Come è avvenuta la più grande estinzione di massa della Terra?
Circa 250 milioni di anni fa, alla fine del Permiano e all’inizio del Triassico, la Terra è stata colpita dalla più grave crisi ambientale ad oggi, che comportò la scomparsa di oltre il 95 % delle specie marine e del 70 % delle specie terrestri, provocando la più grande estinzione di massa mai vista in tempo geologico. Secondo gli scienziati, il movimento del magma sotto la crosta terrestre nella grande provincia ignea nota come Trappo siberiano ha svolto un ruolo importante nell’estinzione permiano-triassica. Tuttavia, non si è ancora giunti a un quadro chiaro della causa precisa e della successiva catena di eventi che ha provocato l’estinzione di massa. Avvalendosi di metodi analitici avanzati e della modellizzazione geochimica, i ricercatori sostenuti dal progetto BASE-LiNE Earth, finanziato dall’UE, sono stati in grado di ricostruire gli eventi che hanno portato alla più grande estinzione di massa della Terra dal punto di vista biochimico. I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista «Nature Geoscience».
La storia raccontata dal pH dell’acqua marina
Per creare una nuova registrazione del pH dell’acqua marina, i ricercatori del progetto BASE-LiNE Earth hanno utilizzato conchiglie fossili di brachiopodi. I brachiopodi «sono organismi simili a vongole che esistono sulla Terra da oltre 500 milioni di anni», ha spiegato la prima autrice, la dottoressa Hana Jurikova, in un articolo pubblicato sul sito web «SciTechDaily». «Per le nostre analisi siamo riusciti a impiegare alcuni fossili di brachiopodi ben conservati provenienti dalle Alpi meridionali. Queste conchiglie si depositarono sul fondale marino poco profondo dell’Oceano Tetide 252 milioni di anni fa e registrarono le condizioni ambientali esistenti poco prima e all’inizio dell’estinzione», ha osservato. La registrazione del pH dell’acqua marina, ottenuta misurando gli isotopi di boro nelle conchiglie fossili, mostra un calo marcato dei livelli di pH al momento dell’estinzione di massa. I risultati menzionati sono stati raggiunti tramite analisi isotopiche ad alta precisione combinate a microanalisi ad alta risoluzione adoperando uno spettrometro di massa di ioni secondari su larga scala geometrica. «Grazie a questa tecnica non solo possiamo ricostruire l’evoluzione delle concentrazioni di CO2 nell’atmosfera, ma anche risalire in modo chiaro all’attività vulcanica», ha affermato il coautore, il dottor Marcus Gutjahr, nello stesso articolo. «La dissoluzione degli idrati di metano, ipotizzata quale una potenziale ulteriore causa, risulta fortemente improbabile basandoci sui nostri dati», ha continuato.
Un quadro più chiaro tramite la modellizzazione geochimica
Il gruppo di ricerca ha quindi inserito questi dati e altri dati sugli isotopi del carbonio in un modello che simulava le reazioni chimiche che influirono sui sistemi geologici dell’epoca. In questo modo hanno scoperto che l’acidificazione iniziale degli oceani era strettamente legata al considerevole degasaggio del carbonio proveniente dalle intrusioni di filoni-strato siberiani, ossia corpi di roccia ignea formatisi tra strati di roccia circostante. Il rilascio di CO2 nell’atmosfera, di per sé fatale per molte forme di vita marina, comportò inoltre un innalzamento delle temperature e del tasso di erosione chimica sulla terraferma. Nel corso del tempo, ciò provocò la deossigenazione su larga scala e l’avvelenamento da solfuri sparsi negli oceani. «Questo effetto domino risultante nel collasso dei cicli e dei processi vitali interconnessi, in definitiva, si tradusse nella catastrofica estinzione di massa riscontrata tra Permiano e Triassico», ha osservato la dott.ssa Jurikova. Grazie alle nuove tecniche elaborate nell’ambito del progetto BASE-LiNE Earth (Brachiopods As SEnsitive tracers of gLobal marINe Environment: Insights from alkaline, alkaline Earth metal, and metalloid trace element ratios and isotope systems), è ora possibile realizzare ricostruzioni dettagliate di processi ambientali verificatisi milioni di anni fa. Il progetto, della durata di 4 anni, si è concluso nel 2018. Per ulteriori informazioni, consultare: sito web del progetto BASE-LiNE Earth
Parole chiave
BASE-LiNE Earth, estinzione di massa, Permiano, Triassico, fossile