Circa 252 milioni di anni fa, più del 90% di tutta la vita animale sulla Terra si è estinta. Quest'evento, chiamata "estinzione di massa Permiano-Triassico", " rappresenta la più grande catastrofe nella storia della vita sulla Terra. Gli ecosistemi hanno impiegato quasi cinque milioni di anni per riprendersi e molti aspetti dell'evento rimangono un mistero.

Un gruppo di ricerca, guidato da scienziati dell'Arizona State University e finanziato dalla NASA e dalla National Science Foundation, sta aiutando a capire perché si è verificato questo evento di estinzione e perché ci è voluto così tanto tempo per riprendersi. Lo studio, pubblicato in Progressi scientifici , è stato guidato dallo studente laureato della ASU School of Earth and Space Exploration Feifei Zhang, con la direzione del membro della facoltà scolastica Ariel Anbar.

Estinzione di massa degli ecosistemi marini

Per questo studio, il team di ricerca si è concentrato sugli ecosistemi marini, che furono decimati durante l'estinzione di massa del Permiano-Triassico. Precedenti studi hanno dimostrato che la perdita di ossigeno disciolto negli oceani della Terra, un effetto chiamato "anossia marina, " ha svolto un ruolo importante nell'evento di estinzione di massa. Il team ha voluto scoprire quando si è verificata l'anossia, quanto era diffuso, e per quanto tempo è persistito dopo l'evento di estinzione.

In particolare, il team voleva vedere se episodi separati di estinzione che si sono verificati durante il lungo periodo di recupero sono stati causati da episodi di anossia oceanica e altri cambiamenti ambientali.

Pionieri di una nuova tecnica

Tipicamente, gli scienziati determinano i livelli di anossia oceanica osservando l'abbondanza di pirite, comunemente noto come "oro degli sciocchi, " e altri elementi e minerali nelle antiche rocce fangose. Ma le rocce fangose ​​forniscono solo indizi su ciò che potrebbe essere accaduto in un singolo luogo. Gli scienziati devono campionare dozzine di siti in tutto il mondo per dedurre il quadro generale dalle rocce fangose.

Per superare questo, il team ha aperto la strada a un approccio nuovo e più efficiente. Studiando le variazioni degli isotopi di uranio registrati nei carbonati, il team è stato in grado di dedurre l'anossia globale che si verifica in tutto l'oceano utilizzando campioni di un singolo affioramento. Questi sedimenti, raccolti nell'Iran moderno, furono depositati 252-246 milioni di anni fa in un oceano tropicale relativamente poco profondo vicino all'equatore.

Le variazioni risultanti degli isotopi dell'uranio hanno fornito al team le risposte che stavano cercando. Sono stati in grado di dimostrare che episodi di estinzione coincidevano con impulsi di anossia oceanica, guidato da cambiamenti nella circolazione oceanica e nei livelli di nutrienti.

"Questo ritrovamento, "dice Zhang, "fornisce importanti spunti sui modelli di cambiamento ambientale oceanico e sulle loro cause sottostanti, che alla fine sono stati collegati all'intenso riscaldamento climatico durante il primo Triassico".

Cambiamento climatico - allora e ora

La scoperta di questo team richiama anche l'attenzione sui possibili effetti dei moderni cambiamenti climatici, perché il riscaldamento globale è stato il principale motore dell'anossia marina nel primo periodo del Triassico.

"Una delle cose più interessanti e preoccupanti dell'estinzione del Permiano-Triassico è quanto questi eventi siano simili a ciò che sta accadendo oggi, ", afferma il coautore Stephen Romaniello. "Simile a quanto accaduto durante il periodo Permiano, i moderni oceani della Terra stanno affrontando un rapido riscaldamento climatico e maggiori flussi di nutrienti".

Punto infatti, gli scienziati hanno scoperto più di 400 zone morte marine negli oceani moderni. Questi sono per lo più legati a flussi di nutrienti elevati nelle zone costiere, e il riscaldamento globale probabilmente farà sì che queste zone si espandano drammaticamente in futuro.

"Il nostro lavoro mostra che se continuiamo sulla nostra rotta attuale, ci sono buone probabilità che l'esaurimento dell'ossigeno aggraverà le sfide che gli organismi marini stanno già affrontando, " ha aggiunto il coautore Thomas Algeo.