Uno studio di un ricercatore del Syracuse University College of Arts and Sciences offre nuovi indizi su ciò che potrebbe aver innescato l'estinzione più catastrofica del mondo, quasi 252 milioni di anni fa.

James Muirhead, assegnista di ricerca presso il Dipartimento di Scienze della Terra, è il coautore di un articolo in Comunicazioni sulla natura (Macmillan Publishers Limited, 2017) intitolato "L'impulso iniziale dei davanzali delle trappole siberiane come trigger dell'estinzione di massa di fine Permiano".

La sua ricerca coinvolge Seth Burgess, l'autore principale dell'articolo e un geologo presso l'U.S. Geological Survey, e Samuel Bowring, il Robert R. Shock Professor di Geologia presso il Massachusetts Institute of Technology.

I loro risultati suggeriscono che la formazione di roccia ignea intrusiva, noto come davanzali, scatenò una catena di eventi che pose fine al periodo geologico del Permiano. Nel processo, più del 95 percento delle specie marine e il 70 percento delle specie terrestri sono scomparse.

"Ci sono state cinque grandi estinzioni di massa, da quando la vita ha avuto origine sulla Terra più di 600 milioni di anni fa, "dice Burgess, che lavora al nesso di processi vulcanici e tettonici. "La maggior parte di questi eventi è stata incolpata, in tempi diversi, su eruzioni vulcaniche e impatti di asteroidi. Riesaminando i tempi e la connessione tra il magmatismo [il movimento del magma], cambiamento climatico ed estinzione, abbiamo creato un modello che spiega cosa ha innescato l'estinzione di massa alla fine del Permiano".

Al centro del loro studio c'è una grande provincia ignea (LIP) in Russia chiamata Trappole siberiane. Spanning più di 500, 000 miglia quadrate, questo avamposto roccioso è stato il luogo di quasi un milione di anni di epica attività vulcanica. Ampio, vulcani piatti probabilmente dispersi volumi significativi di lava, cenere e gas, mentre spinge l'anidride solforosa, anidride carbonica e metano a livelli pericolosi nell'ambiente.

Ma questa è solo una parte della storia.

"Fino a poco tempo fa, la tempistica e la durata relative delle estinzioni di massa e del vulcanismo del labbro è stata oscurata dall'imprecisione dell'età, " Muirhead dice. "Il nostro modello si basa su nuovi, dati sull'età ad alta risoluzione che suggeriscono che i flussi di lava superficiale siano scoppiati troppo presto per guidare l'estinzione di massa. Anziché, c'era un sottointervallo di magmatismo, un più breve, parte particolare del LIP, che ha innescato una cascata di eventi che hanno causato l'estinzione di massa".

Il grilletto? Calore estremo emesso durante la formazione dei davanzali.

"Calore dai davanzali esposti non sfruttato, sedimenti ricchi di gas per contattare il metamorfismo [il processo in cui i minerali e la struttura della roccia vengono modificati dall'esposizione al calore e alla pressione], liberando così gli enormi volumi di gas serra necessari per guidare l'estinzione, " Muirhead dice. "Il nostro modello collega l'inizio dell'estinzione con l'impulso iniziale della posizione del davanzale. Rappresenta un punto critico nell'evoluzione della vita sulla Terra".

Ci sono due modi in cui il magma forma la roccia ignea. Un modo è l'estrusione, in cui il magma erutta attraverso crateri vulcanici e crepe nella superficie terrestre; l'altro è l'intrusione, per cui il magma si forza tra o attraverso formazioni di roccia esistenti, senza raggiungere la superficie. Tipi comuni di intrusione sono davanzali, dicchi e batoliti.

Davanzali nel bacino di Tunguska in Siberia, dove il team di Muirhead svolge la maggior parte delle sue ricerche, probabilmente si sono fatti strada attraverso il calcare, carbone, rocce clastiche ed evapora. La miscela di caldo, Si pensa che la roccia fusa e i carboni contenenti idrocarburi abbiano posto le basi per un massiccio rilascio di gas serra e un cambiamento climatico su scala globale.

"La composizione dei sedimenti e la quantità di idrocarburi [petrolio e gas naturale] disponibili all'interno di questi sedimenti ci aiutano a capire se un LIP può innescare o meno un'estinzione di massa, "dice Burgess, aggiungendo che il modello del suo team potrebbe applicarsi ad altri eventi di estinzione che coincidono con i LIP. "L'estinzione di massa può richiedere 10, 000 anni o meno, in un batter d'occhio, secondo gli standard geologici, ma i suoi effetti sulla traiettoria evolutiva della vita sono ancora osservabili oggi".