Pesquisadores da Universidade de Southampton mostraram que um evento de extinção há 360 milhões de anos, que matou grande parte das plantas da Terra e da vida aquática de água doce, foi causado por uma breve quebra da camada de ozônio que protege a Terra da radiação ultravioleta (UV) prejudicial. Este é um mecanismo de extinção recém-descoberto com profundas implicações para o aquecimento do nosso mundo hoje.

Houve várias extinções em massa no passado geológico. Apenas um foi causado por um asteróide que atingiu a Terra, que foi há 66 milhões de anos, quando os dinossauros foram extintos. Três dos outros, incluindo o fim da Grande Morte Permiana, 252 milhões de anos atrás, foram causados ​​por grandes erupções vulcânicas em escala continental que desestabilizaram a atmosfera e os oceanos da Terra.

Agora, os cientistas encontraram evidências que mostram que altos níveis de radiação ultravioleta causaram o colapso dos ecossistemas florestais e mataram muitas espécies de peixes e tetrápodes (nossos quatro ancestrais com membros) no final do período geológico Devoniano, 359 milhões de anos atrás. Esta explosão prejudicial de radiação UV ocorreu como parte de um dos ciclos climáticos da Terra, em vez de ser causado por uma enorme erupção vulcânica.

O colapso do ozônio ocorreu quando o clima esquentou rapidamente após uma intensa idade do gelo e os pesquisadores sugerem que a Terra hoje pode atingir temperaturas comparáveis, possivelmente desencadeando um evento semelhante. Suas descobertas são publicadas no jornal Avanços da Ciência .

A equipe coletou amostras de rochas durante expedições às regiões polares montanhosas no leste da Groenlândia, que já formou um enorme leito de lago antigo no interior árido do Velho Continente de Arenito Vermelho, composta pela Europa e América do Norte. Este lago estava situado no hemisfério sul da Terra e teria sido semelhante em natureza ao moderno Lago Chade na borda do Deserto do Saara.

Outras rochas foram coletadas nas montanhas andinas acima do lago Titicaca, na Bolívia. Essas amostras da América do Sul eram do continente sulista de Gondwana, que estava mais perto do Pólo Sul Devoniano. Eles continham pistas sobre o que estava acontecendo na borda da camada de gelo Devoniana derretida, permitindo uma comparação entre o evento de extinção próximo ao pólo e próximo ao equador.

De volta ao laboratório, as rochas foram dissolvidas em ácido fluorídrico, liberando esporos microscópicos de plantas (como pólen, mas de plantas semelhantes a samambaias que não tinham sementes ou flores) que permaneceram preservadas por centenas de milhões de anos. No exame microscópico, os cientistas descobriram que muitos dos esporos tinham espinhos bizarramente formados em sua superfície - uma resposta à radiação ultravioleta que danifica seu DNA. Também, muitos esporos tinham paredes pigmentadas escuras, pensado para ser uma espécie de 'bronzeado' protetor, devido aos níveis de UV aumentados e prejudiciais.

Os cientistas concluíram que, durante uma época de rápido aquecimento global, a camada de ozônio colapsou por um curto período, expor a vida na Terra a níveis prejudiciais de radiação ultravioleta e desencadear um evento de extinção em massa na terra e em águas rasas na fronteira Devoniano-Carbonífero.

Após o derretimento das camadas de gelo, o clima estava muito quente, com o aumento do calor acima dos continentes, empurrando mais substâncias químicas destruidoras de ozônio geradas naturalmente para a alta atmosfera. Isso permitiu a entrada de altos níveis de radiação UV-B por vários milhares de anos.

O pesquisador principal, Professor John Marshall, da Escola de Ciências do Oceano e da Terra da Universidade de Southampton, quem é um explorador da National Geographic, comentários:"Nosso escudo de ozônio desapareceu por um curto período neste período antigo, coincidindo com um breve e rápido aquecimento da Terra. Nossa camada de ozônio está naturalmente em um estado de fluxo - sendo constantemente criada e perdida - e mostramos que isso também aconteceu no passado, sem um catalisador, como uma erupção vulcânica em escala continental. "

Durante a extinção, as plantas sobreviveram seletivamente, mas foram enormemente perturbados quando o ecossistema da floresta entrou em colapso. O grupo dominante de peixes blindados foi extinto. Os que sobreviveram - tubarões e peixes ósseos - permanecem até hoje os peixes dominantes em nossos ecossistemas.

Essas extinções vieram em um momento chave para a evolução de nossos próprios ancestrais, os tetrápodes. Esses primeiros tetrápodes são peixes que evoluíram para ter membros em vez de nadadeiras, mas ainda vivia principalmente na água. Seus membros possuíam muitos dedos das mãos e dos pés. A extinção redefiniu a direção de sua evolução com os sobreviventes pós-extinção sendo terrestres e com o número de dedos das mãos e pés reduzido para cinco.

O professor Marshall diz que as descobertas de sua equipe têm implicações surpreendentes para a vida na Terra hoje:"As estimativas atuais sugerem que atingiremos temperaturas globais semelhantes às de 360 ​​milhões de anos atrás, com a possibilidade de que um colapso semelhante da camada de ozônio possa ocorrer novamente, expondo a vida marinha superficial e rasa à radiação mortal. Isso nos moveria do estado atual da mudança climática, para uma emergência climática. "

Os locais remotos visitados no leste da Groenlândia são muito difíceis de acessar, com viagens envolvendo aeronaves leves capazes de pousar diretamente na tundra. O transporte dentro da vasta área do campo era feito por barcos infláveis ​​equipados com motores de popa, tudo isso teve que caber na pequena aeronave.

Toda a logística de campo foi organizada pela CASP, uma instituição de caridade independente com sede em Cambridge, especializada em trabalho de campo geológico remoto. Mike Curtis, Managing Director of CASP says:"We have a history of assisting research geologists such as John Marshall and colleagues to access remote field areas and we are particularly pleased that their research has proved to have such potentially profound implications."