Extincio del Permia-Triasic

Evolucio de la biodiversitat (a escala de genere ) durant el Fanerozoic . La caiguda en picat de la biodiversitat de 251,9 Ma correspon al limit P-T.
Tipus	extincio massiva
Data	fa 251,9 milions d'anys
Efectes	Mesozoic

L' extincio del Permia-Triasic (abreujada P-Tr ) o extincio permiana fou una extincio massiva que es produi fa aproximadament 252  milions d'anys ^[1] i marca el limit entre els periodes geologics Permia i Triasic . Es tracta de la major extincio de la historia de la Terra , amb la desaparicio d'un 81% de les especies marines ^[2] i un 70% de les especies de vertebrats terrestres. Es igualment l'unica extincio massiva coneguda d' insectes . ^[3] Es calcula que desaparegueren un 57% de totes les families i un 83% dels generes. A causa de l'enorme perdua de biodiversitat , la vida a la Terra triga molt mes temps (fins a 10 milions d'anys) a recuperar-se que despres d'altres extincions. ^[2] S'ha descrit aquest esdeveniment com ≪la mare de totes les extincions massives≫. ^[4]

Encara es discuteix el patro de l'extincio, ^[5] car estudis diferents suggereixen que hi pogue haver entre una ^[6] i tres ^[7] onades diferents. S'han proposat diversos mecanismes per explicar aquestes onades. El pic inicial probablement fou degut a un canvi climatic gradual, mentre que els pics posteriors s'han atribuit a un esdeveniment catastrofic. Els possibles canvis graduals que haurien desembocat en el primer pic inclouen fluctuacions en el nivell del mar, anoxia , una major aridesa i alteracions del flux dels corrents oceanics com a resultat del canvi climatic. ^[8] Entre les causes potencials dels pics posteriors hi ha un impacte meteoric , un augment del vulcanisme i l' alliberament sobtat d' hidrats de meta del fons mari.

Durada [ modifica ]

Fa un temps, es creia que aquesta extincio havia passat de forma escalonada al llarg de diversos milions d'anys. Tanmateix, ara es pensa que va durar menys d'un milio d'anys, entre fa 252,3 i 251,4 milions d'anys (ambdos ± 300.000 anys), un periode molt breu en un context geologic. Els organismes d'arreu del mon, sense que importes llur habitat, van sofrir un ritme similar de canvi gradual. Noves proves de Groenlandia mostren indicis d'una extincio doble, amb una extincio menys dramatica que va tenir lloc 9 milions d'anys abans del limit Permia - Triasic , cap al final del Guadalupia . Es probable que la confusio d'aquests dos esdeveniments afavoris la teoria d'una extincio de llarga durada.

Despres de l'extincio [ modifica ]

Durant un temps despres de l'extincio, els fongs foren la forma dominant de vida terrestre. Malgrat que abans de l'extincio, i just despres, nomes componien el 10% del registre fossil, aviat van creixer fins a formar-ne la practica totalitat.

Causes [ modifica ]

S'han proposat moltes teories sobre la causa de l'extincio, incloent-hi moviments de les plaques tectoniques , un impacte meteoric , un vulcanisme extrem, l'alliberament de clatrats de meta dels fons marins, que van causar un efecte hivernacle , o una combinacio de diversos factors. Recentment, es va descobrir un crater d'impacte de 500 quilometres de diametre a la regio antartica de la Terra de Wilkes , i es pensa que esta relacionat amb l'extincio.

Tectonica de plaques [ modifica ]

En temps de l'extincio permiana, feia (relativament) poc que tots els continents s'havien unit per formar el supercontinent de Pangea i el superocea Pantalassa . Aquesta configuracio geografica va reduir drasticament l'extensio i abast dels ambients aquatics somers, i al mateix temps va exposar organismes que sempre havien estat aillats a la plataforma continental a la competicio d'invasors d'aigues mes profundes. A mesura que els sistemes epicontinentals del planeta se soldaven, molt ecosistemes marins, especialment aquells que s'havien desenvolupat aillats, no podien sobreviure aquests canvis. La formacio de Pangea hauria alterat els patrons tant de la circulacio marina com del temps atmosferic, creant monsons estacionals. Tanmateix, sembla que Pangea es va formar milions d'anys abans d'aquesta enorme extincio, i canvis molt graduals com la deriva continental per si sola, probablement no poden explicar la destruccio sobtada i simultania de la vida terrestre i marina.

Impacte meteoric a l'Antartida [ modifica ]

El juny del 2006 , Ralph von Frese va anunciar el descobriment del crater de la Terra de Wilkes a la regio de la Terra de Wilkes de l' Antartida occidental, que possiblement marca el lloc de l'impacte que causa l'extincio permiana. Un crater de 500 quilometres de diametre, situat mes d'un quilometre i mig per dessota del casquet polar, va ser descobert a partir de mesuraments de fluctuacio gravitatoria duts a terme pels satel·lits GRACE de la NASA . Aquests mesuraments van mostrar un mascon (concentracio en massa de material del mantell que ha penetrat i es troba en l'escorca terrestre), i que sembla haver arribat a la seva situacio entre fa 500 i 100 milions d'anys, un interval de temps que podria abastar l'extincio permiana.

Quan els cientifics van comparar la imatge obtinguda d'aquesta manera amb imatges fetes amb radar de la superficie sota el glac, van veure que el mascon estava perfectament centrat dins una gorja circular d'uns 500 quilometres de diametres. El crater de Wilkes es mes de dues vegades mes gran que el crater de Chicxulub a la peninsula del Yucatan , que marca l'impacte que podria haver extingit els dinosaures fa 65 milions d'anys. Es calcula que el meteorit de Chicxulub (probablement un asteroide ) devia fer uns 10 quilometres de diametre, ^[9] mentre que el de la Terra de Wilkes (un asteroide o un gran nucli cometari ) podria haver arribat als 50 quilometres de diametre - quatre o cinc vegades mes gran.

Els mesuraments gravitatoris tambe suggereixen que aquest impacte podria haver causat la fragmentacio de l'antic supercontinent de Gondwana , creant el rift que mes tard va empenyer Australia cap al nord. Fa uns 100 milions d'anys, Australia se separa de Gondwana i comenca a derivar cap al nord, empesa per l'expansio del rift .

Quan bolids grans impacten contra la Terra, la situacio ambiental posterior debilita o mata gran part de la vida que abans hi prosperava. L'alliberament de pols i dioxid de carboni a l'atmosfera redueix la productivitat de la vida i causa una reduccio del nivell d' ozo atmosferic i tambe un escalfament global. L'analisi de les proporcions dels isotops del carboni i bor en el registre fossil mostra indicis d'un increment en els nivells de dioxid de carboni atmosferic. A mes, s'ha comprovat que en el material del mantell terrestre que s'expulsa durant les erupcions volcaniques hi ha iridi , un element associat amb els meteorits. Actualment, nomes hi ha indicis limitats i discutits sobre la presencia d'iridi i shocked quarz en relacio amb l'extincio permiana, malgrat que si que hi ha bastant consens sobre la seva relacio amb l' extincio K-Pg .

Si la datacio estimada del crater de Wilkes no es correcte, i va ser un impacte meteoric diferent el que desencadena l'extincio permiana, el crater d'aquest esdeveniment probablement ja no existiria, perque tota l' escorca oceanica del Permia ha estat eliminat pel proces de subduccio , pel que els moviments tectonics dels ultims 252 milions d'anys haurien eliminat qualsevol possible crater oceanic del P-T.

Adrian Jones, al University College London , ha modelat els efectes d'impactes a l'escorca terrestre i suggereix que, despres d'un impacte, l'escorca rebota per formar un gran crater de poca profunditat. En un impacte realment massiu, les temperatures combinades de l'impacte i del "rebot" son suficients per a desfer l'escorca. Aleshores, la lava flueix a traves del forat creat i el crater desapareix sobre una nova capa d'escorca. Si en Jones te rao, no es pot trobar el crater de l'extincio del Permia perque simplement no existeix.

Pero anteriorment, el geoleg John Gorter, de la companyia Agip , va trobar proves d'una estructura circular de 200 km de diametre anomenada Bedout , en l'escorca terrestre actualment submergida davant la costa nord-occidental d' Australia , i el geoleg Luann Becker, de la Universitat de California , ho va confirmar, trobant shocked quartz i llims bretxats . La geologia de l'area d'aquesta plataforma continental data de finals del Permia. El crater de Bedout tambe es d'una antiguitat corresponent amb un temps d'extrem vulcanisme i la fragmentacio de Pangea . "Creiem que les extincions en massa es poden definir amb catastrofes com un impacte meteoric i un gran vulcanisme simultanis en el temps", explica el Dr. Becker "Aixo es el que passa fa 65 milions d'anys a Chicxulub , pero molts cientifics ho descartaren com a mera coincidencia. Amb el descobriment de Bedout, no crec que poguessim seguir dient que aquestes catastrofes van ser una simple coincidencia.", va afegir en una nota de premsa.

Tambe s'ha proposat que una tal col·lisio podria haver escalfat les aigues oceaniques prou com per a produir " hipercans ", tempestes de proporcions gegantesques amb vents que possiblement haurien sobrepassat la velocitat del so. Tot i que no es impossible, aquesta teoria te poques proves que li donin suport.

Supernova [ modifica ]

Una supernova que hagues tingut lloc a deu parsecs (32,6 anys llum ) o menys de la Terra hauria produit prou rajos gamma per a destruir la capa d'ozo durant uns quants anys. Els rajos ultraviolada del Sol , que haurien penetrat facilment una atmosfera sense ozo, haurien debilitat o matat la practica totalitat de les especies existents. Nomes les que vivien al fons dels oceans haurien romas inafectades. L'estadistica mostra que una supernova en el temps del limit P-T no seria pas improbable. Un esclat de rajos gamma (les explosions mes energiques de l'univers; es creu que son causats per una supernova molt massiva ( hipernova ) o la col·lisio de dos objectes tan densos com les estrelles de neutrons ) que hagues tingut lloc a 6.000 anys llum o menys hauria tingut el mateix efecte.

Vulcanisme [ modifica ]

El limit P-T esta marcat amb moltes erupcions volcaniques. Als traps siberians , que ara son una zona de tundra subartica, mes de 200.000 quilometres quadrats quedaren coberts per rius de lava. L'erupcio de lava basaltica siberiana, el proces volcanic mes gran de la historia de la Terra, dura milions d'anys.

La pluja acida , un breu refredament global amb cada ratxa de vulcanisme, seguit d'un escalfament global mes prolongat causat pels gasos volcanics, i altres fenomens meteorologics relacionats amb aquestes enormes erupcions haurien amenacat els essers vius a escala global. Es debat sobre si l'activitat volcanica, en un periode tan llarg, pot alterar el clima prou per a matar el 95% de la vida a la Terra. L'activitat volcanica afecta la concentracio de gasos atmosferics indirectament i els gasos dissolts en l'ocea indirectament. Un increment en el dioxid de carboni hauria magnificat l' efecte hivernacle , causant un escalfament global que hauria reduit la diferencia de temperatura entre l'equador i els pols. A consequencia d'aixo, la circulacio termohalina s'hauria anat alentint fins a aturar-se. Els oceans s'haurien estancat, i els nutrients no s'escamparien. Molts ecosistemes marins depenen de la circulacio de nutrients i d'oxigen, i sense ella, els essers vius s'haurien mort de gana o s'hagueren asfixiat. A mes, el sofre i elements semblants contribueixen a un refredament, o hivern volcanic , d'una durada d'uns 3-6 mesos. Una combinacio d'aquests dos efectes hauria produit un cicle de refredament en que el clima s'escalfaria i refredaria alternativament. Aquestes fluctuacions termiques causarien que les aigues anoxiques de les profunditats oceaniques arribessin a la superficie; en un ambient ja prou empobrit d'oxigen, aixo hagues estat letal per a moltes formes de vida.

Hi ha bastants indicis que apunten cap a aquesta teoria. Les fluctuacions en la temperatura de l'aire i l'aigua son evidents en el registre fossil , i les proporcions d' urani / tori en els sediments del Lopingia indiquen que els oceans estaven en un estat greu d' anoxia en temps de l'extincio. Tambe hi ha molts indicadors d'activitat volcanica en el limit P-T, tot i que son similars als indicadors d'impacte meteoric en que mostren diposits d' iridi . La teoria volcanica te un avantatge sobre la meteorica perque es cert que l'erupcio dels trapps siberians - l'erupcio volcanica mes gran de la historia de la Terra - va tenir lloc en aquell temps, mentre que fins ara, no s'ha trobat cap prova directa de l'impacte d'un bolid en temps de l'extincio.

Acumulacio de sulfur d'hidrogen en l'atmosfera [ modifica ]

El 2005, el Dr. Lee R. Kump, un geoleg de la Universitat Estatal de Pennsilvania , va publicar una teoria, que explicava una cadena d'esdeveniments que portaren a l'extincio. Diverses erupcions volcaniques massives als trapps siberians, descrites abans, van comencar a escalfar l'atmosfera. L'escalfament per si sol no sembla haver estat prou important com per a causar una extincio en massa. Tanmateix, podria haver influit en la circulacio oceanica.

L'aigua freda que es troba als pols dissol l'oxigen atmosferic, es refreda encara mes i s'enfonsa, movent-se lentament cap a l'equador, emportant-s'hi l'oxigen dissolt. Com mes calida es l'aigua, menys oxigen pot dissoldre-s'hi i mes lentament es mou.

Aquesta manca d'oxigen dissolt en l'aigua hauria estat letal per a la vida marina aerobica. Els oceans s'haurien convertit en una concentracio de bacteris metabolitzadors de sulfurs i productors de sulfur d'hidrogen , que despres hauria estat alliberat a l'aigua i a l'atmosfera, eliminant les plantes oceaniques i la vida terrestre. Una vegada que un proces com aquest s'hagues posat en marxa, l'atmosfera s'hauria convertit en una mescla de meta i sulfur d'hidrogen .

Les plantes terrestres prosperen amb dioxid de carboni, mentre que el sulfur d'hidrogen les mata. Un increment en la concentracio de dioxid de carboni no causaria una extincio de les plantes; tanmateix, el registre fossil mostra que les plantes tambe foren afectades drasticament. El sulfur d'hidrogen tambe malmet la capa d'ozo , i espores fossils de finals del Permia mostren deformitats que podrien haver estat causades per radiacio ultraviolada .

El Dr. Kump i els seus col·legues estan actualment a la recerca de biomarques en els sediments oceanics. Busquen un tipus de bacteris la presencia de la qual indica una manca d'oxigen en combinacio amb llum solar disponible. Aquestes biomarques foren recentment descobertes en sediments d'aigues someres de temps permians per Kliti Grace i altres investigadors de la Curtin University of Technology ( Australia ).

Una gasificacio de l'hidrat de meta [ modifica ]

El 2002, un documental de la BBC , The Day the Earth Nearly Died va resumir algunes troballes recents sobre l'extincio permiana. En Paul Wignall va examinar estrats permians a Groenlandia , on les capes rocoses sense cap mena de vida marina tenen desenes de metres de gruix. Amb una mostra tan gran, va poder jutjar el ritme de sedimentacio mes acuradament i va afirmar que l'extincio completa no dura mes de 80.000 anys, i que hi hague tres fases diferents, reflectides en els fossils animals i vegetals que contenien. Sembla que l'extincio va matar la vida terrestre i marina alternativament, i no alhora. Dos periodes d'extincio de la vida terrestre separats per un periode breu d'extincio gairebe total i absoluta de la vida marina. Un proces com aquest, tanmateix, sembla massa llarg com per a haver estat causat per un impacte meteoric. La seva millor pista fou la proporcio dels isotops de carboni en les roques, que mostra un increment en la quantitat de carboni-12 al llarg del temps. L'explicacio comuna per un fet aixi (putrefaccio vegetal) no sembla suficient per a aquest cas. ^[10]

El geoleg Gerry Dickens va suggerir que l'increment en el carboni-12 podria haver estat causat per surgencies d' hidrat de meta glacat des del fons oceanic. Els experiments duts a terme per a comprovar com de gran hauria d'haver estat l'augment de la temperatura de les profunditats marines suggeriren que un increment de 5 °C hauria estat suficient. Alliberat de les pressions de les profunditats abissals, l'hidrat de meta s'expandeix per a crear enormes volums de gas meta , un dels gasos hivernacle mes potents. L'increment ≪addicional≫ de 5 °C en les temperatures mitjanes hauria estat suficient per a matar la practica totalitat de la vida terrestre. Aquesta conjectura es coneix com a hipotesi del fusell de clatrats . ^[10]

Un alliberament sobtat d' hidrat de meta tambe podria haver estat la causa del maxim termic del Paleoce-Eoce .

Una combinacio [ modifica ]

L'extincio permiana es una extincio sense paral·lels. Evidentment, no es facil destruir la practica totalitat de la vida sobre la Terra. La dificultat d'imaginar una unica causa d'un esdeveniment d'aquesta magnitud ha conduit alguns a postular que va ser una combinacio de moltes causes. Un exemple es aquest: la deriva continental crea una situacio ecologica global no letal pero si precaria, aleshores una supernova malmet la capa d'ozo, i un gran impacte meteoric desencadena l'erupcio dels trapps siberians. L'escalfament global que en resulta allibera els diposits d'hidrat de meta que hi ha a les plataformes continentals de Pantalassa .

No hi ha cap manera de calcular les probabilitats que una combinacio d'aquest tipus hagues tingut lloc, pero que hagi pogut passar en algun moment del 4.600.000.000 anys d'antiguitat de la Terra no es impossible.

Referencies [ modifica ]

Bibliografia [ modifica ]

• Shen , S.-Z.; Crowley , J. L.; Wang , Y.; Bowring , S. A.; Erwin , D. H. ; Sadler , P. M.; Cao , C.-Q.; Rothman , D. H.; Henderson , C. M.; Ramezani , J.; Zhang , H.; Shen , Y.; Wang , X.-D.; Wang , W.; Mu , L.; Li , W.-Z.; Tang , Y.-G.; Liu , X.L.; Liu , L.-J.; Zeng , Y.; Jiang , Y.-F.; Jin , Y.-G. ≪Calibrating the End-Permian Mass Extinction≫ (en angles). Science , 334, 6.061, 2011, pag. 1.367-1372. DOI : 10.1126/science.1213454 .

Enllacos externs [ modifica ]

• "The Permo-Triassic extinction" Arxivat 2011-03-09 a Wayback Machine . Introduccio. (angles)
• "The Permo-Triassic extinction" Una introduccio mes detallada. (angles)
• Lloc web del documental de la BBC2 The Day the Earth Nearly Died . (angles)