Una breve rotura de la capa de ozono provocó una extinción masiva hace 360 millones de años

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Capa de ozono
Imagen: Pete Linforth – Pixabay

Ha habido una serie de extinciones masivas en el pasado geológico. Solamente uno fue causado por un asteroide que golpeó la Tierra, que fue hace 66 millones de años cuando los dinosaurios se extinguieron. Tres de los otros, incluido el final de la Extinción Masiva del Permiano-Triásico, también llamada Gran Extinción Permiana, hace 252 millones de años, fueron causados ​​por enormes erupciones volcánicas a escala continental que desestabilizaron las atmósferas y los océanos de la Tierra.

Investigadores de la Universidad de Southampton han demostrado que un evento de extinción hace 360 ​​millones de años, que mató a gran parte de las plantas y la vida acuática de agua dulce de la Tierra, fue causado por una breve ruptura de la capa de ozono que protege a la Tierra de la radiación ultravioleta (UV) dañina. Este es un mecanismo de extinción recientemente descubierto con profundas implicaciones para nuestro mundo en calentamiento global hoy en día.

El profesor John Marshall (izquierda), tomando muestras en Spitsbergen / Foto: Sarah Wallace-Johnson

Explosión dañina de radiación UV

Los científicos han encontrado evidencia que muestra que los altos niveles de radiación UV colapsaron los ecosistemas forestales y mataron a muchas especies de peces y tetrápodos (nuestros cuatro antepasados) al final del período geológico del Devónico, hace 359 millones de años. Esta explosión dañina de radiación UV ocurrió como parte de uno de los ciclos climáticos de la Tierra, en lugar de ser causada por una gran erupción volcánica.

El colapso del ozono ocurrió cuando el clima se calentó rápidamente luego de una intensa edad de hielo y los investigadores sugieren que la Tierra hoy podría alcanzar temperaturas comparables, posiblemente desencadenando un evento similar. Sus hallazgos se publican en la revista Science Advances .

Análisis geológico revelador en varias partes del planeta

El equipo recolectó muestras de rocas durante expediciones a regiones polares montañosas en el este de Groenlandia, que una vez formaron un enorme lecho de lago antiguo en el árido interior del viejo continente de arenisca roja, compuesto por Europa y América del Norte. Este lago estaba situado en el hemisferio sur de la Tierra y habría sido similar al actual lago Chad, en el borde del desierto del Sahara.

Se recolectaron otras rocas de las montañas andinas sobre el lago Titicaca en Bolivia. Estas muestras sudamericanas provenían del continente sur de Gondwana, que estaba más cerca del Polo Sur Devónico. Tenían pistas sobre lo que estaba sucediendo en el borde de la capa de hielo del Devónico derritiéndose, permitiendo una comparación entre el evento de extinción cerca del polo y cerca del ecuador.

De vuelta en el laboratorio, las rocas se disolvieron en ácido fluorhídrico, liberando esporas de plantas microscópicas que se habían conservado durante cientos de millones de años. En un examen microscópico, los científicos descubrieron que muchas de las esporas tenían espinas extrañamente formadas en su superficie, una respuesta a la radiación UV que daña su ADN. Además, muchas esporas tenían paredes pigmentadas oscuras, que se cree que son una especie de ‘bronceado’ protector, debido a los niveles de UV aumentados y dañinos.

La capa de ozono colapsó

Los científicos concluyeron que, durante un período de rápido calentamiento global, la capa de ozono colapsó por un período corto, exponiendo la vida en la Tierra a niveles dañinos de radiación UV y desencadenando un evento de extinción masiva en tierra y en aguas poco profundas en el límite Devónico-Carbonífero.

Después del derretimiento de las capas de hielo, el clima fue muy cálido, con el aumento del calor sobre los continentes empujando químicos destructores de ozono generados en la atmósfera superior. Esto dejó entrar altos niveles de radiación UV-B durante varios miles de años.

El investigador principal, el profesor John Marshall, de la Facultad de Ciencias del Océano y de la Tierra de la Universidad de Southampton, comenta al respecto: «Nuestro escudo de ozono desapareció por un corto tiempo en este antiguo período, coincidiendo con un breve y rápido calentamiento del Tierra. Nuestra capa de ozono está naturalmente en un estado de flujo, que se crea y pierde constantemente, y hemos demostrado que esto también sucedió en el pasado, sin un catalizador como una erupción volcánica a escala continental».

Un momento clave en la evolución de nuestros antepasados

Durante la extinción, las plantas sobrevivieron selectivamente, pero fueron enormemente alteradas a medida que el ecosistema forestal colapsó. El grupo dominante de peces se extinguió. Los que sobrevivieron, tiburones y osteíctios, comúnmente conocidos como peces óseos, siguen siendo hasta hoy los peces dominantes en nuestros ecosistemas.

Estas extinciones llegaron en un momento clave para la evolución de nuestros propios antepasados, los tetrápodos. Estos primeros tetrápodos son peces que evolucionaron para tener extremidades en lugar de aletas, pero aún vivían principalmente en el agua. Sus extremidades poseían muchos dedos de manos y pies. La extinción restableció la dirección de su evolución con los supervivientes posteriores a la extinción siendo terrestres y con el número de dedos de manos y pies reducido a cinco.

Un colapso similar puede ocurrir de nuevo

El profesor Marshall dice que los hallazgos de su equipo tienen implicaciones sorprendentes para la vida en la Tierra hoy: «Las estimaciones actuales sugieren que alcanzaremos temperaturas globales similares a las de hace 360 ​​millones de años, con la posibilidad de que un colapso similar de la capa de ozono pudiera ocurrir nuevamente, exponiendo la superficie y vida marina poco profunda a radiación mortal. Esto nos llevaría del estado actual del cambio climático a una emergencia climática «.

Los lugares remotos visitados en el este de Groenlandia son muy difíciles de acceder, con viajes que involucran aviones ligeros capaces de aterrizar directamente en la tundra. El transporte dentro de la vasta área de campo fue en botes inflables equipados con motores fuera de borda, que tenían que caber en el pequeño avión. Toda la logística de campo fue organizada por CASP, una organización benéfica independiente con sede en Cambridge que se especializa en trabajo de campo geológico remoto.

Referencia bibliográfica

UV-B radiation was the Devonian-Carboniferous boundary terrestrial extinction kill mechanism. Autores: John E. A. Marshall, Jon Lakin, Ian Troth y Sarah M. Wallace-Johnson. Publicación: Science Advances. Mayo 2020.

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