La acidificación del océano causada por el aumento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera se está convirtiendo en una preocupación muy importante ya que se cree que puede tener consecuencias fatales en los ecosistemas marinos. Conocer el pasado puede ayudarnos a prevenir el futuro.
Ahora, un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Yale y publicado en la edición digital de PNAS confirma una teoría sostenida durante mucho tiempo sobre el último gran evento de extinción masiva en la historia y cómo afectó a los océanos del planeta. Los hallazgos también pueden responder preguntas sobre cómo se recuperó la vida marina.
Los investigadores dicen que es la primera evidencia directa de que el evento de extinción Cretáceo-Paleógeno hace 66 millones de años coincidió con una fuerte caída en los niveles de pH de los océanos, lo que indica un aumento en la acidez del océano.
La extinción del Cretáceo-Paleógeno, también conocida como evento de extinción masiva K-Pg, ocurrió cuando un meteorito se estrelló contra la Tierra al final del período Cretácico.
El impacto y sus secuelas mataron aproximadamente al 75% de las especies animales y vegetales del planeta, incluidos grupos enteros como los dinosaurios, los reptiles voladores, gran parte de los reptiles acuáticos y los ammonites.
Hasta ahora se pensaba que la causa de esta gran extinción fue la rápida disminución de la actividad fotosintética debido a que las partículas en suspensión de la atmósfera como consecuencia del meteorito habían reducido la cantidad de radiación solar que llegaba a la tierra. Sin embargo, los ecosistemas marinos tardaron hasta 3 millones de años en recuperar su funcionamiento lo que choca directamente con la teoría anterior, ya que el bloqueo solar fue a corto plazo.
«Durante años, se sugirió que habría habido una disminución en el pH del océano debido a que el impacto del meteorito golpeó rocas ricas en azufre y provocó una lluvia de ácido sulfúrico, pero hasta ahora nadie tenía evidencia directa de que esto hubiera sucedido», dijo autor principal Michael Henehan, un ex científico de Yale que ahora está en el Centro de Investigación de Geociencias de GFZ en Potsdam, Alemania.
Los foraminíferos esconden la clave
Para averiguarlo sólo había que estudiar los foraminíferos, pequeños organismos que pertenecen al plancton y que desarrollan una capa de calcita.
Un aspecto importante es que tienen un registro fósil increíblemente completo que se remonta a cientos de millones de años. El análisis de la composición química de los fósiles de foraminíferos de antes, durante y después del evento K-Pg produjo una gran cantidad de datos sobre los cambios en el medio marino a lo largo del tiempo.
Específicamente, las mediciones de isótopos de boro en estos depósitos permitieron a los investigadores de Yale detectar cambios en la acidez del océano.
Investigaciones previas de K-Pg habían demostrado que algunos calcificadores marinos (especies animales que desarrollan conchas y esqueletos a partir de carbonato de calcio) desaparecieron desproporcionadamente en la extinción masiva.
El nuevo estudio sugiere que una mayor acidez oceánica (pH más bajo) pudo haber impedido que estos calcificadores formaran sus conchas (tal y como se piensa que podría suceder si se incrementa la acidez del océano).
Esto fue importante, señalan los investigadores, porque estos calcificadores constituyeron una parte importante del primer peldaño en la cadena alimenticia del océano, apoyando al resto del ecosistema.
«La acidificación del océano que observamos podría haber sido fácilmente el desencadenante de la extinción masiva en el reino marino», dijo el autor principal Pincelli Hull, profesor asistente de geología y geofísica en Yale.
Mientras tanto, el análisis de isótopos de boro del equipo y las técnicas de modelización pueden haber reconciliado algunas teorías competitivas y hechos desconcertantes relacionados con la vida oceánica después del evento K-Pg.
¿Por qué, por ejemplo, las huellas de isótopos de carbono (analizadas a partir de muestras de núcleos de aguas profundas) inmediatamente después del impacto del asteroide K-Pg son idénticas en el material fósil del fondo marino y las aguas superficiales, cuando el ciclo normal del carbono en los océanos debería conducir a diferentes huellas?
Las teorías Strangelove ocean y living ocean
Una teoría, la teoría del «Strangelove Ocean», argumentaba que durante un tiempo después de la extinción masiva K-Pg, el océano estaba esencialmente muerto y el ciclo normal del carbono simplemente se había detenido.
El problema con el «Strangelove Ocean», según algunos investigadores, es que muchos organismos en el fondo del mar que dependen del hundimiento de alimentos de la superficie del océano siguieron ilesos pese al evento K-Pg, una ocurrencia poco probable en un océano muerto.
Otra teoría popular, llamada «Océano Vivo», sugirió que el K-Pg eliminó especies de plancton más grandes, interrumpiendo el ciclo del carbono al dificultar que la materia orgánica se hunda en las profundidades del mar, pero permitió que sobreviviera algo de vida marina, como por ejemplo, cianobacterias que apenas dejan registro fósil.
El nuevo estudio aúna la diferencia. Nos dice que los océanos tuvieron una importante pérdida inicial de productividad de especies, hasta en un 50%, seguida por un período de transición en el que la vida marina comenzó a recuperarse.
«En cierto modo, reconciliamos ambos escenarios de ‘Strangelove’ y ‘Living Ocean'», dijo Henehan. «Ambos tenían razón en parte; simplemente ocurrieron en secuencia».
El nuevo estudio también puede haber resuelto una pregunta sobre los niveles de pH del océano que conducen a K-Pg. Algunos investigadores han teorizado que las erupciones volcánicas que comenzaron cientos de miles de años antes de que K-Pg hiciera progresivamente a la Tierra más propensa a un evento de extinción masiva. Esto debería reflejarse en una disminución constante en los niveles de pH del océano hasta la extinción.
Sin embargo, «lo que podemos mostrar es que no hay una señal real de disminución gradual del pH en el océano en el período previo a K-Pg», dijo Henehan. «Nuestros resultados no respaldan ningún papel importante para la actividad volcánica en la preparación del mundo para la extinción».
