dimarts, de desembre 08, 2009

Paleotemperatures i extincions massives


No és fàcil estimar correctament la temperatura global del planeta dels períodes anteriors a l'actual. Probablement una de les estimacions més solvents que hi ha és la de Veizer. La base de dades de Veizer conté més de 16.600 punts individuals de dades d'isòtops dO18 que es remunten a 526,5 milions anys. No hi ha prou resolució en tota la base de dades per tal que puguem estar raonablement segurs de tots els períodes específics. El gràfic de dalt s'ha construït utilitzant les dades de Veizer amb dos paràmetres diferents d’ajust, un més curt (ajust gaussià) que conserva més detall i un altre de més llarg (ajust polinòmic) que permet veure millor la tendència, sobre tot pels períodes antics, on hi ha menys resolució.

Podem correlacionar aquestes temperatures amb les grans extincions massives.

Fa 488 milions d'anys van produir una sèrie d'extincions massives del Cambrià-Ordovicià anomenades així per haver passat entre el final del període Cambrià i el principi de l'Ordovicià. Durant aquest esdeveniment van desaparèixer molts braquiòpodes, també es va reduir significativament el nombre d'espècies de trilobits. En el gràfic no s'observa cap variació important de temperatura en aquesta època.

Fa aproximadament 440 i 450 milions d'anys, en la transició entre els períodes Ordovicià i Silurià, van ocórrer dues extincions massives anomenades extincions massives de l'Ordovicià-Silurià. Si es compten juntes, aquestes dues extincions massives de l'Ordovicià-Silurià van ser la segona més gran extinció massiva que ha passat a la història de la vida a la Terra (la única més important va ser l'extinció massiva del Permià-Triàsic). La seva causa probable va ser el període glacial. El primer esdeveniment va ocórrer quan els hàbitats marins van canviar dràsticament en descendir el nivell del mar. El segon va ocórrer entre cinc-cents mil i un milió d'anys més tard, en créixer el nivell del mar ràpidament. En el gràfic es pot veure que hi ha una caiguda molt important en la temperatura.

La teoria més acceptada és que aquesta segona extinció massiva va ser causada per l'inici d'una llarga edat de gel que va afectar la majoria de les zones costaneres on vivien la majoria dels organismes extints. El supercontinent Gondwana es va desplaçar cap al pol sud i sobre ell es van formar enormes glaceres que van fer baixar el nivell del mar a tot el món. Això va causar canvis profunds en els corrents marins que van afectar la composició de nutrients i l'oxigenació dels mars. Les espècies que van sobreviure es van adaptar a les noves condicions i als nínxols ecològics que van deixar les espècies extingides. La segona extinció massiva va ocórrer al final d'aquesta edat de gel. El supercontinent es va desplaçar novament cap al nord, fonent els glacials i causant novament la pujada del nivell del mar.

Fa 360 milions d'anys es va produir l'extinció massiva del Devonià, en la transició entre els períodes Devonià i Carbonífer, en el qual el 70% de les espècies van desaparèixer. Aquest va ser un esdeveniment que probablement va durar uns tres milions d'anys. En el gràfic veiem evidències d'una important era glacial, originada probablement per l'enorme difusió vegetal del Devonià. Les plantes haurien fixat el diòxid de carboni, reduint el seu efecte hivernacle i contribuint a un refredament global. A més, sembla que no es va tractar d'una única extinció massiva, sinó d'una sèrie d'esdeveniments relacionats. De fet, sembla tractar-se de 3 extincions massives al llarg d'un període de 3 milions d'anys.

Fa de 250 a 251millones anys es va produir l'extinció del Permià en els quals el 96% de les espècies marines i el 70% dels grans animals terrestres van morir en un període de temps molt breu. Després de la catàstrofe només sobreviuria un 10% de les espècies presents a finals del Permià. Amb tan poca biodiversitat resultant la vida va trigar molt de temps per recuperar-se. Durant molt de temps la Terra només va ser un erm desèrtic on les espècies dominants en terra van ser els fongs.

En el gràfic es pot veure que les temperatures van disminuir al voltant de 5 º C en un període molt curt de temps. Aquest descens de la temperatura coincideix exactament amb la datació dels esdeveniments volcànics de Sibèria des de fa 251 fins fa 250 milions d'anys, que és la més gran sèrie de fenòmens volcànics coneguts en la història. Una àrea gairebé de la mida d'Austràlia es va cobrir per fluxos de magma volcànic de centenars de metres de profunditat (en alguns llocs s'han mesurat fins a 4 km de profunditat). Aquest període volcànic es va allargar prop d'1 milió d'anys i, com és lògic, les temperatures van caure.

Fa 65 milions d'anys en l'extinció massiva del Cretaci-Terciari van desaparèixer més del 50% de totes les espècies, incloent-hi els dinosaures. S'han proposat moltes explicacions a aquest fenomen, la més acceptada és que va ser el resultat de l'impacte d'un meteor sobre la Terra d'un objecte provinent de l'espai. En el gràfic no hi trobem cap variació important i sobtada de la temperatura global.

Acabarem amb un apunt de ciència ficció. Alguns suggereixen que les extincions només han aconseguit interrompre temporalment la tendència general de l'evolució, que és la d’augmentar la complexitat de la conducta dels éssers vius. Sabem per exemple que la proporció entre la grandària del cervell i la mida general del cos ha portat els mamífers a evolucionar fins a la consciència humana. S'ha observat que aquesta tendència a augmentar aquesta proporció cervell / cos amb el temps geològic, també ha existit en els dinosaures i, de fet, els mamífers no han fet altra cosa que continuar aquesta evolució. A finals del Cretaci existia un petit dinosaure bípede que posseïa unes "mans" prènsils i un gran cervell (proporció cervell / cos per sobre de la mitjana dels seus companys). Extrapolant a partir de la corba de l'augment de la proporció cervell / cos dels mamífers, podem dir que si no hi hagués hagut l'extinció massiva del Cretaci - Terciari, un dinosaure hauria arribat al dia d'avui (o potser fins i tot abans de la data en què van fer els primats) a tenir la relació cervell / cos dels éssers humans.