Los científicos están recolectando muestras de rocas en la isla Ymer en el este de Groenlandia, uno de varios sitios cuyo análisis ha proporcionado información sobre la composición química de las cuencas de los lagos en el período Devónico. Crédito John Marshall, Universidad de Southampton.
La evolución de las raíces de los árboles puede haber desencadenado una serie de extinciones masivas que sacudieron los océanos de la Tierra durante el período Devónico hace más de 300 millones de años, según un estudio dirigido por científicos de IUPUI, junto con colegas en el Reino Unido.
La evidencia de esta nueva visión de un período notablemente volátil en la prehistoria de la Tierra se informa en el Boletín de la Sociedad Geológica de América, una de las publicaciones más antiguas y respetadas en el campo de la geología. El estudio fue dirigido por Gabriele Filippelli, Profesor de Geociencias en la Facultad de Ciencias de la IUPUI, y Matthew Smart, Ph.D. Un estudiante en su laboratorio mientras estudia.
«Nuestro análisis muestra que la evolución de las raíces de los árboles inundó los océanos con un exceso de nutrientes, lo que provocó un crecimiento masivo de algas», dijo Filippelli. “Estas floraciones de algas rápidas y destructivas habrían agotado la mayor parte del oxígeno en los océanos, lo que habría llevado a eventos catastróficos de extinción masiva”.
El período Devónico, que ocurrió hace entre 419 millones y 358 millones de años, antes de que la vida evolucionara en la Tierra, se conoce como un evento de extinción masiva, durante el cual se ha estimado que pereció aproximadamente el 70 por ciento de la vida en la Tierra.
El proceso descrito en el estudio, conocido científicamente como eutrofización, es notablemente similar al fenómeno reciente, aunque en menor escala, que actualmente está alimentando vastas «zonas muertas» en los Grandes Lagos y el Golfo de México, como exceso de nutrientes de fertilizantes y otra escorrentía agrícola conduce a la proliferación masiva de algas que consume todo el oxígeno del agua.
La diferencia es que estos eventos pasados probablemente fueron impulsados por las raíces de los árboles, que extrajeron los nutrientes de la tierra durante los tiempos de crecimiento y luego los arrojaron repentinamente a las aguas de la tierra durante los tiempos de descomposición.
Filippelli dijo que la teoría se basa en una mezcla de evidencia nueva y existente.
Con base en un análisis químico de sedimentos líticos de antiguos lechos de lagos, cuyos restos aún se pueden encontrar en todo el mundo, incluidas las muestras utilizadas en el estudio de sitios en Groenlandia y frente a la costa noreste de Escocia, los investigadores pudieron confirmar previamente identificó ciclos más altos y niveles más bajos de fósforo, un elemento químico que se encuentra en todas las formas de vida en la Tierra.
También pudieron identificar ciclos húmedos y secos en función de los signos de «meteorización» (o formación de suelo) causada por el crecimiento de las raíces, con una mayor meteorización que indica ciclos húmedos con más raíces y una disminución de la meteorización que indica ciclos secos con menos raíces.
Más importante aún, el equipo encontró que los ciclos de sequía coincidieron con niveles más altos de fósforo, lo que indica que las raíces muertas liberaron sus nutrientes en las aguas del planeta durante estos tiempos.
«No es fácil mirar más de 370 millones de años en el pasado», dijo Smart. «Pero las rocas tienen una larga memoria, y todavía hay lugares en la Tierra donde puedes usar la química como un microscopio para desentrañar los misterios del mundo antiguo».
A la luz de los ciclos de fósforo que ocurren al mismo tiempo que se desarrollan las raíces del primer árbol, una característica de Archaeopteris, también la primera planta en desarrollar hojas y alcanzar los 30 pies de altura, los investigadores pudieron determinar la descomposición de las raíces de los árboles. . Como el principal sospechoso detrás de los eventos de extinción del Devónico.
Afortunadamente, los árboles modernos no causan una devastación similar, dijo Filippelli, porque desde entonces la naturaleza ha desarrollado sistemas para compensar el impacto de la madera podrida. La profundidad del suelo moderno también contiene más nutrientes que la fina capa de tierra que cubría la tierra antigua.
Pero la dinámica revelada en el estudio arroja luz sobre otras nuevas amenazas para la vida en los océanos de la Tierra. Los autores del estudio señalan que otros han argumentado que la contaminación de los fertilizantes, el estiércol y otros desechos orgánicos, como las aguas residuales, ha puesto a los océanos de la Tierra en el «borde hipóxico», o una falta total de oxígeno.
«Estos nuevos conocimientos sobre las consecuencias cataclísmicas de los eventos naturales en el mundo antiguo pueden servir como una advertencia sobre las consecuencias de condiciones similares que surgen de la actividad humana en la actualidad», dijo Filippelli.
Otros autores del artículo son William B. Gilhooly III de IUPUI y John Marshall y Jessica Whiteside de la Universidad de Southampton, Reino Unido. Smart es actualmente profesor asistente de Oceanografía en la Academia Naval de EE. UU. Este estudio fue apoyado en parte por la Fundación Nacional de Ciencias.
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