La mayor extinción masiva duró un 'instante' geológico de 31.000 años

La mayor extinción en la historia de la Tierra, que acabó hace 252 millones de años con el 90% de especies marinas y la mayoría de terrestres, duró solamente un 'instante' geológico de 31.000 años.

El episodio de la también conocida como la 'Gran Muerte', que marcó el final del Periodo Pérmico, ha sido definido temporalmente en un estudio publicado en 'Geological Society of America Bulletin'.

Científicos de China, Estados Unidos y Canadá combinaron nuevas dataciones radiométricas de alta resolución de siete capas de material volcánico estrechamente espaciadas de la sección Penglaitan del sur de China con bioestratigrafía detallada y análisis geoquímicos.

Los resultados muestran que la duración de la extinción masiva al final del Pérmico es de aproximadamente 31.000 años, esencialmente "instantánea" según los estándares geológicos. "La extinción masiva puede haber ocurrido solo en miles de años, pero la incertidumbre analítica de la actual técnica de datación de CA-ID-TIMS nos impide obtener una restricción más significativa por menos de 30.000 años", dice el autor principal de este documento, el profesor SHEN Shuzhong, del Instituto Nanjing de Geología y Paleontología (NIGPAS) de la Academia de Ciencias de China.

El estudio también sugiere que la extinción repentina puede haber sido causada por inundaciones de Siberia y erupciones de basalto, junto con volcanismo explosivo intensivo local que puede haber comenzado unos 420.000 años antes de la extinción masiva. Estos eventos pueden haber reducido significativamente la estabilidad de los ecosistemas del Pérmico Tardío hasta el punto en que un solo incidente extremo finalmente resultó en un colapso repentino del ecosistema.

Durante décadas, los científicos han estudiado el límite del Pérmico-Triásico en Meishan, en la provincia de Zhejiang, sur de China, que sirve como referencia internacional para el límite. Pero esta "sección condensada", una gran cantidad de tiempo representada por un pequeño espesor de sedimentos, hace difícil discernir si las extinciones fueron abruptas o graduales.

Para lidiar con este problema, SHEN y sus colegas de CAS, el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), el Museo Nacional de Historia Natural de Washington D.C. y la Universidad de Calgary (Canadá), centraron su atención en la sección de Penglaitan en la Región Autónoma de Guangxi, en el sur de China.

Los sedimentos de Penglaitan se depositaron en aguas tropicales poco profundas, donde los sedimentos se acumularon más de 100 veces más rápido que en las capas de Meishan, lo que hace que el sedimento de Penglaitan sea mucho más grueso que el de Meishan durante un periodo de tiempo comparable. En otras palabras, solo unos pocos centímetros de roca en Meishan equivalen a metros de sedimento en Penglaitan. La sección ampliada en Penglaitan permitió a los científicos estudiar los eventos en el límite Pérmico-Triásico a una resolución temporal mucho más alta.

Además de las mayores tasas de sedimentación, la sección de Penglaitan tiene mejores controles geocronológicos y estratigráficos, y una gran cantidad de datos paleontológicos, que permiten examinar la estructura fina de la extinción y las perturbaciones ambientales coetáneas.

SIN INTERVALO DE SUPERVIVENCIA DE LOS TAXONES

SHEN y sus colegas documentaron una rica biota del Pérmico tardío en Penglaitan, con al menos 10 grupos fósiles marinos principales, incluidos braquiópodos, amonoides, esponjas, corales, conodontos, foraminíferos, briozoos, bivalvos y trilobites.

Un total de 29 de las 66 especies del Pérmico identificadas en la sección desaparecieron dentro o en la parte superior de un solo lecho de piedra arenisca rica en cenizas volcánicas (lecho 141). Además, no existe un "intervalo de supervivencia" de los taxones del Pérmico que se extienda hasta el Triásico Inferior. Este ecosistema marino tan diverso desapareció repentinamente durante el momento de la deposición del lecho 141.

Las edades radiométricas del volcanismo de las trampas siberianas coinciden con las fechas radiométricas recuperadas de los lechos de cenizas volcánicas conservadas en Penglaitan y Meishan. La superposición de fechas sugiere que los efectos ambientales de los gases volcánicos como el dióxido de carbono, el metano y el dióxido de azufre podrían haber sido mortales. Un calentamiento invernadero letal, océanos con el oxígeno agotado, lluvia ácida y contaminación atmosférica causada por metales pesados habrían dificultado la vida.

Anteriormente, los científicos que trabajaban en el problema ni siquiera estaban seguros de si había un pulso o dos pulsos de extinción en el límite Pérmico-Triásico, o si algunas especies del Pérmico realmente sobrevivieron en los primeros lechos del Triásico. Estos problemas no se pudieron resolver en secciones condensadas como Meishan.

Por el contrario, los depósitos de Pérmico en Penglaitan contienen más de 50 capas de ceniza volcánica y lechos volcánicos de arenisca ricos en cenizas, posiblemente producidos por flujos piroclásticos de los centros cercanos de erupción de arco volcánico en el sur de China, presentando así una imagen más clara del periodo de extinción.

El cambio abrupto en la deposición de las calizas del Pérmico superior y las areniscas ricas en ceniza a la pizarra negra con intercalaciones de piedra caliza de escala centimétrica en el Triásico inferior claramente representa un cambio importante en el medio ambiente oceánico.

La extinción del Pérmico se ha relacionado en el pasado con un tiempo de rápido calentamiento del clima, potencialmente producido por el dióxido de carbono y las emisiones de metano de las erupciones de basalto siberiano. Las mediciones de alta resolución de la paleotemperatura a través del intervalo de extinción masiva sugieren un calentamiento sustancial de hasta 10 grados Centígrados inmediatamente después del evento de extinción masiva.

"Esto podría explicar el cambio en el tipo de sedimentos de calizas en el Pérmico a las lutitas negras del Triásico temprano, lo que indica anoxia oceánica", dice SHEN.

Un clima cálido puede causar que las corrientes oceánicas se vuelvan lentas y al mismo tiempo aumente la meteorización y la escorrentía del río. La reducción de la mezcla de aguas ricas en oxígeno de la superficie del océano con aguas más profundas y el incremento de la productividad oceánica provocado por el mayor suministro de nutrientes podría haber llevado a un aumento de la deposición de carbono orgánico y a la anoxia del océano resultante.