A extinção do final do Permiano não foi a erupção de um único vulcão num dia ruim. É uma longa província vulcânica, um sistema climático em mudança e um bioma marinho que atravessa várias fronteiras ao mesmo tempo.
Os investigadores geralmente situam esta crise há 252 milhões de anos, na fronteira entre os períodos Permiano e Triássico. UM Artigo do Science Progress de 2015, de Seth Burgess e Samuel Boring Usando datação de urânio-chumbo de alta precisão para ligar a grande província vulcânica de Siberian Traps à extinção mais grave conhecida no mundo, mostrando que o magmatismo começou antes e continuou depois do grande colapso biológico.
A versão simples é que erupções massivas liberam dióxido de carbono e outros gases. Uma versão mais útil é que os gases mais nocivos não conseguem atingir a superfície apenas a partir da lava.
Problema de tempo
Grandes províncias ígneas duram demasiado tempo para explicar extinções em massa geologicamente abruptas apenas com o tempo. As armadilhas siberianas estiveram ativas durante alguns milhares a mais de um milhão de anos, dependendo da parte da província contada, enquanto o intervalo de extinção mais acentuado parece ser muito mais curto.
O tempo é importante por causa dessa discrepância. UM Artigo de Comunicações da Natureza 2017Burgess, James Muirhead e Boring argumentaram que o intervalo original não foi simplesmente uma inundação anterior de lava superficial. Eles identificaram uma transição abrupta de lavas principalmente de inundação para extensas intrusões de soleira como um possível intervalo de gatilho para o colapso do final do Permiano.
Uma foca é o magma que se espalha lateralmente através das rochas subterrâneas, em vez de subir diretamente para a superfície. Embora esta distinção possa parecer técnica, ela muda a história ambiental.
Por que o magma subterrâneo pode ser mais importante que a lava
Abaixo da armadilha siberiana, a Bacia de Tunguska contém rochas carbonáticas, evaporíticas, clásticas e contendo hidrocarbonetos. Quando o magma penetra nesses sedimentos, ele pode assá-los, provocar reações químicas e liberar gases de efeito estufa e gases tóxicos em uma escala que a simples desgaseificação da superfície por si só não consegue explicar.
Um estudo de 2017 da Nature Communications relatou que o complexo de focas cobre mais de 1,5 milhões de quilómetros quadrados e argumentou que o calor destas focas provavelmente liberta a grande quantidade de gases com efeito de estufa necessários para a extinção. É por isso que as estimativas atingem por vezes a escala de talvez 100 mil milhões de toneladas de dióxido de carbono, embora o número exacto dependa do modelo, da rocha geradora assumida e se a estimativa é expressa como carbono, dióxido de carbono, metano ou gases termogénicos combinados.
Essa incerteza não deve ser atenuada. UM Artigo da Nature de 2011 liderado por Stefan Sobolev Um mecanismo diferente, mas relacionado, das evidências petrológicas sugere que a crosta oceânica reciclada na cabeça da pluma pode ter permitido a extração massiva de dióxido de carbono e ácido clorídrico. O modelo do artigo sugeria que tal desgaseificação por si só poderia levar a uma extinção em massa, mas ainda é um modelo amplamente debatido que deriva de fontes do manto, sedimentos aquecidos, carvão, carbonatos e hidrocarbonetos.
Qual é o recorde do oceano?
A escala biológica do fenômeno não suscita muitas dúvidas. UM Revisão de 2012 por Jonathan Payne e Matthew Clapham na Annual Review of Earth and Planetary Sciences A extinção marinha do final do Permiano é descrita como a maior no registo do Fanerozóico, com perdas de cerca de 80 a 90 por cento das espécies marinhas frequentemente discutidas, dependendo dos métodos taxonómicos e dos conjuntos de dados.
Portanto, o número principal de cerca de 90% é uma expressão arredondada de uma perda grave, e não um número de censo de um registo fóssil completo. O registro fóssil é desigual. Algumas estimativas mais antigas falharam na perda próxima do final do Permiano, enquanto análises mais recentes muitas vezes separam com mais cuidado as crises do final do Capitaniano e do final do Permiano.
Ainda assim, o ponto principal preserva essa ressalva. Os ecossistemas marinhos foram mais atingidos do que qualquer outro intervalo de extinção conhecido, e a selectividade dos danos aponta para o stress ambiental e não para a poda aleatória da vida.
Calor, baixo teor de oxigênio, ácidos e metais tóxicos
O dióxido de carbono é importante nesta história porque aquece o ar e os oceanos, altera a química dos oceanos e torna difícil para alguns animais marinhos manter a fisiologia normal. O aquecimento também reduz a solubilidade do oxigênio na água do mar e pode ajudar a expandir as regiões com baixo teor de oxigênio.
Isso não significa que houve um plano de assassinato. Os oceanos do final do Permiano parecem ter experimentado uma combinação de aquecimento, desoxigenação, acidificação e estresse químico. UM Artigo científico de 2015 liderado por Matthew Clarkson Os isótopos de boro têm sido usados para defender um pulso de acidificação dos oceanos durante a extinção, consistente com a rápida entrada de carbono no sistema oceano-atmosfera.
Um artigo da Nature Communications de 2017 também aponta para um aumento de quase 10°C nas temperaturas globais da superfície do mar como uma linha de evidência para uma extensa forçação do efeito estufa. Um oceano quente pode rapidamente tornar-se um oceano hostil, especialmente para organismos que necessitam de uma química estável de carbonatos para construir conchas e esqueletos.
O que isso não prova?
As armadilhas siberianas são uma explicação favorável para a extinção em massa do final do Permiano, mas os detalhes não estão tão resolvidos como um simples diagrama de causa e efeito poderia sugerir. Diferentes estudos atribuem pesos variados à desgaseificação da pluma, ao aquecimento dos sedimentos, à combustão do carvão, às emissões de metano, aos gases sulfurosos, aos halogéneos, ao mercúrio, à chuva ácida, à anóxia e à acidificação dos oceanos.
O que os papéis fortes têm em comum não é um único culpado claro. Eles mostram uma relação temporal estreita entre o magmatismo siberiano, a perturbação do ciclo do carbono, o aquecimento e o declínio biológico. Eles também mostram por que o intervalo mais mortal depende de onde o magma foi e não apenas da quantidade de lava que foi ejetada.
A leitura das rochas é, portanto, mais restrita e específica do que a frase usual “vulcões causam extinção”. Um enorme sistema vulcânico invade as rochas erradas no momento errado e entra em erupção, libertando gases suficientemente rápido para dominar partes do clima da Terra e da química dos oceanos.
Isso é suficiente para tornar a extinção do final do Permiano menos uma curiosidade antiga e mais sobre como um planeta responde quando o carbono na atmosfera pode remover os seus sistemas estáveis mais rapidamente do que ele.
