Un team di ricercatori pubblica un nuovo studio che esplora la causa dell’estinzione di massa del tardo Ordoviciano.
Sappiamo tutti che i dinosauri sono morti in un’estinzione di massa, ma forse non tutti sappiamo che ci sono state altre catastrofi biologiche simili: sono cinque le estinzioni di massa più significative, conosciute come le “big five”, in cui almeno tre quarti di tutte le specie esistenti in tutta la Terra hanno affrontato l’estinzione durante un particolare periodo geologico di tempo.
Scoprire la causa principale delle estinzioni di massa della Terra è stato a lungo un argomento di primo piano per gli scienziati, poiché comprendere le condizioni ambientali che hanno portato all’eliminazione della maggior parte delle specie in passato potrebbe potenzialmente aiutare a prevenire che un evento simile si verifichi in futuro.
Un team di scienziati del Dipartimento di Scienze della Terra e ambientali della Syracuse University, dell’Università della California, Berkeley e dell’Università della California, Riverside, dell’Università Bourgogne Franche-Comté, dell’Università del New Mexico, dell’Università di Ottawa, dell’Università della Scienza e della Tecnologia della Cina e della Stanford University è stato recentemente co-autore di un documento che esplora l’estinzione di massa del tardo Ordoviciano (LOME), che è il primo, o il più antico delle “big five (~ 445 milioni di anni fa)”. Circa l’85% delle specie marine, la maggior parte delle quali viveva in oceani poco profondi vicino ai continenti, scomparve durante quel periodo.
L’autore principale Alexandre Pohl, della UC Riverside (ora ricercatore post-dottorato presso l’Université Bourgogne Franche-Comté di Digione, in Francia) e i suoi co-autori hanno studiato l’ambiente oceanico prima, durante e dopo l’estinzione al fine di determinare come l’evento è stato preparato e innescato. I risultati del loro studio sono pubblicati sulla rivista Nature Geoscience del 1 ° novembre.
Per dipingere un quadro dell’ecosistema oceanico durante il periodo Ordoviciano, l’esperto di estinzione di massa Seth Finnegan, professore associato alla UC Berkeley, afferma che i mari erano pieni di biodiversità. Gli oceani contenevano alcune delle prime barriere coralline fatte da animali, ma mancavano di un’abbondanza di vertebrati.
”Se fossi andato a fare snorkeling in un mare dell’Ordoviciano avresti visto alcuni gruppi familiari come vongole e lumache e spugne, ma anche molti altri gruppi che ora sono molto ridotti o completamente estinti come trilobiti, brachiopodi e crinoidi” dice Finnegan.
A differenza delle rapide estinzioni di massa, come l’evento di estinzione del Cretaceo-Terziario in cui dinosauri e altre specie morirono improvvisamente circa 65,5 milioni di anni fa, Finnegan dice che LOME si è svolto in un periodo di tempo sostanziale, con stime tra meno di mezzo milione e quasi due milioni di anni.
Uno dei principali dibattiti che circondano 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 integrato i test geochimici con simulazioni numeriche e modellazione al computer.
Zunli Lu, professore di scienze della Terra e ambientali alla Syracuse University, e i suoi studenti hanno preso misure della concentrazione di iodio nelle rocce carbonatiche di quel periodo, contribuendo con importanti scoperte sui livelli di ossigeno a varie profondità oceaniche. La concentrazione dell’elemento iodio nelle rocce carbonatiche serve come indicatore per i cambiamenti nel livello di ossigeno oceanico nella storia della Terra.
I loro dati, combinati con simulazioni di modellazione al computer, hanno suggerito che non vi era alcuna prova di anossia – o mancanza di ossigeno – rafforzantosi durante l’evento di estinzione nell’habitat animale oceanico poco profondo in cui viveva la maggior parte degli organismi, il che significa che il raffreddamento climatico che si è verificato durante il periodo tardo Ordoviciano combinato con ulteriori fattori probabilmente era responsabile di LOME.
D’altra parte, ci sono prove che l’anossia negli oceani profondi si è espansa durante lo stesso periodo, un mistero che non può essere spiegato dal modello classico dell’ossigeno oceanico, dice l’esperto di modelli climatici Alexandre Pohl.
”L’ossigenazione dell’oceano superiore in risposta al raffreddamento è stata anticipata, perché l’ossigeno atmosferico si dissolve preferenzialmente nelle acque fredde”, dice Pohl. “Tuttavia, siamo rimasti sorpresi di vedere l’anossia espansa nell’oceano inferiore poiché l’anossia nella storia della Terra è generalmente associata al riscaldamento globale indotto dal vulcanismo”.
Attribuiscono l’anossia di acque profonde alla circolazione dell’acqua di mare attraverso gli oceani globali. Pohl dice che un punto chiave da tenere a mente è che la circolazione oceanica è una componente molto importante del sistema climatico.
Faceva parte di un team guidato dal modellatore senior Andy Ridgwell, professore alla UC Riverside, i cui risultati di modellazione al computer mostrano che il raffreddamento climatico probabilmente ha alterato il modello di circolazione oceanica, fermando il flusso di acqua ricca di ossigeno nei mari poco profondi verso l’oceano più profondo.
Secondo Lu, riconoscere che il raffreddamento climatico può anche portare a livelli di ossigeno più bassi in alcune parti dell’oceano è un aspetto chiave del loro studio.
”Per decenni, la scuola di pensiero prevalente nel nostro campo è che il riscaldamento globale fa sì che gli oceani perdano ossigeno e quindi influenze sull’abitabilità marina, destabilizzando potenzialmente l’intero ecosistema”, afferma Lu. “Negli ultimi anni, prove crescenti indicano diversi episodi nella storia della Terra quando i livelli di ossigeno sono diminuiti anche nei climi di raffreddamento”.
Mentre le cause dell’estinzione del tardo Ordoviciano non sono state completamente concordate, né lo saranno per qualche tempo, lo studio del team esclude i cambiamenti nell’ossigenazione come un’unica spiegazione per questa estinzione.
Pohl spera che man mano che saranno disponibili dati climatici migliori e modelli numerici più sofisticati, saranno in grado di offrire una rappresentazione migliore dei fattori che potrebbero aver portato all’estinzione di massa del tardo Ordoviciano.
Photo credit: André Desrochers, University of Ottawa
Foto crediti: Envato Elelents (ove non diversamente specificato)
Riproduzione riservata (c)
