Scoprire i segreti dietro la prima grande estinzione di massa per comprendere il destino della Terra

Un team di ricercatori ha pubblicato un nuovo studio che esplora la causa dell'estinzione di massa del tardo Ordoviciano: stiamo vivendo la sesta grande estinzione?

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Sappiamo tutti che i dinosauri sono morti in un’estinzione di massa, ma pochi sanno che ci sono state altre estinzioni di massa, il cui numero preciso non è ancora ben definito. Sono cinque quelle più significative, note come i “big five“, in cui almeno tre quarti di tutte le specie esistenti su tutta la Terra hanno affrontato l’estinzione durante un particolare periodo geologico. Con le attuali tendenze del riscaldamento globale e del cambiamento climatico, molti ricercatori credono che potremmo affrontarne un sesto.

La scoperta della causa principale delle estinzioni di massa della Terra è stata a lungo un argomento scottante per gli scienziati, poiché comprendere le condizioni ambientali che hanno portato all’eliminazione della maggior parte delle specie in passato potrebbe potenzialmente aiutare a prevenire il verificarsi di un evento simile in futuro.

Un team di scienziati del Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente della Syracuse University, l’Università della California, Berkeley e l’Università della California, Riverside, l’Université Bourgogne Franche-Comté, l’Università del New Mexico, l’Università di Ottawa, l’Università delle Scienze e Technology of China e la Stanford University sono stati co-autori di un documento che esplora l’estinzione di massa del tardo Ordoviciano (LOME), ovvero la prima o la più antica delle “grandi cinque”, risalente circa a 445 milioni di anni fa. Circa l’85% delle specie marine, la maggior parte delle quali viveva in oceani poco profondi vicino ai continenti, scomparve in quel periodo.

L’autore principale Alexandre Pohl, dell’UC Riverside (ora ricercatore post-dottorato presso l’Université Bourgogne Franche-Comté a Digione, Francia) e i suoi coautori hanno studiato l’ambiente oceanico prima, durante e dopo l’estinzione al fine di determinare come è stato l’evento prodotto e innescato. I risultati del loro studio sono stati pubblicati sulla rivista Nature Geoscience.

Per dipingere un quadro dell’ecosistema oceanico durante il periodo Ordoviciano, l’esperto di estinzione di massa Seth Finnegan, professore associato presso l’UC Berkeley, afferma che i mari erano pieni di biodiversità. Gli oceani contenevano alcune delle prime barriere coralline create da animali, ma mancavano di un’abbondanza di vertebrati. “Se fossi andato a fare snorkeling in un mare dell’Ordoviciano avresti visto alcuni gruppi familiari come vongole, lumache e spugne, ma anche molti altri gruppi che ora sono molto ridotti in diversità o del tutto estinti come trilobiti, brachiopodi e crinoidi” dice Finnegan.

A differenza delle estinzioni di massa rapide, come l’evento di estinzione del Cretaceo-Terziario in cui i dinosauri e altre specie morirono improvvisamente circa 65,5 milioni di anni fa, Finnegan afferma che LOME si è svolto per un periodo di tempo considerevole, con stime comprese tra meno di mezzo milione e quasi due milioni di anni. Uno dei maggiori dibattiti intorno a LOME è se la mancanza di ossigeno nell’acqua di mare abbia causato l’estinzione di massa di quel periodo. Per indagare su questa domanda, il team ha integrato i test geochimici con simulazioni numeriche e modelli al computer.

Zunli Lu, professore di Scienze della Terra e dell’ambiente presso la Syracuse University, e i suoi studenti hanno effettuato misurazioni della concentrazione di iodio nelle rocce carbonatiche di quel periodo, contribuendo a importanti scoperte sui livelli di ossigeno a varie profondità oceaniche. La concentrazione dell’elemento iodio nelle rocce carbonatiche funge da indicatore dei cambiamenti nel livello di ossigeno oceanico nella storia della Terra. I loro dati, combinati con simulazioni di modellazione al computer, hanno suggerito che non c’erano prove di anossia – o mancanza di ossigeno – che si rafforzasse durante l’evento di estinzione nell’habitat animale dell’oceano poco profondo dove viveva la maggior parte degli organismi, il che significa che il raffreddamento climatico che si è verificato durante il periodo tardo Ordoviciano combinato con ulteriori fattori probabilmente era responsabile di LOME.

D’altra parte, ci sono prove che l’anossia negli oceani profondi si sia espansa durante quello stesso periodo, un mistero che non può essere spiegato dal modello classico dell’ossigeno oceanico, afferma l’esperto di modelli climatici Alexandre Pohl. “L’ossigenazione dell’oceano superiore in risposta al raffreddamento era prevista, perché l’ossigeno atmosferico si dissolve preferenzialmente nelle acque fredde“, afferma Pohl. “Tuttavia, siamo rimasti sorpresi di vedere l’anossia espansa nell’oceano inferiore poiché l’anossia nella storia della Terra è generalmente associata al riscaldamento globale indotto dal vulcanismo”. Gli esperti, dunque, attribuiscono l’anossia delle profondità marine alla circolazione dell’acqua di mare attraverso gli oceani globali. Secondo Pohl un punto chiave da tenere a mente è che la circolazione oceanica è una componente molto importante del sistema climatico.

Secondo Lu, riconoscere che il raffreddamento climatico può anche portare a livelli più bassi di ossigeno in alcune parti dell’oceano è un aspetto chiave del loro studio. “Per decenni, la scuola di pensiero prevalente nel nostro campo è che il riscaldamento globale fa sì che gli oceani perdano ossigeno e quindi abbia un impatto sull’abitabilità marina, potenzialmente destabilizzando l’intero ecosistema“, afferma Lu. “Negli ultimi anni, prove crescenti indicano diversi episodi nella storia della Terra in cui anche i livelli di ossigeno sono diminuiti nei climi freddi”.

Sebbene le cause dell’estinzione del tardo Ordoviciano non siano state pienamente concordate, né lo saranno per un po’ di tempo, lo studio del team esclude i cambiamenti nell’ossigenazione come singola spiegazione per questa estinzione e aggiunge nuovi dati a favore del cambiamento di temperatura come meccanismo di morte. Pohl spera che, quando saranno disponibili dati climatici migliori e modelli numerici più sofisticati, questi siano in grado di offrire una rappresentazione più solida dei fattori che potrebbero aver portato all’estinzione di massa del tardo Ordoviciano.