Oggi, i livelli crescenti di anidride carbonica nell'atmosfera stanno riscaldando il pianeta. I cambiamenti climatici possono sconvolgere l'equilibrio degli ecosistemi e contribuire al pericolo e all'estinzione di alcune specie. Una nuova ricerca suggerisce che un periodo di intenso vulcanismo nelle Ande centrali potrebbe essere l'anello mancante nella storia dei cambiamenti climatici passati che hanno portato all'estinzione degli antichi mammiferi marini. Mark Clementz e Barbara Carrapa presenteranno le loro scoperte all'incontro GSA Connects a Denver.

Mentre sentiamo spesso parlare dell'importante ruolo che le emissioni umane di anidride carbonica svolgono nel clima oggi, gran parte della nostra comprensione del clima attuale e futuro è radicata nella lunga storia di clima variabile della Terra. Molti fattori influenzano il ciclo del carbonio, con il carbonio che si muove tra l'atmosfera, gli oceani, le rocce, il suolo e gli esseri viventi.

Tra 7,6 e 5,4 milioni di anni fa, il pianeta ha vissuto un periodo di rapido raffreddamento noto come Evento di Raffreddamento del Tardo Miocene. Ciò è stato accompagnato da enormi cambiamenti nelle comunità vegetali e animali sia sulla terraferma che negli oceani. Fino a poco tempo, il raffreddamento era attribuito al prelievo di anidride carbonica dall'atmosfera dovuto all'erosione dei silicati dell'Himalaya.

Clementz e Carrapa propongono un diverso fattore che contribuisce:un importante aumento del vulcanismo nelle Ande circa sette milioni di anni fa. Spiegano che le Ande erano posizionate per fornire cenere sia all'Oceano Pacifico che all'Oceano Atlantico, fornendo nutrienti agli oceani globali che hanno stimolato un'esplosione di vita.

Piccoli organismi marini chiamati diatomee usavano questi nutrienti per prosperare e, a loro volta, prosperavano anche i mammiferi marini che se ne nutrivano, come i fanoni. Date le loro enormi dimensioni, un gran numero di mammiferi marini potrebbe immagazzinare molto carbonio. Espellendo i loro rifiuti in acque poco profonde, le balene reinseriscono i nutrienti in quelle comunità di diatomee e il ciclo ha continuato a creare quella che è nota come una "fioritura biogenica", un'esplosione di vita.

"Ma potrebbe essere stato un caso in cui hanno contribuito alla propria morte", spiega Carrapa. Troppi nutrienti nell'acqua possono portare a fioriture di alghe tossiche, un possibile fattore di stress che ha contribuito all'estinzione che ha seguito questo periodo di fioritura.

Un'altra possibilità è che la cenere del vulcanismo in corso possa aver avvelenato l'aria. Clementz e Carrapa pianificano un lavoro futuro per cercare prove che possano distinguere tra questi possibili fattori di estinzione. Gli aumenti osservati della produttività biologica potrebbero aver contribuito al raffreddamento e all'estinzione alterando importanti habitat marini poco profondi.

Mentre i vulcani emettono anidride carbonica nell'atmosfera, la storia del ciclo del carbonio passato messa insieme da Clementz e Carrapa suggerisce che in alcune condizioni, il vulcanismo potrebbe effettivamente indurre diminuzioni nette del carbonio atmosferico.