Credito: André Desrochers, Università di Ottawa

L’autore principale Alexandre Paul, dell’Università della California Riverside (ora ricercatore post-dottorato presso l’Università di Bourgogne-Franche-Comté a Digione, Francia) e i suoi coautori hanno studiato l’ambiente oceanico prima, durante e dopo l’estinzione al fine di determinare com’era l’evento. Preparato e acceso. I risultati del loro studio sono stati pubblicati sulla rivista scienze naturali della terra Oggi (1 novembre 2021).

Per dipingere un quadro dell’ecosistema oceanico durante il periodo Ordoviciano, l’esperto di estinzione di massa Seth Finnigan, professore associato presso l’UC Berkeley, afferma che i mari erano pieni di biodiversità. Gli oceani contenevano alcune delle prime barriere coralline create da animali, ma mancano di un’abbondanza di vertebrati.

«Se ti fossi immerso nel mare dell’Ordoviciano, avresti visto alcuni gruppi familiari come ostriche, lumache e spugne, ma anche molti altri gruppi che ora sono meno diversi o completamente estinti come trilobiti, teropodi e carnoidi», Finnegan dice.

A differenza delle estinzioni di massa rapide, come gessosoLa terza estinzione si è verificata quando i dinosauri e altre specie sono morte improvvisamente circa 65,5 milioni di anni fa, afferma Finnegan, mentre Lomi si è verificata in un periodo di tempo significativo, con stime che vanno da meno di mezzo milione a quasi due milioni di anni fa.

Immagini dettagliate di fossili di un affioramento ordoviciano sull’isola di Anticosti, Quebec, Canada. Credito: André Desrochers, Università di Ottawa

Uno dei principali dibattiti su LOME è se la mancanza di ossigeno nell’acqua di mare abbia causato l’estinzione di massa di quel periodo. Per indagare su questa domanda, il team ha combinato test geochimici con simulazioni numeriche e modelli al computer.

Zunli Lu, professore di Scienze della Terra e dell’Ambiente presso la Syracuse University, e i suoi studenti hanno effettuato misurazioni della concentrazione di iodio nelle rocce carbonatiche di quel periodo e hanno contribuito a importanti scoperte sui livelli di ossigeno in varie profondità oceaniche. La concentrazione di iodio nelle rocce carbonatiche serve come indicatore dei cambiamenti nel livello di ossigeno oceanico nella storia della Terra.

I loro dati, insieme a simulazioni di modelli al computer, hanno indicato che non c’erano prove di ipossia – o ipossia – durante l’evento di estinzione nell’habitat animale dell’oceano poco profondo dove viveva la maggior parte degli organismi, il che implica che il raffreddamento climatico si è verificato durante il tardo periodo Ordoviciano insieme a Combinato con fattori aggiuntivi che potrebbero essere responsabili di LOME.

D’altra parte, ci sono prove che l’ipossia nell’oceano profondo si è espansa durante lo stesso periodo, un mistero che non può essere spiegato dal modello classico dell’ossigeno oceanico, afferma l’esperto di modelli climatici Alexander Paul.

«L’ossigenazione dell’oceano superiore era prevista in risposta al raffreddamento, perché l’ossigeno atmosferico si dissolve preferenzialmente nelle acque fredde», afferma Ball. «Tuttavia, siamo rimasti sorpresi di vedere la prevalenza dell’ipossia nell’oceano inferiore poiché l’ipossia nella storia della Terra è stata generalmente associata al riscaldamento globale causato dai vulcani».

Attribuiscono la mancanza di ossigeno nelle profondità marine alla circolazione dell’acqua di mare attraverso gli oceani globali. Un punto chiave da tenere a mente, dice Buhl, è che la circolazione oceanica è una componente molto importante del sistema climatico.

Faceva parte di un team guidato dal progettista senior Andy Ridgewell, professore presso l’Università della California Riverside, i cui risultati di modellazione al computer hanno mostrato che il raffreddamento climatico ha probabilmente modificato il modello di circolazione oceanica, arrestando il flusso di acqua ricca di ossigeno nei mari poco profondi verso il profondità oceaniche.

Secondo Lu, riconoscere che il raffreddamento climatico potrebbe anche portare a livelli più bassi di ossigeno in alcune parti dell’oceano è un aspetto chiave del loro studio.

«Per decenni, la scuola di pensiero dominante nel nostro campo è stata che il riscaldamento globale sta causando la perdita di ossigeno degli oceani e quindi influenzando la vitalità della vita marina, potenzialmente destabilizzando l’intero ecosistema», afferma Lu. «Negli ultimi anni, prove crescenti indicano diversi episodi nella storia della Terra in cui i livelli di ossigeno sono diminuiti anche nei climi più freddi».

Sebbene le cause della tarda estinzione dell’Ordoviciano non siano del tutto concordate, e non saranno concordate per un po’ di tempo, lo studio del team esclude i cambiamenti nell’ossigenazione come una spiegazione per questa estinzione e aggiunge nuovi dati che favoriscono il cambiamento di temperatura come meccanismo di uccisione per LOME.

Buhl spera che con dati climatici migliori e modelli numerici più complessi, saranno in grado di fornire una rappresentazione più solida dei fattori che potrebbero aver portato all’estinzione di massa del tardo Ordoviciano.

Riferimento: «Separazione verticale nell’ipossia nel tardo Ordoviciano a causa della riorganizzazione della circolazione oceanica» di Alexander Ball, Zunli Lu, Wani Lu, Richard J. Ridgewell, 1 novembre 2021, disponibile qui. scienze naturali della terra.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00843-9