Dal 2016, i ricercatori del Dipartimento di Geologia della Tallinn University of Technology sono stati impegnati in un progetto di ricerca che analizza le cause della crisi della biodiversità siluriana. I risultati dello studio sono riassunti nell'articolo "Collegare la progressiva espansione delle condizioni di riduzione a un evento di estinzione di massa graduale negli oceani del tardo Siluriano, " pubblicato di recente sulla rivista Geologia .

Il team di ricerca internazionale comprendeva scienziati dell'Università della Florida, Università di tecnologia di Tallinn, l'Università della Carolina del Sud e l'Università di Lund. Un membro del gruppo di ricerca, Il geologo della Tallinn University of Technology Olle Hints, dice, "La nostra ricerca si è concentrata sui cambiamenti delle condizioni ambientali e della biodiversità della Terra durante il periodo Siluriano, circa 425 milioni di anni fa."

Nell'ultimo mezzo miliardo di anni della storia della Terra sono note cinque grandi estinzioni di massa. Per esempio, 250 milioni di anni fa, alla fine del Permiano, Il 95 per cento delle specie vegetali e animali di quel tempo scomparve in breve tempo. Oggi, pure, stiamo affrontando un'importante perdita di biodiversità e la conoscenza degli eventi di estinzione passati ci consente di valutarne il potenziale corso e le conseguenze. Nella grave crisi biotica nel Siluriano, noto come Evento Lau, ha avuto luogo l'estinzione di quasi il 25% delle specie marine.

Gli scienziati hanno deciso di determinare la cronologia ei possibili meccanismi dell'evento.

Le informazioni sul biota e sull'ambiente del lontano passato sono meglio conservate nelle rocce sedimentarie marine. Lo studio dei fossili consente ai ricercatori di documentare l'evoluzione e le dinamiche della biodiversità. I fossili svolgono anche un ruolo cruciale nella costruzione della scala temporale geologica e nella datazione delle rocce. Solo se viene stabilita una scala temporale precisa, i ricercatori possono studiare come e perché le condizioni ambientali sono cambiate e come questo ha influenzato la biosfera. Per esempio, gli atomi che compongono i minerali del calcare forniscono l'evidenza della composizione chimica dell'antico oceano e dell'atmosfera e della loro evoluzione. Combinando dati paleontologici e geochimici, si possono trarre conclusioni sulle relazioni tra biota e ambiente.

In questo lavoro, i ricercatori si sono concentrati sullo studio del carbonio, isotopi di zolfo e tallio. "Ciò che rende unica la nostra ricerca è che per la prima volta, isotopi di tallio sono stati analizzati dalle rocce paleozoiche indicando cambiamenti nelle condizioni redox dell'oceano globale. I campioni di roccia analizzati sono stati raccolti dalla Lettonia e dall'isola di Gotland, che un tempo facevano parte del Paleosea Baltico. In questa regione, le rocce sono cambiate molto poco negli ultimi 500 milioni di anni, e quindi le informazioni originali sono ancora presenti. La regione baltica è un gratificante laboratorio naturale per i geologi:ci sono pochissimi posti al mondo in cui gli archivi rupestri dell'era paleozoica sono così ben conservati, "dice il professor Suggerimenti.

Questo fatto garantisce che i risultati delle analisi siano affidabili. Accanto ai campioni di roccia unici, apparecchiature analitiche all'avanguardia che per misurare rapporti isotopici stabili da piccole quantità di polveri di roccia hanno svolto un ruolo cruciale. La maggior parte delle analisi geochimiche sono state effettuate da Chelsie N. Bowman e dal professor Seth A. Young presso il National High Magnetic Field Laboratory della Florida State University, una delle strutture analitiche più moderne al mondo per questo tipo di ricerca.

I risultati delle analisi hanno mostrato per la prima volta che l'estinzione delle specie tardo siluriane è iniziata con una progressiva diminuzione del contenuto di ossigeno nell'oceano ed è culminata quando masse di acqua anossica e probabilmente solfidica hanno raggiunto i mari poco profondi. Questo cambiamento è stato relativamente lento:probabilmente ci sono voluti 175-270 k.y. dalla fase iniziale fino a quando la crisi ha raggiunto il suo apice. Tra i primi organismi a soffrire del cambiamento ambientale vi furono i vertebrati, rappresentato da pesci e conodonti, la cui diversità è diminuita di quasi il 70 per cento. Il cambiamento ambientale ha avuto anche un forte impatto sul plancton, anche se è avvenuto un po' più tardi.

Il professor Suggerimenti ha detto, "Quali sono i vantaggi di studiare un passato così lontano? Da un lato, possiamo confermare che i cambiamenti nelle condizioni redox marine e nei livelli di ossigeno hanno conseguenze catastrofiche per la vita negli oceani e che i vertebrati sono i primi ad essere colpiti dai cambiamenti".

Questo è un argomento di grande attualità, poiché misurazioni e modelli indicano una progressiva espansione dell'anossia oceanica negli oceani attuali. I dati geologici dimostrano che se un sistema viene spostato fuori equilibrio, ci vorrà un tempo irrimediabilmente lungo dal punto di vista umano per tornare alle condizioni pre-evento.

"D'altra parte, possiamo imparare da questo esempio particolare, così come dalla storia della Terra in generale, che ogni crisi crea le basi per innovazioni evolutive, permettendo a organismi più adattabili di sopravvivere e di emergere di nuovi, "dice il professor Suggerimenti.