Tardo nel periodo preistorico Siluriano, circa 420 milioni di anni fa, un devastante evento di estinzione di massa ha spazzato via il 23% di tutti gli animali marini dalla faccia del pianeta.

Per anni, gli scienziati hanno lottato per collegare un meccanismo a questa estinzione di massa, uno dei 10 più drammatici mai registrati nella storia della Terra. Ora, ricercatori della Florida State University hanno confermato che questo evento, indicata dagli scienziati come estinzione Lau/Kozlowskii, è stato innescato da un colpevole fin troppo familiare:l'esaurimento rapido e diffuso di ossigeno negli oceani globali.

Il loro studio, pubblicato oggi sulla rivista Geologia , risolve un antico mistero del paleoclima, e solleva preoccupazioni urgenti sul destino rovinoso che potrebbe colpire i nostri oceani moderni se persistono e accelerano tendenze consolidate di deossigenazione.

A differenza di altre famose estinzioni di massa che possono essere ordinatamente collegate a discrete, calamità apocalittiche come impatti di meteoriti o eruzioni vulcaniche, non si sapeva, evento spettacolarmente distruttivo responsabile dell'estinzione di Lau/Kozlowskii.

"Questo lo rende uno dei pochi eventi di estinzione che è paragonabile ai cali su larga scala della biodiversità che si verificano attualmente, e una preziosa finestra sui futuri scenari climatici, ", ha affermato il coautore dello studio Seth Young, un assistente professore presso il Dipartimento della Terra, Scienza dell'oceano e dell'atmosfera.

Gli scienziati sono a conoscenza da tempo dell'estinzione di Lau/Kozlowskii, così come una relativa interruzione del ciclo del carbonio terrestre durante la quale il seppellimento di enormi quantità di materia organica ha causato significativi cambiamenti climatici e ambientali. Ma il legame e la tempistica tra questi due eventi associati - l'estinzione ha preceduto l'interruzione del ciclo del carbonio di oltre centomila anni - è rimasto ostinatamente opaco.

"Non è mai stato compreso chiaramente come questo tempismo degli eventi possa essere collegato a una perturbazione climatica, o se c'erano prove dirette che collegavano le diffuse condizioni di basso contenuto di ossigeno all'estinzione, " ha detto la studentessa di dottorato dell'FSU Chelsie Bowman, che ha condotto lo studio.

Per risolvere questo difficile caso, il team ha impiegato una strategia di ricerca pionieristica.

Utilizzando metodi geochimici avanzati tra cui l'isotopo di tallio, concentrazione di manganese, e misurazioni degli isotopi di zolfo da importanti siti in Lettonia e Svezia, gli scienziati dell'FSU sono stati in grado di ricostruire una cronologia della deossigenazione degli oceani in relazione all'estinzione di Lau/Kozlowskii e ai successivi cambiamenti del ciclo globale del carbonio.

Le nuove e sorprendenti scoperte del team hanno confermato la loro ipotesi originale che il record di estinzione potrebbe essere guidato da un declino dell'ossigenazione dell'oceano. Le loro misurazioni multiproxy hanno stabilito una chiara connessione tra lo scorrimento costante delle acque deossigenate e la natura graduale dell'evento di estinzione:il suo inizio in comunità di organismi di acque profonde e l'eventuale diffusione a organismi di acque poco profonde.

Le loro indagini hanno anche rivelato che l'estinzione è stata probabilmente guidata in parte dalla proliferazione delle condizioni dell'oceano solforico.

"Per la prima volta, questa ricerca fornisce un meccanismo per guidare l'evento di estinzione graduale osservato, che prima ha coinciso con la deossigenazione dell'oceano ed è stata seguita da condizioni oceaniche più gravi e tossiche con solfuro nella colonna d'acqua, " ha detto Bowman.

Con gli oceani affamati di ossigeno dell'estinzione di Lau/Kozlowskii che fungono da inquietante precursore delle acque sempre più deossigenate osservate oggi in tutto il mondo, coautore dello studio Jeremy Owens, un assistente professore presso il Dipartimento della Terra, Scienza dell'oceano e dell'atmosfera, ha detto che ci sono ancora importanti lezioni da trarre dalle crisi ecologiche del lontano passato.

"Questo lavoro fornisce un'altra linea di prova che la deossigenazione iniziale negli antichi oceani coincide con l'inizio degli eventi di estinzione, " ha detto. "Questo è importante in quanto le nostre osservazioni sull'oceano moderno suggeriscono che esiste una significativa deossigenazione diffusa che può causare maggiori stress sugli organismi che richiedono ossigeno, e potrebbero essere i primi passi verso un'altra estinzione di massa marina".