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SEÑALES DE EXTINCIÓN

Hola, un placer verte por aquí. Te escribe Simón Sánchez y esta vez vamos a hablar sobre SEÑALES DE EXTINCIÓN

NOTICIAS DE CIENCIA E INGENIERÍA

La mayor extinción masiva de especies que nuestro planeta haya visto nunca ocurrió con el final de la Era de los Dinosaurios, hace unos 65 millones de años. Más bien ocurrió mucho antes, hacia el final del período Pérmico, que se extendió desde hace 286 a 245 millones de años e inmediatamente precedió al inicio de la Era de los Dinosaurios. A finales del Pérmico, la mayoría de las especies, incluido quizás el 95% de toda la vida en los océanos, simplemente dejaron de existir.

Las explicaciones de esta extinción masiva se han debatido desde que se descubrió en la década de 1820. En este sentido, la investigación del Pérmico es muy similar a la investigación del Cretácico tardío, cuando desaparecieron los dinosaurios. Pero hay una gran diferencia: hace 260 millones de años es mucho más que solo 65 millones de años. Esto afecta en gran medida la cantidad y el tipo de evidencia disponible para los científicos que estudian la extinción masiva del Pérmico.

«Una de las cosas interesantes de esto es que el número de puntos de datos es muy, muy pequeño», dice John Marshall, científico atmosférico del Instituto de Tecnología de Massachusetts. «Las especulaciones se hacen a partir de unas pocas docenas de puntos de datos, por lo que no hay muchos datos para limitar la especulación».

Aquí es donde entran en juego los recursos de la Alianza. Usando la supercomputadora Alliance SGI Origin2000 de la Universidad de Boston, Marshall y sus colegas están construyendo modelos complejos del entorno Pérmico. Si bien no son simulaciones completas del mundo Pérmico, simplemente hay muy pocos datos para eso, estos modelos permiten a los científicos explorar la viabilidad de varios escenarios de extinción. Esto se debe a que los modelos se basan no solo en el escaso registro geológico del Pérmico, sino también en la oceanografía, la ciencia atmosférica, la paleobiología y la química relevante.

Algunas buenas rocas

«Geológicamente, cuanto más retrocede, menos Tierra tiene que mirar hoy», explica John P. Grotzinger, geólogo del MIT. Aunque cadenas montañosas enteras se remontan al Pérmico, en el oeste de Texas, el norte de Inglaterra, la Columbia Británica y Japón, gran parte de esta roca no es científicamente útil.

Para estudiar una edad tan antigua, los geólogos necesitan rocas que puedan datarse radiométricamente basándose en la tasa conocida de descomposición del uranio en plomo; que contienen animales o plantas fosilizados; o que proporcionen información específica, generalmente oligoelementos que se pueden determinar en relación entre sí, sobre la naturaleza del medio paleoceánico. Dado que el Pérmico fue hace tanto tiempo, tales datos están sujetos a la destrucción y la inaccesibilidad causada por eventos geológicos más recientes.

Además, para comprender qué podría haberle sucedido a tantas especies marinas, “Necesitamos comprender mucho mejor cómo podrían haber funcionado los océanos Pérmicos. Por eso es tan importante el trabajo de John Marshall «, dice Andrew Knoll, un paleobotánico de la Universidad de Harvard y experto en extinciones masivas.» Está construyendo sobre el tipo de modelos de circulación que se han construido para comprender la circulación en los océanos profundos de hoy. No es un problema pequeño en sí mismo «.

Especulaciones ilimitadas

En marcado contraste con los océanos de hoy, donde el agua fría y altamente oxigenada se transporta a grandes profundidades, Marshall y sus colegas teorizan que durante el período Pérmico, las profundidades del océano pueden haberse estancado y carecer de oxígeno. Dado que casi toda la vida depende del oxígeno, esto habría creado una química letal que es notablemente diferente a la actual.

Es una explicación atractiva, pero no la única. En los últimos meses, otros grupos de investigación han reportado evidencia de que la actividad volcánica ha alterado el clima o que un meteoro devastador ha golpeado la tierra.

«Si hubiera sido fácil de decir, se habría solucionado hace mucho tiempo», dice Knoll, y agrega que solo ha habido dos extinciones de esta magnitud en los últimos 500 millones de años. «Dado que este evento fue tan inusual, se pueden plantear hipótesis inusuales para explicarlo».

Dada la escasez de observaciones, los modelos físicos y biogeoquímicos pueden ofrecer la mejor manera de limitar la especulación. «Es mejor construir y estudiar modelos simples primero y solo luego combinarlos», señala Marshall. «Lo que las computadoras de Alliance nos ayudan a hacer es estudiar la síntesis y la conexión entre los modelos de componentes de una manera integral».

Profundidades estancadas

Los modelos que Marshall y sus colegas están estudiando comienzan con características conocidas del mundo físico. Por ejemplo, los científicos saben que el nivel de oxigenación de las profundidades del océano depende del transporte de agua rica en oxígeno desde la superficie. Pero la vida marina consume oxígeno. Los modelos de Marshall sugieren que si la circulación oceánica fuera más débil de lo que es ahora, el consumo de oxígeno podría superar el suministro de oxígeno, lo que conduciría a océanos profundos pobres en oxígeno (anóxicos) ricos en carbono orgánico disuelto. Entonces, si un cambio rápido en la circulación oceánica arrasara las profundidades del océano, trayendo aguas abisales a la superficie, la rápida liberación de dióxido de carbono a la atmósfera tendría impactos biológicos significativos, posiblemente desencadenando extinciones.

Pero, ¿qué podría estar causando que las aguas profundas del océano se estanquen en primer lugar? «Gracias a la experimentación computarizada, encontramos que la respuesta depende de la fuerza del ciclo hidrológico atmosférico, el gradiente de temperatura polo-ecuador y la distribución geográfica de la tierra y el mar, entre muchas otras cosas», dice Marshall.

Específicamente, la evidencia sugiere que al final del período Pérmico, las masas de tierra de la Tierra se habían agregado en un solo supercontinente en una escala hemisférica. El nivel del mar estaba cientos de metros por debajo de lo que es hoy, el clima era cálido y seco y no había casquetes polares. Los científicos teorizan, y simulan por computadora, que en este ambiente cálido, el aumento de la evaporación en los subtrópicos puede haber desencadenado la línea de convección o el golpe del agua de mar causado por el aumento de la densidad del agua que llega con mayor salinidad. Si esto sucediera, las aguas saladas se hundirían hasta la mitad de la profundidad, dejando el océano abisal estancado, caliente y anóxico.

Pero los modelos también muestran que el modo haline es inestable y eventualmente cambia a un modo que se asemeja al clima actual. En este modo térmico, el enfriamiento desencadena una convección profunda en los polos, lavando las profundidades del océano con agua rica en oxígeno. Esto podría explicar cómo el océano vuelve a ser propicio para la vida.

Se está estudiando exactamente cuándo y cómo pudo haber sucedido esto. Los investigadores están utilizando actualmente sus modelos para examinar críticamente las condiciones bajo las cuales se podrían inducir los modos térmicos y térmicos oceánicos. «Descubrimos que, dependiendo de los parámetros, el océano puede permanecer durante muchos miles de años en un modo y luego cambiar al otro», dice Marshall. “La distribución de tierra y mar puede favorecer un modo de circulación sobre otro”.

Entonces, ¿qué tan cerca están los científicos de ponerse de acuerdo sobre las causas de la extinción del Pérmico tardío? «No será fácil ni frecuente llegar a un consenso», responde Knoll. “No estoy seguro de lo cerca que estamos de resolverlo. Pero sabemos mucho más de lo que sabíamos hace diez años. «

Agrega: «Es un modelo predictivo como el de John que nos dirá qué debemos buscar para responder estas preguntas».

Esta investigación cuenta con el apoyo de la National Science Foundation.

Sitio web: http://access.ncsa.uiuc.edu/CoverStories/permian/

Sitio web: http://paoc.mit.edu/paoc/research/warmclimates.asp

Sitio web: http://puddle.mit.edu/~rong/permian.html

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