Una nuova ricerca condotta dall’Università di St Andrews e da rinomati centri di ricerca tedeschi aiuta a rispondere a una delle domande più frequenti in geoscienza: cosa ha causato esattamente la più grande estinzione di massa della Terra?
Circa 252 milioni di anni fa, molto prima della comparsa dei dinosauri, al confine Permiano-Triassico, si è verificata la più grande delle estinzioni di massa conosciute sulla Terra. Con l’estinzione di oltre il 95% delle specie marine, la vita nei mari permiani, un tempo un ecosistema fiorente e diversificato, fu spazzata via in poche decine di migliaia di anni, un battito di ciglia geologico. Questo è ora indicato come il “Grande Morire”, un periodo in cui la vita sulla Terra non è mai stata così vicina all’estinzione.
Gli scienziati hanno a lungo discusso le teorie sulla causa dell’estinzione che vanno dall’impatto dei bolidi e la dissoluzione degli idrati di gas ai vulcani, che potrebbero aver causato cambiamenti climatici e ambientali rendendo la Terra così inospitale alla vita.
Ora una nuova ricerca, condotta da un team internazionale di scienziati del GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel in collaborazione con l’Helmholtz Centre Potsdam GFZ German Research Centre for Geosciences e la School of Earth and Environmental Sciences della University of St Andrews, tra cui università italiane e canadesi e pubblicato su Nature Geoscience (lunedì 19 ottobre) fornisce, per la prima volta, un quadro conclusivo del meccanismo sottostante e delle conseguenze dell’estinzione e risponde finalmente alle domande chiave – cosa ha causato esattamente la più grande estinzione di massa della Terra e come ha potuto svolgersi un evento di tale portata mortale?
Il team di ricercatori, guidato dalla dottoressa Hana Jurikova, ora con sede presso l’Università di St Andrews, ha utilizzato un nuovo approccio analitico di diversi isotopi degli elementi boro e carbonio, recuperando il pH dell’antico oceano dai gusci di brachiopodi fossili. Anche se numerose specie di brachiopodi si sono estinte durante la Grande Moria, il team ha trovato conchiglie di brachiopodi nell’intervallo di tempo critico che ha offerto un’istantanea del rapido inizio dell’estinzione. Il pH dell’acqua di mare è un indicatore critico che non solo registra l’acidità dell’oceano, che varia a seconda della quantità di anidride carbonica assorbita (CO2), ma insieme ai vincoli degli isotopi del carbonio ha anche permesso al team di determinare i cambiamenti nella quantità e nelle fonti di CO2 atmosferica al momento dell’evento estintivo.
Il team è stato in grado di determinare che l’innesco della crisi permiano-triassica è stato un grande impulso di CO2 nell’atmosfera proveniente da una massiccia provincia di basalto alluvionale, il risultato di una gigantesca eruzione vulcanica nell’attuale Siberia. Le analisi hanno mostrato che i vulcanismi hanno rilasciato più di 100.000 miliardi di tonnellate di carbonio nell’atmosfera, innescando l’inizio dell’estinzione. Questo è più di 40 volte la quantità di tutto il carbonio disponibile nelle moderne riserve di combustibili fossili, compreso il carbonio già bruciato dalla rivoluzione industriale.
Il team di ricerca ha utilizzato una modellazione innovativa per ricostruire l’effetto di tale grande rilascio di CO2 sui cicli biogeochimici globali e l’ambiente marino. I risultati hanno mostrato che, inizialmente, la perturbazione di CO2 ha portato a un riscaldamento estremo e a un’acidificazione dell’oceano che è stata letale per molti organismi, soprattutto quelli che costruiscono gusci e scheletri di carbonato di calcio. L’effetto serra, tuttavia, portò a ulteriori drammatici cambiamenti nei tassi di erosione chimica sulla terraferma e nell’apporto e nel ciclo dei nutrienti nell’oceano che portarono a una vasta deossigenazione e probabilmente anche all’avvelenamento da solfuro degli oceani, uccidendo i restanti gruppi di organismi.
L’estinzione di massa permiano-triassica fu quindi un collasso a cascata dei cicli vitali globali che sostengono l’ambiente, guidato da un’immensa iniezione multimillenaria di carbonio nell’atmosfera. I cambiamenti estremi e i molteplici fattori di stress – alte temperature, acidificazione, perdita di ossigeno, avvelenamento da solfuro – si combinarono per spazzare via una grande varietà di organismi marini, spiegando la gravità dell’estinzione.
La dottoressa Jurikova, ricercatrice principale, ha detto: “La nostra ricerca fornisce la prima ricostruzione precisa della fonte di carbonio e con essa l’innesco della crisi, così come scopre la successiva catena di processi che ha portato alla più grande estinzione di massa della Terra.
“Ci sono volute diverse centinaia di migliaia a milioni di anni per l’ecosistema di recuperare dalla catastrofe, che ha profondamente alterato il corso dell’evoluzione della vita sulla Terra.”
Catture delle foto
Foto uno: Paesaggio vulcanico che si estende su vaste aree dell’odierna Siberia, testimonianza dell’antica eruzione che ha quasi messo fine alla vita sulla Terra.
Foto due: Illustrazione che rappresenta l’inizio dell’estinzione di massa del Permiano-Triassico basata sui risultati di Jurikova et al (2020). Acidificazione dell’oceano e scomparsa della vita marina nell’oceano di superficie causata da un grande rilascio di CO2 vulcanica dalle trappole siberiane. Illustrato da Dawid Adam Iurino (PaleoFactory, Sapienza Università di Roma) per Jurikova et al (2020).
L’articolo ‘Permian Triassic mass extinction pulses driven by major marine carbon cycle perturbations’ è pubblicato sulla rivista Nature Geoscience ed è disponibile online.
Si prega di verificare che il DOI dell’articolo (doi.org/10.1038/s41561-020-00646-4) sia incluso in tutte le storie online e nei post sui social media e che Nature Geoscience sia accreditata come fonte.
Questo progetto è stato una collaborazione internazionale finanziata dal programma di ricerca e innovazione dell’Unione Europea Horizon 2020, ‘BASE-LiNE Earth’ Innovative Training Network (ITN) (accordo n. 643084).
Stampato dall’ufficio comunicazioni dell’Università di St Andrews.
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