Un nuovo studio condotto dall'Università di Yale conferma una teoria di vecchia data sull'ultima grande estinzione di massa della storia e su come ha influenzato gli oceani della Terra. I risultati possono anche rispondere a domande su come la vita marina alla fine si è ripresa.

I ricercatori affermano che è la prima prova diretta che l'evento di estinzione del Cretaceo-Paleogene 66 milioni di anni fa coincise con un forte calo dei livelli di pH degli oceani, il che indica un aumento dell'acidità degli oceani.

Lo studio appare nell'edizione online della rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

La morte del Cretaceo-Paleogene, noto anche come evento di estinzione di massa del K-Pg, si è verificato quando una meteora si è schiantata sulla Terra alla fine del periodo Cretaceo. L'impatto e le sue conseguenze hanno ucciso circa il 75% delle specie animali e vegetali del pianeta, compresi interi gruppi come i dinosauri non aviari e le ammoniti.

"Per anni, la gente ha suggerito che ci sarebbe stata una diminuzione del pH dell'oceano perché l'impatto della meteora ha colpito rocce ricche di zolfo e ha causato la pioggia di acido solforico, ma fino ad ora nessuno aveva alcuna prova diretta per dimostrare che ciò fosse accaduto, " ha detto l'autore principale Michael Henehan, un ex scienziato di Yale che ora è al GFZ German Research Center for Geosciences a Potsdam, Germania.

È venuto fuori che tutto quello che dovevano fare era guardare i foraminiferi.

I foraminiferi sono minuscoli plancton che sviluppano un guscio di calcite e hanno una documentazione fossile incredibilmente completa che risale a centinaia di milioni di anni. Analisi della composizione chimica dei fossili di foraminiferi antecedenti, durante, e dopo che l'evento K-Pg ha prodotto una grande quantità di dati sui cambiamenti nell'ambiente marino nel tempo. Nello specifico, le misurazioni degli isotopi di boro in questi gusci hanno permesso agli scienziati di Yale di rilevare i cambiamenti nell'acidità dell'oceano.

Precedenti ricerche sul K-Pg avevano dimostrato che alcuni calcificatori marini, specie animali che sviluppano conchiglie e scheletri dal carbonato di calcio, sono stati spazzati via in modo sproporzionato durante l'estinzione di massa. Il nuovo studio suggerisce che una maggiore acidità dell'oceano (pH più basso) potrebbe aver impedito a questi calcificanti di creare i loro gusci. Questo era importante, notano i ricercatori, perché questi calcificanti costituivano una parte importante del primo gradino della catena alimentare oceanica, sostenere il resto dell'ecosistema.

"L'acidificazione degli oceani che osserviamo potrebbe facilmente essere stata l'innesco dell'estinzione di massa nel regno marino, " ha detto l'autore senior Pincelli Hull, assistente professore di geologia e geofisica a Yale.

Nel frattempo, l'analisi degli isotopi del boro e le tecniche di modellazione del team potrebbero aver riconciliato alcune teorie concorrenti e fatti sconcertanti relativi alla vita oceanica dopo l'evento K-Pg.

Come mai, Per esempio, sono firme di isotopi di carbonio (analizzate da campioni di carote di acque profonde) immediatamente dopo l'impatto dell'asteroide K-Pg identiche nel materiale fossile dal fondo del mare e dalle acque superficiali, quando il normale ciclo del carbonio negli oceani dovrebbe portare a firme diverse?

Una teoria, la teoria "Strangelove Ocean", sostenne che per un po' di tempo dopo K-Pg, l'oceano era essenzialmente morto e il normale ciclo del carbonio si era appena fermato. Il problema con "Strangelove Ocean, "secondo alcuni ricercatori, è che molti organismi sul fondo del mare che si affidano al cibo che affonda dalla superficie dell'oceano sono rimasti illesi durante l'evento K-Pg, un evento improbabile in un oceano morto. Un'altra teoria popolare, chiamato "Oceano Vivente, " ha suggerito che K-Pg ha ucciso specie di plancton più grandi, interrompere il ciclo del carbonio rendendo più difficile per la materia organica affondare nelle profondità marine, ma ha permesso alla vita marina di sopravvivere.

Il nuovo studio divide la differenza. Dice che gli oceani hanno avuto un ruolo importante, perdita iniziale di produttività delle specie - fino al 50% - seguita da un periodo di transizione in cui la vita marina ha cominciato a riprendersi.

"In un modo, abbiamo riconciliato entrambi questi scenari "Strangelove" e "Living Ocean", Henehan ha detto. "Entrambi avevano parzialmente ragione; sono semplicemente accaduti in sequenza."

Il nuovo studio potrebbe anche aver risolto una questione riguardante i livelli di pH dell'oceano che portano al K-Pg. Alcuni ricercatori hanno teorizzato che le eruzioni vulcaniche iniziate centinaia di migliaia di anni prima che K-Pg avessero progressivamente reso la Terra più incline a un evento di estinzione di massa. Ciò dovrebbe riflettersi in un costante declino dei livelli di pH dell'oceano fino all'estinzione.

"Quello che possiamo dimostrare è che non c'è un vero segnale di graduale declino del pH nell'oceano in vista del K-Pg, " Ha detto Henehan. "I nostri risultati non supportano alcun ruolo importante per l'attività vulcanica nell'innescare il mondo per l'estinzione".

Una propaggine dello studio potrebbe essere la sua capacità di aiutare a comprendere l'atmosfera e il clima della Terra primitiva. Gli isotopi di boro dei foraminiferi in questo studio sono un eccellente proxy per la stima dei livelli di anidride carbonica nel passato geologico, hanno detto gli autori.