Circa 250 milioni di anni fa, alla fine del Permiano e all’inizio del Triassico, la Terra ha vissuto la più grave crisi ambientale mai documentata fino ad oggi.Oltre il 95% delle sue specie marine e il 70% delle sue specie terrestri sono scomparse, provocando la più grande estinzione di massa mai vista in epoca geologica. Secondo gli scienziati, il movimento del magma sotto la crosta terrestre, nella regione rocciosa vulcanica nota come trappo siberiana, ha svolto un ruolo importante nell’estinzione del Permiano-Triassico. L’origine dei trappi siberiani è stata ascritta a vari motivi. Tra le possibili cause dell’evento è stato ipotizzato l’impatto con un meteorite che ha formato il cratere della Terra di Wilkes in Antartide, forse avvenuto nello stesso periodo. Questa teoria ipotizza che i trappi siberiani siano il risultato di una successione di scosse sismiche all’interno della Terra che sono culminate in una gigantesca eruzione in un punto vicino agli antipodi del sito di collisione dell’asteroide.
Si ritiene che i trappi siberiani siano eruttati nel corso di un milione di anni, nelle regioni ad est e a sud di Norilsk, in Siberia.
È anche possibile che alcune delle singole eruzioni siano state mega-colossali e abbiano emesso volumi di lava basaltica superiori a 2000 km³.
Tuttavia, finora non era stato possibile definire un quadro chiaro circa la causa precisa della successiva catena di eventi che ha portato a una gigantesca estinzione di massa.
Ora, invece, grazie a metodi analitici avanzati e modelli geochimici, i ricercatori del progetto BASE-Line Earth, finanziato dall’UE, sono stati in grado di ricostruire biochimicamente gli eventi che hanno determinato quella estinzione di massa. (I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Geoscience).
La storia raccontata dal pH dell’acqua di mare
Per determinare il record di pH dell’acqua di mare, i ricercatori di BASE-Line Earth hanno utilizzato gusci fossili di brachiopodi.
I brachiopodi sono organismi che esistono sulla Terra da più di 500 milioni di anni. Per questa ricerca sono stati utilizzati in particolare brachiopodi delle Alpi meridionali ben conservati.
Queste conchiglie si sono depositate sul fondo dei mari poco profondi dell’Oceano Tetide 252 milioni di anni fa e hanno registrato le condizioni ambientali poco prima e all’inizio dell’estinzione in questione.
La registrazione del pH dell’acqua di mare, che è stata ricavata misurando gli isotopi del boro nei gusci fossili, mostra un marcato calo dei livelli di pH al momento dell’estinzione di massa.
L’analisi biochimica utilizzata è quella isotopica ad alta precisione insieme a microanalisi ad alta risoluzione che usa uno spettrometro di massa di ioni secondari a grande geometria. Con questa tecnica è stato possibile ricostruire l’evoluzione delle concentrazioni di CO2 atmosferica, ma anche risalire fino all’attività vulcanica e la dissoluzione degli idrati di metano, suggerita come una potenziale ulteriore causa, è stata dimostrata altamente improbabile.
La modellazione geochimica
I dati raccolti sugli isotopi del carbonio, insieme ad altri dati, sono stati inseriti in un modello che simula le reazioni chimiche che interessano i sistemi geologici dell’epoca.
Si è così scoperto che l’acidificazione iniziale dell’oceano era strettamente legata al degassamento del carbonio di intrusioni del davanzale siberiano, costituito da corpi di roccia ignea formatasi tra gli strati rocciosi circostanti.
Il rilascio di CO2 nell’atmosfera, è stato fatale per molte forme di vita marina, e ha comportato al contempo un aumento delle temperature e dei tassi di agenti atmosferici chimici sulla terraferma. Nel tempo, ciò ha causato la deossigenazione su larga scala e l’avvelenamento da solfuro sparso degli oceani.
Questo crollo simile a un domino dei cicli e dei processi interconnessi di sostentamento vitale alla fine ha comportato la catastrofica estinzione di massa il tra Permiano e il Triassico.
Grazie alle nuove tecnologie sviluppate nel 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), ora è possibile creare la ricostruzione dettagliata dei processi ambientali avvenuti milioni di anni fa.
a cura della Redazione
Linkografia
Sito web del progetto BASE-Line Earth: https://www.baseline-earth.eu/
