O evento de extinção em massa do final do Permiano de cerca de 252 milhões de anos atrás - o pior evento desse tipo na história da Terra - foi associado a vastas emissões vulcânicas de gases de efeito estufa, um grande aumento de temperatura, e a perda de quase todas as espécies nos oceanos e na terra.

Agora, parece que mesmo os lagos e rios não eram refúgios seguros. Um estudo recente publicado por uma equipe internacional de pesquisadores, incluindo o Professor e Chefe do Departamento de Geociências Tracy Frank e o Professor Chris Fielding, ambos recém-chegados à UConn, identificou uma nova causa de extinção durante eventos de aquecimento extremo:proliferação de micróbios tóxicos.

Em um ecossistema saudável, algas microscópicas e cianobactérias fornecem oxigênio aos animais aquáticos como um produto residual de sua fotossíntese. Mas quando seus números ficam fora de controle, esses micróbios esgotam o oxigênio livre, e até mesmo liberar toxinas na água. Ao estudar o fóssil, sedimento, e registros químicos de rochas perto de Sydney, Austrália, os pesquisadores descobriram que vários pulsos de eventos de floração ocorreram logo após os primeiros estrondos vulcânicos da extinção em massa do final do Permiano. Uma vez que os animais alimentadores de fundo, ou "detritívoros, "foram mortos, não havia mais ninguém para controlar os micróbios. Os sistemas de água doce fervilhavam com algas e bactérias, atrasando a recuperação dos animais por talvez milhões de anos.

Frank e Fielding estudam sedimentos, e Frank explica sua contribuição para o trabalho, que foi realizada enquanto ambos estavam na University of Nebraska – Lincoln, estava reunindo detalhes sobre as condições do meio ambiente, e a sopa tóxica resultante, das camadas de sedimentos.

“Estamos tentando entender em que condições essas plantas viviam, por exemplo, eram depósitos de lagos versus depósitos de rios, "Diz Frank." Então, o que podemos determinar detalhes sobre a salinidade e as temperaturas das águas, esses detalhes vêm da geoquímica. "

Os três ingredientes principais para a sopa tóxica são as emissões aceleradas de gases de efeito estufa, temperaturas altas, e nutrientes abundantes. As erupções vulcânicas forneceram as duas primeiras, enquanto o desmatamento repentino causou o terceiro. Quando as árvores foram destruídas, o solo derramou nos rios e lagos, fornecendo todos os nutrientes de que os micróbios precisariam. Quando os pesquisadores compararam os registros fósseis de diferentes extinções em massa relacionadas ao aquecimento, a equipe encontrou registros fósseis extremamente semelhantes. Isso implica florescimentos microbianos mortais como agressores recorrentes de extinções de água doce durante eventos de aquecimento extremo.

Hoje, os humanos têm seguido esta receita, e as florações microbianas de água doce estão aumentando, ilustrando como as geociências são importantes na compreensão do passado de maneiras que oferecem um contexto crucial para a compreensão das mudanças contemporâneas no clima.

"Estamos vendo mais e mais proliferações de algas tóxicas em lagos e em ambientes marinhos rasos, relacionadas a aumentos de temperatura e mudanças nas comunidades de plantas que estão levando a aumentos nas contribuições de nutrientes para ambientes de água doce, "Frank diz." Então, muitos paralelos com os dias de hoje. O vulcanismo era uma fonte de CO ₂ no passado, mas sabemos que a taxa de CO ₂ entrada que foi vista naquela época era semelhante à taxa de CO ₂ aumenta que estamos vendo hoje por causa dos efeitos antropogênicos.

"Podemos ter uma noção de quanto o clima mudou no passado, quais são os extremos, o quão rápido isso pode mudar, quais são as causas da mudança climática e isso nos dá um bom pano de fundo para entender o que está acontecendo hoje. "

De acordo com o relatório deste ano do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), a influência dos humanos na mudança do clima é "inequívoca, "criando condições que favorecem a disseminação desses micróbios amantes do calor. Em combinação com um influxo de nutrientes da poluição da água, principalmente da agricultura e do desmatamento, isso levou a um aumento acentuado nas proliferações tóxicas. Os resultados:mortandade em massa de peixes, graves efeitos para a saúde humana e do gado, e um custo anual mensurável em bilhões de dólares.

"O final do Permian é um dos melhores lugares para procurar paralelos com o que está acontecendo agora, "diz Fielding.

“O outro grande paralelo é que o aumento da temperatura no final do Permiano coincidiu com aumentos massivos nos incêndios florestais. Uma das coisas que destruíram ecossistemas inteiros foi o fogo, e estamos vendo isso agora em lugares como a Califórnia. É de se perguntar quais serão as consequências de eventos como esse a longo prazo, à medida que estão se tornando cada vez mais difundidos. "

Estes são sintomas claros de um ecossistema desequilibrado, e o presente estudo indica que os impactos dos eventos de floração podem ecoar por um tempo extremamente longo. Contudo, ao contrário das espécies que sofreram as extinções em massa do passado, temos a oportunidade de prevenir essas proliferações tóxicas, mantendo nossos cursos de água limpos e reduzindo nossas emissões de gases de efeito estufa.

"O mais assustador é que estamos acostumados a pensar em termos de escalas de tempo, talvez dezenas de anos, se formos realmente aventureiros. O evento de extinção em massa do final do Permiano levou quatro milhões de anos para se recuperar. Isso é preocupante, "diz Fielding.