Un equipo de científicos ha logrado resolver un enigma de 113 millones de años al identificar la causa de la segunda mayor extinción masiva de organismos marinos conocidos como foraminíferos planctónicos. La investigación, publicada en la revista Science, apunta directamente a la acidificación de los océanos como el desencadenante de este evento catastrófico ocurrido durante el Cretácico Inferior.
Para llegar a esta conclusión, los expertos analizaron cientos de fósiles microscópicos y detectaron un incremento significativo en las proporciones de calcio justo en el momento de la extinción. Según los autores, esa señal química evidencia que las conchas se estaban calcificando a un ritmo mucho más lento, un proceso típico de la acidificación oceánica provocada por el aumento de dióxido de carbono liberado por enormes erupciones volcánicas.
El estudio, que aborda un debate científico de décadas, fue liderado por Jonathan Chen de la Universidad Northwestern. Chen explicó que al medir los átomos (o isótopos) de calcio en los fósiles, el equipo obtuvo la prueba que faltaba para confirmar la hipótesis. Los científicos ya sabían que el plancton de superficie se había vuelto más pequeño y con conchas más delgadas, una señal inequívoca de estrés ambiental.
“Encontramos un aumento enorme en las proporciones de isótopos de calcio justo cuando se produjo la extinción, lo que indicaba que las conchas de los organismos se estaban calcificando a un ritmo mucho más lento”, afirmó Chen.
El papel de las erupciones volcánicas en la acidificación
El estudio atribuye el proceso a las erupciones de la meseta de Kerguelen, una gran provincia volcánica ubicada en el sur del océano Índico. Durante el Cretácico Inferior, esa actividad liberó enormes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera. El océano absorbió parte de ese gas, lo que redujo el pH del agua de mar y disminuyó la disponibilidad de iones carbonato, esenciales para que los foraminíferos construyan sus conchas de carbonato de calcio.
Brad Sageman, profesor de la Universidad Northwestern, señaló que muchas grandes provincias ígneas son submarinas, pero en este caso la erupción expulsó material directamente al aire. Esta secuencia explica por qué el impacto se manifestó primero en la superficie del mar antes de alcanzar mayores profundidades.
La evidencia química hallada en fósiles microscópicos
Para poner a prueba la hipótesis, el equipo examinó cientos de especímenes fosilizados recuperados de sedimentos del intervalo de extinción. Las muestras provienen de la Meseta de las Malvinas, en el Atlántico Sur, frente a la costa sur de Argentina.
Chen separó cuidadosamente foraminíferos planctónicos y bentónicos del sedimento y aisló material de conchas prístinas del carbonato de calcio secundario. Cada fósil tiene el tamaño de un grano de arena, por lo que el procedimiento requirió un trabajo minucioso y prolongado. A partir de esas muestras, los investigadores analizaron las distintas formas de calcio preservadas en las conchas. El estudio parte de la premisa de que, cuando la química del océano dificulta la calcificación, la composición isotópica del calcio cambia.
Los resultados mostraron que, durante la extinción, los valores isotópicos del calcio en los foraminíferos planctónicos aumentaron de forma marcada. Ese cambio coincidió con la caída de sus poblaciones y con la reducción del tamaño y la robustez de las conchas.
Por qué la extinción golpeó más a los organismos de superficie
Andrew D. Jacobson, experto en geoquímica de isótopos de la Universidad Northwestern, señaló que los foraminíferos planctónicos no solo disminuyeron en abundancia, sino también en tamaño. “Se hacen más pequeños, y la razón más lógica es que crecieron más lentamente”, afirmó.
En contraste, los foraminíferos bentónicos mostraron cambios mucho más leves en los isótopos de calcio. Esa diferencia debilitó durante años la idea de que la acidificación oceánica fuera la causa principal de la extinción. Sin embargo, Chen sostuvo que la nueva explicación resuelve esa objeción. “Debido a que el CO₂ entró primero en la atmósfera, impactó las aguas superficiales y provocó la acidificación del océano antes de que pudiera alcanzar las profundidades”, dijo.
El investigador añadió que ese proceso impidió a los organismos planctónicos producir sus conchas de calcita, mientras que el exceso de alcalinidad circuló por la columna de agua y quedó a disposición de los organismos que vivían en el fondo marino.
Lo que este episodio antiguo sugiere sobre los océanos actuales
Este trabajo es el quinto de una serie encabezada por la Universidad Northwestern que relaciona grandes erupciones volcánicas, acidificación oceánica y extinciones a lo largo de más de 60 millones de años. Sageman comentó que el equipo ha observado “un patrón bastante consistente en los datos”.
Jacobson sostuvo que ese avance sitúa a los isótopos de calcio como un indicador geoquímico útil para rastrear episodios de mortalidad en el registro geológico. Los autores presentan este caso como uno de los ejemplos más claros de cómo un aumento del dióxido de carbono puede alterar la química marina y dañar a los organismos con concha.
El estudio sitúa ese episodio antiguo como una referencia para medir el alcance de cambios que hoy ya se observan en el mar. Según los investigadores, los organismos con concha que habitan en la superficie pueden figurar entre los más expuestos cuando la química oceánica cambia con rapidez.
Fuente: Infobae