Nuove prove raccolte dalle conchiglie antartiche confermano che la Terra era già instabile prima dell'impatto dell'asteroide che ha spazzato via i dinosauri.

Lo studio, guidato da ricercatori della Northwestern University, è il primo a misurare la composizione isotopica di calcio di molluschi fossili e gusci di lumaca, che risalgono all'evento di estinzione di massa del Cretaceo-Paleogene. I ricercatori hanno scoperto che, nel periodo precedente l'evento di estinzione, la chimica dei gusci si è spostata in risposta a un'ondata di carbonio negli oceani.

Questo afflusso di carbonio era probabilmente dovuto a eruzioni a lungo termine dalle trappole del Deccan, un 200, Provincia vulcanica di 000 miglia quadrate situata nell'India moderna. Negli anni precedenti l'impatto dell'asteroide, le Deccan Traps hanno emesso enormi quantità di anidride carbonica (CO2) nell'atmosfera. La concentrazione di CO2 ha acidificato gli oceani, direttamente sugli organismi che vi abitano.

"I nostri dati suggeriscono che l'ambiente stava cambiando prima dell'impatto dell'asteroide, " ha detto Benjamin Linzmeier, primo autore dello studio. "Questi cambiamenti sembrano essere correlati all'eruzione delle Deccan Traps".

"La Terra era chiaramente sotto stress prima della grande estinzione di massa, " ha detto Andrew D. Jacobson, un autore senior del documento. "L'impatto dell'asteroide coincide con l'instabilità del ciclo del carbonio preesistente. Ma ciò non significa che abbiamo risposte su ciò che ha effettivamente causato l'estinzione".

Lo studio sarà pubblicato nel numero di gennaio 2020 della rivista Geologia , che uscirà a fine mese.

Jacobson è un professore di scienze della Terra e planetarie al Weinberg College of Arts and Sciences della Northwestern. Linzmeier era un ricercatore post-dottorato con il Programma Ubben per il clima e la scienza del carbonio presso l'Istituto per la sostenibilità e l'energia della Northwestern quando è stata condotta la ricerca. Ora è un borsista post-dottorato presso l'Università del Wisconsin-Madison nel Dipartimento di Geoscienze.

"Ogni shell è un'istantanea"

Precedenti studi hanno esplorato i potenziali effetti delle eruzioni del Deccan Traps sull'evento di estinzione di massa, ma molti hanno esaminato sedimenti sfusi e utilizzato diversi traccianti chimici. Concentrandosi su un organismo specifico, i ricercatori hanno ottenuto una più precisa, registrazione ad alta risoluzione della chimica dell'oceano.

"Le conchiglie crescono rapidamente e cambiano con la chimica dell'acqua, " ha detto Linzmeier. "Poiché vivono per un così breve periodo di tempo, ogni shell è un breve, istantanea preservata della chimica dell'oceano."

Le conchiglie sono per lo più composte da carbonato di calcio, lo stesso minerale che si trova nel gesso, calcare e alcune tavolette antiacidi. L'anidride carbonica nell'acqua dissolve il carbonato di calcio. Durante la formazione dei gusci, La CO2 probabilmente influenza la composizione dei gusci anche senza dissolverli.

Per questo studio, i ricercatori hanno esaminato le conchiglie raccolte dalla Formazione Lopez de Bertodano, un ben conservato, area ricca di fossili sul lato ovest dell'isola di Seymour in Antartide. Hanno analizzato le composizioni di isotopi di calcio dei gusci utilizzando una tecnica all'avanguardia sviluppata nel laboratorio di Jacobson alla Northwestern. Il metodo prevede la dissoluzione di campioni di conchiglie per separare il calcio da vari altri elementi, seguita dall'analisi con uno spettrometro di massa.

"Possiamo misurare le variazioni degli isotopi di calcio con alta precisione, " ha detto Jacobson. "E quelle variazioni di isotopi sono come impronte digitali per aiutarci a capire cosa è successo."

Usando questo metodo, il team ha trovato informazioni sorprendenti.

"Ci aspettavamo di vedere alcuni cambiamenti nella composizione dei gusci, ma siamo rimasti sorpresi dalla rapidità con cui si sono verificati i cambiamenti, " Ha detto Linzmeier. "Siamo stati anche sorpresi di non aver visto più cambiamenti associati all'orizzonte di estinzione stesso".

Un avvertimento futuro

I ricercatori hanno affermato che capire come la Terra ha risposto al riscaldamento estremo passato e all'input di CO2 può aiutarci a prepararci per come il pianeta risponderà alla corrente, cambiamento climatico causato dall'uomo.

"Di qualche grado, pensiamo che gli antichi eventi di acidificazione degli oceani siano buoni analoghi per ciò che sta accadendo ora con le emissioni di CO2 antropogeniche, " Jacobson ha detto. "Forse possiamo usare questo lavoro come uno strumento per prevedere meglio cosa potrebbe accadere in futuro. Non possiamo ignorare il record rock. Il sistema Terra è sensibile a grandi e rapide aggiunte di CO2. Le emissioni attuali avranno conseguenze ambientali".