Crisis de la biodiversidad al final del Pérmico: La Gran Mortandad

La extinción masiva del Pérmico-Triásico fue la mayor crisis de biodiversidad jamás conocida, denominada: "La Gran Mortandad". Casi el 90% de los seres vivos murieron mientras el medio ambiente sufrió una drástica transformación. En este artículo analizamos las causas de esta extinción masiva, el papel de los gases invernadero, y las comparamos con la crisis de biodiversidad a la que nos enfrentamos hoy en día. También hacemos un pequeño experimento: situar a los humanos en el mundo del Pérmico. ¿Era como en el desértico planeta Arrakis de Frank Herbert, escritor del libro Duna?

Autora: Kathelijne Bonne. Edición en español: Silvia Zuleta Romano.

"La Gran Mortandad" se refiere a la crisis de biodiversidad al final del Pérmico (el periodo geológico comprendido entre hace 300 y 250 millones de años). Murió el 90% de la vida marina y el 75% de la terrestre. 

El mundo cambió tan drásticamente que los geólogos trazaron allí la línea divisoria entre la era paleozoica con su vida "antigua" (época de abundante vida marina, trilobites, primera vida terrestre, insectos, vertebrados, peces, amfibios, etc.) y la era mesozoica (época de los dinosaurios, primeros mamíferos, etc.). Unos animales muy llamativos del Paleozóico eran los insectos más grandes y estupendos que jamás hayan existido, como Meganeura, un tipo de libélula gigante. Gran parte de los insectos paleozóicos murieron durante la extinción masiva del Pérmico-Triásico.

El helecho con semillas Glossopteris estaba muy extendido durante el Pérmico, pero también se extinguió al final de ese periodo (esta planta fue fundamental para que los científicos del siglo XIX formularan la hipótesis de la deriva continental).

Aún se debate sobre las causas de la crisis climática extrema de finales del Pérmico, pero la hipótesis más aceptada es la de erupciones volcánicas masivas en Siberia, a una escala que la humanidad aún no ha presenciado. Pero ha habido también otras causas y el mundo Pérmico ya era inhóspito.

Los Traps siberianos

Los Traps siberianos (o escaleras siberianas) son una región de extensos depósitos de basalto, formados por una efusión masiva de lava durante un acontecimiento conocido como gran provincia ígnea (LIP, por sus siglas en inglés). La lava cubrió casi la mitad de Siberia. Las coladas de lava consolidadas en depósitos horizontales forman capas en forma de escalera. Los Traps siberianos fue uno de los mayores eventos volcánicos que jamás se hayan producido. Las emisiones de gases de efecto invernadero y aerosoles durante un LIP de este tipo son tremendamente elevadas y tienen efectos de gran alcance sobre el clima, el medio ambiente y la vida. En comparación, Tonga, el volcán que entró en erupción recientemente, arrojó muchos aerosoles, pero al final tuvo un efecto insignificante sobre el clima. 

Y, ¿cuáles fueron las consecuencias del LIP del Pérmico?

Botón de reinicio de la vida

El aire, los océanos y las aguas superficiales se acidificaron y eso mató la vida marina (especialmente los organismos con esqueleto de calcita), ya que los cambios ambientales se produjieron a un ritmo que la evolución y la adaptación no pudieron seguir. Los cielos se oscurecieron debido a los espesos velos de aerosoles y humo, haciendo la Tierra inhabitable para los organismos fotosintetizadores. Aunque estos cambios ambientales afectaron en primer lugar a los microorganismos y productores primarios, las consecuencias se expandieron en toda la red alimentaria, que se derrumbó como un castillo de naipes. Y eso es exactamente lo que ocurrió.

Se pulsó el botón de reinicio de la vida. 

Stephen Jay Gould, paleontólogo y uno de los más famosos historiadores de la ciencia, utilizó esa metáfora con frecuencia en su libro La Vida Maravillosa, una obra de referencia para los amantes de la naturaleza.

¿Supervivencia del más apto o contingencia?

Sólo unas pocas especies resistentes sobrevivieron en los nichos ecológicos más protegidos, y de ese conjunto empobrecido desciende toda la vida que surgió después. Mucha gente sigue creyendo que la supervivencia del más apto es la principal o única regla que rige la evolución y la supervivencia, pero Stephen Jay Gould sugirió otras formas de ver la evolución. En muchos casos, las especies sobreviven gracias a la 'contingencia'. Las que sobreviven sólo tuvieron la suerte de poseer algunos rasgos aleatorios (quizá ni siquiera útiles en épocas en que la vida era buena), o por casualidad, estaban en el lugar en el momento adecuado. Eso les ayudó a sobrevivir a desastres inesperados. Pero eso no tiene ningún mérito, y es imposible estar preparado, o evolucionar hacia ello.

Pero, ¿por qué es pertinente reflexionar sobre la evolución y la supervivencia cuando pensamos en la "Gran Mortandad" que ocurrió hace 250 millones de años? Los humanos se creen la especie dominante en la Tierra, pero no hay forma de predecir que tengamos lo necesario para sobrevivir a nuestra propia crisis climática. 

Lo único que podemos hacer, que otras especies no pueden, es aprender de los errores del pasado y actuar. O, como dice Jane Goodall, lo único que nos distingue del mundo animal es nuestra humanidad y nuestras cabezas muy inteligentes. Utilicémoslo para salvaguardar nuestro futuro en la Tierra, pues ya se está produciendo una nueva crisis de biodiversidad a medida que nos adentramos en el Antropoceno.

Planeta inhóspito

Ya antes de los Trapps siberianos, la vida durante el Pérmico era extremadamente dura. Debido a la tectónica de placas, todos los continentes se habían unido en un gigantesco supercontinente: Pangea, rodeado por un vasto océano, Panthalassa. Había menos islas o mares poco profundos iluminados por el sol. Por tanto, la vida marina sufría al haber menos biodiversidad en los hábitats marinos. Además, la tierra ya tenía un clima continental árido e inhóspito, incluso antes de que Siberia empezara a soltar magma. La mayor parte de Pangea era seca y caluroso, con grandes extremos de temperatura, y en ocasiones podía haber rondado los 60 grados centígrados, quizá no muy diferente del desierto del Sinaí actual (imagen del título).

Además del vulcanismo, pudo haber otras causas (parciales) de la "Gran Mortandad", como una capa de ozono agotada. Quizá hubo una supernova o un brote de rayos gamma, y/o emisiones excesivas de sulfuro de hidrógeno, formado por bacterias. Todos son perjudiciales para el ozono. Con menos ozono, llega más radiación ultravioleta a la superficie terrestre y daña la vida. (La vida sólo pudo emerger del mar cuando la capa de ozono era lo suficientemente densa, es decir, en el periodo silúrico).

Recientemente se ha planteado la hipótesis de que no sólo el dióxido de carbono, sino también las emisiones de metano son las culpables de la Gran Mortandad. 

Emisiones de metano de China

Un equipo de científicos británicos y chinos descubrió que una enorme cantidad de metano había escapado de otra gran provincia ígnea a finales del Pérmico: las Traps de Emeishan (en Sichuan, China). Cuando entró en erupción, se había filtrado a la atmósfera la asombrosa cantidad de 1440 gigatoneladas de metano. Esta cantidad corresponde a mil veces el dióxido de carbono emitido por la humanidad hasta ahora.

Pero, ¿por qué tanto metano? El calor que sube del manto terrestre bajo la zona volcánica calentó antiguos depósitos de carbón y petróleo, que liberaron metano. Al ser volátil, el metano se abrió camino a través de fisuras y grietas y entró en la atmósfera.

También hoy en día, el metano se libera de forma desproporcionada a manos de la humanidad, por ejemplo, a través de los grandes vertederos. El metano contribuye al cambio climático y es aconsejable, como mínimo, que se aborden las emisiones de metano si queremos cambiar el rumbo de la actual crisis de biodiversidad, en realidad la sexta extinción masiva.

¿Como Arrakis?

Ya han habido cinco extinciones masivas en el pasado geológico, unas peores que otras, pero siempre a un ritmo relativamente lento (salvo el impacto de un meteorito a finales del Cretácico, la quinta extinción masiva). En el Pérmico, pasaron miles o incluso un millón de años antes de que se produjera toda la mortandad y de que la vida se recuperara lentamente. Y aunque muchas formas de vida sufrieron enormemente durante estos duros tiempos, el colapso en sí apenas habría sido perceptible durante la duración de una vida humana.

¿Y si los humanos hubieran vivido durante el Pérmico? Habrían encontrado nuestro planeta extremadamente cruel y hostil. El planeta no habría sido capaz de sostener una gran población de humanos. Me gusta pensar que la Tierra era entonces como Arrakis en el libro Dune de Herbert Frank, donde el agua era extremadamente escasa y el entorno casi inhabitable.

Donde está hoy la humanidad, con toda su prosperidad, sólo es posible porque el clima ha sido muy suave y agradable durante los últimos diez mil años, permitiendo el florecimiento de una naturaleza exuberante y generosa. Y, sin embargo, un millón de especies están amenazadas de extinción, según el último informe de evaluación global de la IPBES, y la cifra va en aumento. Tampoco ayuda que la desertificación se extienda por todas partes.

¿LIP en el futuro?

La analogía entre el mundo del Pérmico tardío y la actual crisis climática es muy clara y simple: los gases de efecto invernadero provocan un cambio climático con consecuencias nefastas para la biodiversidad y la vida en general.

También es útil contemplar las consecuencias de una gran provincia ígnea (LIP). Un acontecimiento de este tipo se produce cada varias decenas de millones de años. La humanidad aún no ha sido testigo de un LIP, pero algún día lo seremos. ¿Estaremos preparados?

Creo que es más fácil reducir los efectos del actual cambio climático antropogénico, que prepararse para un LIP. Ojalá las grandes sumas de dinero y energía que se gastan en financiar la guerra, la explotación desigual y la producción de "cosas" innecesarias, se invirtieran en reducir los efectos del cambio climático y en prepararse y mitigar las catástrofes naturales.

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Leer más: Las grandes erupciones volcánicas pueden tener un efecto de enfriamiento sobre el clima, como se esperaba de Tonga, aunque por razones químicas que ahora se comprenden no causó enfriamiento. Los episodios prolongados de sequía contribuyen a la desertificación y a la erosión del suelo, lo que en los años 30 provocó el desastre del Dust Bowl. Estas calamidades pueden afectar a regiones semiáridas como España. Una vegetación muy seca aumenta el riesgo de que los incendios forestales prendan fuego a grandes extensiones de tierra, lo que ha llevado a expertos en incendios como Stephen Pyne a definir nuestra era actual como el Piroceno. Una crisis que también afectó al Mediterráneo, que se secó casi por completo hace unos 5 millones de años, aunque fue causada por la acción de las placas tectónicas y no del clima. Para comprender y cuantificar cómo y si la humanidad puede vivir y prosperar en la Tierra, los científicos han definido nueve límites planetarios, que son valores relacionados con determinadas propiedades del sistema terrestre que es mejor no sobrepasar. 

Kathelijne: Como amante de la naturaleza y científica de la Tierra, me intriga cómo interactúan la vida, el aire, el suelo, las rocas, el océano y las sociedades en escalas de tiempo geológicas y humanas.

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