Archivo de enero, 2011

El Gran Morir

En comparación, lo de los dinosaurios no pasó de broma pesada.
Hace 251,4 millones de años, algo mató al 96% de las especies marinas, al 70% de los vertebrados terrestres
y a una inmensa cantidad de insectos y plantas. Fue el Gran Morir, y aún no tenemos claro por qué.

Impresión artística de la vida a orillas de un río pérmico.

Impresión artística, científicamente rigurosa, de la vida a orillas de un río del Pérmico medio. Casi todo esto y muchas cosas más desaparecieron con el Gran Morir. (Clic para ampliar)

Si los gorgonópsidos hubieran tenido noticieros como los nuestros, seguramente habrían puesto la noticia al final, justo antes de los deportes. O a lo mejor ni siquiera eso. Los volcanes son muy espectaculares y quedan guapos en la tele, pero esto comenzó más bien como una suave erupción de lava en la costa nororiental de Pangea. Ellos no tenían ninguna manera de saberlo, y sin embargo estaban ante el inicio de las temibles escaleras siberianas, el principio del acto final en el mayor proceso de extinción que se ha visto en el planeta Tierra jamás y que acabaría con ellos también. Los humanos, que no aparecimos por aquí hasta doscientos cincuenta millones de años después, la llamamos la extinción supermasiva del Pérmico-Triásico (P-Tr). Más brevemente, la Gran Mortandad.

O el Gran Morir. Porque eso fue exactamente lo que pasó: muerte a una escala planetaria, sobrecogedora, general. Si mañana hiciéramos estallar a mala baba todo lo que guardamos en nuestros arsenales más devastadores y sofisticados, no provocaríamos (en principio) nada ni parecido; nos vendría justito para extinguirnos a nosotros mismos, algo no muy meritorio, y relativamente poco más. Puede que el invierno nuclear subsiguiente llegara a producir una pequeña extinción. En cambio, el Gran Morir aniquiló al 96% de las especies marinas, al 70% de los vertebrados terrestres y a tantas plantas e insectos que aún andamos contándolos, entre otras cosas porque apenas quedó rastro de todos ellos. Y matar a tanto insecto sí que tiene mérito: son los seres pluricelulares más resistentes que hay.

Acabó con seres tan ubicuos y resistentes como los trilobites, que llevaban aquí 270 millones de años y ocupaban prácticamente todos los nichos ecológicos marinos. Al menos una tercera parte de los insectos desaparecieron, especialmente aquellos tan grandes típicos del periodo anterior. No hubo más escorpiones marinos, que dominaban el océano. Los blastozoos se fueron también. Los helechos con semilla se extinguieron y a las gimnospermas les costó una buena temporada reaparecer. No se generó carbón durante el periodo, a diferencia de lo ocurrido característicamente en el Carbonífero precedente, lo que invita a pensar que la práctica totalidad de las plantas turberas cayeron. Hasta el 60% de todas las especies vivas dejaron de existir. Puso un gigantesco punto y aparte a la historia de la vida en el planeta Tierra, al menos por encima del nivel de las bacterias y archaeas; tanto es así, que consideramos que el Paleozoico con toda su vida primitiva termina ahí. La recuperación fue muy lenta: más de treinta millones de años.

Verdaderamente, la extinción supermasiva del Pérmico-Triásico fue el Gran Morir. Y, como suele ocurrir con la muerte, también el principio del Gran Vivir que permitió el surgimiento de las formas de vida avanzadas. Eso nos incluye, claro, a ti y a mí: una extinción nos abrió el camino y otra nos lo cerrará, a menos que aprendamos a impedirlo alguna vez.

Mapamundi a finales del Pérmico.

Mapamundi terrestre a finales del Pérmico, cuando sucedió el Gran Morir. Las escaleras siberianas entraron en erupción en la costa oriental de la región de aguas poco profundas situada justo al norte. Fuente: Dr. Ron Blakey, profesor emérito de geología en la Universidad de Arizona del Norte. (Clic para ampliar)

Del Pérmico.

El Pérmico recibe su nombre por la ciudad de Perm, situada en Rusia a caballo entre Europa y Asia, alrededor de la que se encuentran una gran cantidad de fósiles de aquellos tiempos (sobre todo en los Montes Urales). Fue un periodo geológico con una duración de casi cincuenta millones de años (comenzó aproximadamente hace 299 millones de años y terminó hace unos 250, precisamente con esta extinción) en el que ocurrieron un montón de cosas interesantes, como la evolución claramente diferenciada de los saurópsidos –que darían lugar a los reptiles, incluyendo a los dinosaurios y luego a las aves– y los sinápsidos –donde se originaron los mamíferos, o sea, nosotros–.

En tiempos pérmicos, la deriva continental estaba empujando a todos los continentes contra sí mismos hasta constituir uno solo: un supercontinente gigantesco donde se concentrarían casi todas las tierras emergidas del planeta Tierra, al que llamamos Pangea. Este supercontinente estaba –lógicamente– rodeado por un superocéano aún mayor, que bautizamos como Panthalassa. Para cuando sucedió el Gran Morir, una región insular separatista a la que llamamos Cimmeria había comenzado a desprenderse, desarrollando el Océano Paleo-Tetis; mientras que, al norte, Siberia terminaba de formar la Pangea una y grande precipitándose hacia el sur.

El clima pérmico varió significativamente a lo largo de tanto millón de años, desde las glaciaciones del Carbonífero final, que había provocado el colapso de la pluviselva tropical, hasta la dislocación térmica masiva que coincidió con la gran extinción. Pero la presencia de un supercontinente tan grande como Pangea hizo que se mantuvieran algunas tendencias a lo largo de todo el periodo. Por ejemplo, el clima del interior de Pangea tendía a ser supercontinental, con veranos muy calurosos, inviernos gélidos y pocas precipitaciones, lo que daba lugar a un entorno muy seco. Esto estaba matizado por fortísimos monzones, con lluvias muy intensas pero muy estacionales, más importantes cerca de las costas. Con gran probabilidad, los vientos debían ser bastante más fuertes que en la actualidad, debido a las elevadas diferencias térmicas entre el interior de Pangea y las costas y mares de Panthalassa.

Estratos de arenisca del límite Pérmico-Triásico fotografiados en Runcorn Hill, Reino Unido.

Estratos de arenisca del límite Pérmico-Triásico fotografiados en Runcorn Hill, Reino Unido. (Nueva ventana o pestaña para ampliar)

La presencia de oxígeno atmosférico, que había llegado al 35% a finales del Carbonífero, descendió durante todo el Pérmico y cuando ocurrió el Gran Morir era del 16%, un poco menor que la actual (20%); seguiría descendiendo hasta bien entrado el Triásico, llegando a caer hasta el 12%. Se sospecha seriamente que esta variación del oxígeno atmosférico está estrechamente relacionada con los complejos fenómenos planetarios que condujeron a la catástrofe, y que bien podían haberse puesto en marcha mucho tiempo atrás.

Un paisaje típico de Pangea a finales del Pérmico podría estar constituido por un bosque de coníferas, helechos con semillas y gimnospermas donde revoloteasen grandes blatópteros, libélulas o caballitos del diablo, sin mariposas ni aves. Tampoco había flores aún. Por entre el follaje medrarían seres como los gorgonópsidos, los dicinodontes o los primeros arcosauriformes que antecedieron a los dinosaurios. Al fondo, algunos de los grandes pareiasaurios herbívoros. Seguramente a esas alturas ya no quedaban dimetrodontes, pero sí batracosaurios y temnospónlidos. Debido al bajo nivel de oxígeno, respirar nos resultaría tan difícil como en lo alto de una gran montaña de hoy en día o cosa parecida; por lo demás, no hay ninguna razón por la que no pudiéramos sobrevivir en el lugar. Seguramente las bacterias y virus de aquel tiempo no nos afectarían, dado que no habrían tenido ocasión de co-evolucionar con nosotros. En cambio, sería de lo más razonable evitar a cualquier cosa capaz de tirar bocados, que no eran pocas.

Así era nuestra Tierra vieja cuando lentamente comenzó la catástrofe ecológica más grande de todos los tiempos. Al parecer hubo varios pulsos de extinción consecutivos a lo largo de los veinte millones de años anteriores que habrían dejado a la vida en un estado convaleciente relativamente frágil. Pero el Gran Morir se concentró sobre todo en el último, de aproximadamente un millón de años de duración o puede que incluso menos. De hecho, muchos animales pudieron desaparecer en apenas 10.000 – 60.000 años, con la mortandad disparándose masivamente a partir de un determinado instante radiodatado hace 251.400.000 años, teniendo en cuenta un margen de error de treinta milenios arriba o abajo. A las plantas les costó un poco más, unos pocos cientos de miles de años. Y parece que hubo varios sub-pulsos, separados 730.000 y 1.220.000 años entre sí. Pero todo apunta a que se trató de un evento súbito, una gran catástrofe repentina en términos geológicos. Y no hay muchas cosas que le puedan hacer semejante mal, tan deprisa, a algo tan feraz, tan absurdamente resistente como la vida.


Mapamundi de la deriva continental terrestre a lo largo de 800 millones de años (650 conocidos del pasado y 150 proyectados hacia el futuro).

La escalera siberiana.

Las escaleras siberianas en la actualidad.

Las escaleras siberianas en la actualidad. Foto: Mikhail Maksimov (Clic para ampliar)

Las hipótesis sobre las causas del Gran Morir son muchas y variadas, pero para ser admisibles, deberían explicar algunos de los fenómenos observados durante este proceso. Y en el Gran Morir se produjeron varios fenómenos muy singulares, que ninguna de ellas explica hoy por hoy en su totalidad.

El primero de estos fenómenos observados en los estratos geológicos del periodo es una notabilísima alteración de las proporciones globales entre los isótopos carbono-12 y carbono-13 (fuente 1, fuente 2, fuente 3). En algún caso, el descenso de carbono-13 con respecto al carbono-12 llega al 42 ‰. ¿Y esto qué significa? Bueno, resulta que como ocurre con todos los átomos, se presentan en la naturaleza con una determinada proporción entre sus distintos isótopos. El carbono-12 constituye el 98,93% del carbono presente en el medio ambiente terrestre, mientras que el carbono-13 representa el 1,07%. Sin embargo, los seres vivos tienden a fijar una proporción menor del isótopo 13, y cada ser vivo lo hace además en unas cantidades determinadas; estas variaciones constituyen la llamada firma isotópica. Pero también, de manera muy característica, la presencia masiva de este carbono extremadamente bajo en isótopo 13 resulta típica en las grandes erupciones volcánicas y ciertos depósitos de gases subterráneos con origen orgánico.

Extraer una conclusión directa de esta variación de las proporciones entre el carbono-13 y el carbono-12 sería muy aventurado, pero hay algo que indica con claridad: el ciclo del carbono terrestre quedó brutalmente alterado durante la extinción supermasiva del Pérmico-Triásico. Estas alteraciones del carbono-13 se puede medir en los estratos geológicos correspondientes a todas las extinciones, pero en el caso del Gran Morir resulta espectacular: es del 2,5 – 10 ‰ a nivel global y en algunos puntos llega hasta el 42 ‰.

Entonces, inevitablemente, todo el mundo mira en la dirección de otro fenómeno monumental sucedido exactamente en ese mismo momento. Hace 251 millones de años comenzaba una de las mayores erupciones volcánicas de la historia terrestre, en las orillas del continente ancestral que ahora forma parte de lo que llamamos Siberia. Como apunté al principio, no se trató de una gran explosión, sino de la efusión rápida de grandes cantidades de lava caliente y poco viscosa a lo largo del siguiente millón de años. Por las formas características que forma la lava al solidificarse en estos casos, que recuerdan a una escalera, se denominan con la palabra sueca trapp (que significa eso mismo). Y por eso a esta enorme erupción se la conoce en todo el mundo como siberian trapps (en ruso original: Сибирские траппы), que a veces se ve (erróneamente) traducido al castellano como trampas siberianas pero en realidad quiere decir escaleras siberianas.

Extensión de las escaleras siberianas en un mapa actual.

Extensión de las escaleras siberianas en un mapa actual. (Nueva ventana o pestaña para ampliar)

Las escaleras siberianas son una de las dos erupciones más grandes ocurridas en aguas poco profundas o en la superficie terrestre de las que queda alguna pista (las hubo mayores, pero ocurrieron en el fondo oceánico, lo que matiza sus efectos). Se estima que proyectó entre uno y cuatro millones de kilómetros cúbicos de lava basáltica, cubriendo unos siete millones de kilómetros cuadrados de terreno, más una cantidad aún indeterminada pero extraordinariamente grande de gases de efecto invernadero entre los que se encontraba el CO2. Para hacernos una idea, la erupción explosiva conocida más potente de todas las épocas (Guarapuava – Tamarana – Sarusas, durante las escaleras de Paraná y Etendeka, hace unos 130 millones de años) proyectó al exterior unos 8.600 km3 de material. Es decir: entre cien y cuatrocientas cincuenta veces menos.

Digámoslo: es imposible pensar en una gran extinción, con un descenso acusado del carbono-13, y no pensar instantáneamente en una de las mayores erupciones de la historia de la Tierra que sucedía en ese mismo momento exacto. Sin embargo, tenemos un problema, y es que ni siquiera esa inmensa erupción basta para explicar una caída tan grande en el isótopo carbono-13, por varios órdenes de magnitud.

Casi con total seguridad, ambos fenómenos tienen que estar relacionados de algún modo. Sería una casualidad extraordinaria, absurda, si la mayor extinción de la historia de la Tierra coincide exactamente en el tiempo con una de las mayores erupciones volcánicas conocidas y ambos hechos no tuvieran vínculo alguno. Pero no es suficiente. Hace falta algo más, algo mucho mayor para explicar lo que ocurrió.

Avalancha de eventos a nivel de extinción.

Extinciones durante los últimos 542 millones de años.

Extinciones durante los últimos 542 millones de años, representadas como el porcentaje de géneros de un determinado periodo que no se encuentra en el registro geológico del siguiente. Puede observarse cómo el Gran Morir (P-Tr) destaca nítidamente sobre todas las demás.

Otra de las ideas que vienen inmediatamente a la cabeza, sobre todo desde que sabemos que a los dinosaurios se los cargó un meteorito, es que el Gran Morir fuera causado por otro de estos objetos que caen de los cielos. El problema es que no hay ningún indicio claro al respecto, y de manera muy específica no hay una capa de material de origen extraterrestre (como el iridio presente en el de los dinosaurios) en el estrato de la extinción supermasiva del Pérmico-Triásico. En ausencia de esta clase de evidencia, la hipótesis meteorítica para el Gran Morir no pasa de suposición o conjetura.

En estos momentos se postula un fenómeno en avalancha, que seguramente resultó activado por la erupción de las escaleras siberianas, pero que se amplificó enormemente debido a otros fenómenos. El primero de estos fenómenos, como ya hemos comentado, es que la vida terrestre estaba un tanto convaleciente de las miniextinciones precedentes y bajo presión por el constante descenso del oxígeno atmosférico a lo largo de todo el Pérmico. El segundo fue la formación del supercontienente Pangea, en el mismo periodo, que al concentrar las tierras emergidas en un solo lugar redujo la extensión y diversidad de las aguas poco profundas, que son las mejores para la vida. El tercero estaría relacionado con el punto exacto de erupción de las escaleras siberianas: en tierra, cerca de grandes depósitos de carbón y también de clatratos de hidratos de metano fijados al suelo.

Así, la lava basáltica producida en la gran erupción de las escaleras siberianas habría incendiado este carbón, emitiendo grandes cantidades de CO2 a la atmósfera. Pero no sólo eso: también habría liberado los hidratos de metano como un fusil de clatratos (ver también aquí). Este fenómeno –que, por cierto, podría estar repitiéndose ahora mismo– sí bastaría para explicar el enorme incremento de carbono pobre en isótopo 13 registrado durante el Gran Morir. También puede liberar, de una manera análoga, cantidades significativas del muy tóxico sulfuro de hidrógeno. Tanto el metano como el sulfuro de hidrógeno son potentes gases de efecto invernadero, con lo que la temperatura terrestre habría comenzado a ascender significativamente.

Listrosaurio

Animales como el Listrosaurio sobrevivieron al Gran Morir y sus descendientes evolutivos, también a la extinción de los dinosaurios. De ellos surgieron los mamíferos modernos, como tú y yo, por ejemplo.

La liberación del metano presente en los clatratos, además, puede tener otro efecto devastador para la vida cuando se produce en aguas relativamente poco profundas. Al burbujear a través del agua, le roba el oxígeno, produciendo anoxia oceánica que el incremento de la temperatura ocasionado por el calentamiento global empeora aún más (y que también ha sido medida en los estratos del Gran Morir). Así, lo que tendríamos en marcha es una especie de máquina natural de eventos a nivel de extinción que se retroalimenta a sí misma sin parar. Pudieron producirse otros sucesos paralelos más.

Estos modelo de causas múltiples y orígenes distintos pero encadenadas en torno a un elemento común, que se suelen llamar modelos del asesinato en el Orient Express, son los que probablemente expliquen mejor un fenómeno tan complejo y tan enorme como el Gran Morir. Ningún agente reconocible en ese momento y lugar pudo causar semejante mortandad por sí solo y tan rápidamente; en cambio, una sucesión de causas-efectos concatenados sí habría sido capaz. De esa forma, un fenómeno insuficiente pero poderoso –como la erupción de las escaleras siberianas– disparándose en el contexto adecuado habría puesto en marcha una máquina de la extinción a escala planetaria que sólo se detuvo cuando alcanzó un nuevo punto de estabilidad, un millón y pico de años después.

Aunque ya tenemos datos muy sólidos, el mecanismo exacto que es capaz de matar a tanta vida aún se nos escapa. Sin embargo, el registro fósil no deja lugar a dudas: a lo largo de la historia de la vida, algo –o, más probablemente, varios algos distintos– fue capaz de provocar grandes catástrofes ecológicas que se realimentaron a sí mismas hasta exterminar a órdenes de la vida enteros. Desde mi punto de vista, las enseñanzas son (al menos) dos. Una, que no comprendiendo bien cómo sucedieron pero sabiendo que un suceso relativamente menor y lento puede activar un mecanismo aniquilador mucho más grande y veloz, resulta arriesgadísimo apostar a que algo –algo que hagamos, por ejemplo– será incapaz de poner en marcha un proceso así. Y la otra, que de la muerte siempre surge la vida, una y otra vez, y seguirá haciéndolo mientras este planeta siga orbitando en torno a un Sol mínimamente estable; algo más profundo de lo que a primera vista pueda parecer.

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Una vez cerrada la cuarta encuesta, realizada entre el 1 y el 31 de diciembre de 2010 (inclusives), los 2.111 votos emitidos han dado lugar a los siguientes resultados en detalle:

¿Crees que es posible un espacio común entre ciencia y religión?

  1. No: 1.506 (71,34%).
  2. En algunos ámbitos: 256 (12,13%).
  3. Sí: 254 (12,03%).
  4. Tengo otro matiz distinto: 95 (4,5%).

Los porcentajes pueden no totalizar el 100% debido a los redondeos decimales.

Esta encuesta no es científica. Sólo refleja la opinión de aquellas personas que eligieron participar.
Los resultados no representan necesariamente la opinión del público, de los usuarios de Internet en general o de los lectores de La Pizarra de Yuri en su totalidad.

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