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A vida na Terra tem um longo, mas também uma história extremamente turbulenta. Em mais de uma ocasião, a maioria de todas as espécies foram extintas e uma biodiversidade já altamente desenvolvida encolheu ao mínimo novamente, mudando o curso da evolução a cada vez. A extinção em massa mais extensa ocorreu há cerca de 252 milhões de anos. Ele marcou o fim da Época Permiana e o início da Época Triássica. Cerca de três quartos de toda a vida terrestre e cerca de 95% da vida no oceano desapareceram em apenas alguns milhares de anos.
Atividades vulcânicas gigantescas na Sibéria de hoje e a liberação de grandes quantidades de metano do fundo do mar têm sido debatidas há muito tempo como potenciais gatilhos da extinção do Permiano-Triássico. Mas a causa exata e a sequência de eventos que levaram à extinção em massa permaneceram altamente controversas. Agora, cientistas da Alemanha, Itália e Canadá, no âmbito do projeto financiado pela UE BASE-LiNE Earth liderado pelo Prof. Dr. Anton Eisenhauer do GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel em cooperação com o Helmholtz Centre Potsdam GFZ German Research Center for Geociências, conseguiram, pela primeira vez, reconstruir conclusivamente toda a cascata de eventos da época, usando técnicas analíticas de ponta e modelagem geoquímica inovadora. O estudo foi publicado hoje na revista internacional Nature Geoscience .
Para seu estudo, a equipe BASE-LiNE Earth usou um arquivo ambiental frequentemente negligenciado:as conchas de braquiópodes fósseis. "São organismos semelhantes aos moluscos que existem na Terra há mais de 500 milhões de anos. Pudemos usar fósseis de braquiópodes bem preservados dos Alpes do Sul para nossas análises. Essas conchas foram depositadas no fundo das plataformas marítimas rasas de o oceano Tethys 252 milhões de anos atrás e registrou as condições ambientais pouco antes e no início da extinção, "explica a Dra. Hana Jurikova. Ela é a primeira autora do estudo, que ela conduziu como parte do projeto BASE-LiNE Earth e sua tese de doutorado no GEOMAR.
Medindo diferentes isótopos do elemento boro nas conchas fósseis, a equipe foi capaz de rastrear o desenvolvimento dos valores de pH no oceano há 252 milhões de anos. Uma vez que o pH da água do mar está fortemente acoplado ao CO 2 concentração na atmosfera, a reconstrução deste último também foi possível. Para as análises, a equipe usou análises de isótopos de alta precisão na GEOMAR, bem como microanálises de alta resolução no espectrômetro de massa de íons secundários (SIMS) de geometria grande de última geração na GFZ.
"Com esta técnica, não podemos apenas reconstruir a evolução do CO atmosférico 2 concentrações, mas também rastreá-lo claramente à atividade vulcânica. A dissolução de hidratos de metano, que foi sugerido como uma causa potencial adicional, é altamente improvável com base em nossos dados, "explica o Dr. Marcus Gutjahr da GEOMAR, co-autor do estudo.
Ilustração que descreve o início da extinção em massa do Permiano-Triássico com base nas descobertas de Jurikova et al. (2020). A acidificação dos oceanos e o desaparecimento da vida marinha na superfície oceânica causada por uma grande liberação de CO2 vulcânico das Armadilhas Siberianas. Ilustrado por:Dawid Adam Iurino Crédito:(PaleoFactory, Sapienza University of Rome) para Jurikova et al. (2020).
Como uma próxima etapa, a equipe alimentou seus dados do boro e investigações adicionais baseadas em isótopos de carbono em um modelo geoquímico baseado em computador que simulava os processos da Terra naquela época. Os resultados mostraram que o aquecimento e a acidificação do oceano associados ao imenso CO vulcânico 2 a injeção na atmosfera já era fatal e levou à extinção de organismos marinhos calcificantes logo no início da extinção. Contudo, o CO 2 a liberação também trouxe outras consequências; com o aumento da temperatura global causado pelo efeito estufa, intemperismo químico na terra também aumentou.
Ao longo de milhares de anos, quantidades crescentes de nutrientes alcançaram os oceanos por meio de rios e costas, que então se tornou excessivamente fertilizado. O resultado foi um esgotamento de oxigênio em grande escala e a alteração de ciclos elementares inteiros. "Este colapso semelhante a um dominó dos ciclos e processos de sustentação da vida interconectados levou, em última análise, à extensão catastrófica observada de extinção em massa na fronteira do Permiano-Triássico, "resume o Dr. Jurikova.
O estudo foi realizado no âmbito do projeto ITN financiado pela UE BASE-LiNE Earth, em que o uso de braquiópodes como arquivo ambiental foi sistematicamente estudado pela primeira vez, e os métodos analíticos relevantes foram aprimorados e recentemente desenvolvidos. "Sem essas novas técnicas, seria difícil reconstruir os processos ambientais há mais de 250 milhões de anos com o mesmo nível de detalhe que fizemos agora, "enfatiza o Prof. Dr. Anton Eisenhauer da GEOMAR, o ex-coordenador do projeto BASE-LiNE Earth e co-autor do novo estudo, "além do que, além do mais, os novos métodos podem ser aplicados para outras aplicações científicas. "
