El Pérmico, un periodo que lo cambió todo

Ginkgo / Foto: Piqsels

El elevado porcentaje de oxígeno del Carbonífero comenzó su debacle a finales del mismo. Bajo aquel contexto un nuevo periodo se extendió durante unos 47 millones de años, el Pérmico. Entre sus 299 y los 252 millones de años la vida siguió diversificándose hasta que al final, y cerrando aquel Pérmico, una enigmática extinción lo cambió todo.

 

David Rabadà | Catalunya Vanguardista @DAVIDRABADA

Antes de ello los grandes ecosistemas carboníferos siguieron evolucionando durante aquel periodo. Grandes franjas climáticas, y a distintas latitudes, proseguían su camino. En el polo sur, y sobre parte del continente Gondwana, los glaciares oscilaban en sus frentes. Mientras en el resto se erigían grandes extensiones de bosques, selvas y desiertos. Gran parte de la Antártida, Sudamérica, África, India y Australia devenían todavía el continente de Gondwana, una extensión que de sur a norte sobrepasaba el ecuador. Esa gran tierra daba cobijo a una gran continuidad de ecosistemas vegetales bajo una meteorología más benigna que la actual. En cierta forma el clima tropical, árido o húmedo, dominaba la Tierra de aquel parque del Pérmico. Pero vayamos por partes.

Alrededor de las regiones polares se extendían franjas de bosques y pantanos seguidas de extensos desiertos

Alrededor de las regiones polares se extendían franjas de bosques y pantanos seguidas de extensos desiertos. Por ello no fue nada de extrañar que las coníferas y los ginkgo, con semillas protegidas a la sequedad aérea, se dispersaran y evolucionaran hacia nuevas especies. Las primigenias plantas adaptadas a ambientes más húmedos, y bajo la reproducción por esporas, perdieron gran parte de su dominio. A ello se sumaba que en las partes más alejadas del ecuador se extendían amplios desiertos con dunas gigantes. Estos fueron grandes arenales que llegaban hasta los 30 grados de latitud norte o sur.

En ellos se depositaron grandes cantidades de aluviones y evaporitas que hoy en día hallamos en los Urales, Norte de Europa, y hasta en el suroeste de Estados Unidos. Todas estas rocas pertenecían al antiguo continente de Laurusia que se hallaba adosado al norte con Gondwana elevando de noroeste a sureste una gran cordillera, la Varisca. Iberia, o lo que todavía no era, residía en aquel cinturón tropical árido recibiendo la erosión de la sierra Varisca, las llamadas facies Bunsandstein. Estas estaban llenas de areniscas rojas que se depositaron por casi toda Europa.

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Pero en las zonas más húmedas de aquel ecuador eclosionaron grandes selvas con muchas glosoptéridas. Aquello logró acumular profusas cantidades de carbón que hoy hallamos en Brasil, China, URSS, India, Sudáfrica, Australia y la Antártida, la antigua Gondwana. Al norte y oeste de aquel gran continente se extendía el gran océano de Panthalassa. En él, y en su hemisferio norte, parte de Siberia y China rondaban solas como hoy hace Australia pero en el hemisferio sur.

Entre todo el conjunto, y con China y Siberia al norte y Gondwnana al sur, se abría un nuevo océano al este, el Tethys. Él devendría el gran mar de la época de los dinosaurios durante el Mesozoico. Al final aquellas masas emergidas se unirían y cercarían la gran bahía del Tethys a finales del Pérmico. Así Siberia y Laurusia colisionaron para provocar la elevación de los Urales en una latitud templada. Esta cordillera, más la Varisca, debieron condicionar el ascenso de brisas nórdicas y secas que en su sotavento alimentaron gran parte de los extensos desiertos del Pérmico. Mientras la Tierra continuaba frenando su rotación por el efecto de fricción de las mareas. Cerca de los 280 millones de años un ciclo orbital contenía 390 días.

Distribución de algunos géneros durante el Pérmico y el Triásico. 6-Cynognathus (reptil del Triásico), 7- Mesosaurus (reptil del Pérmico), 8-Glossopteris (Pteridospermatophyta del Pérmico), 9-Lystrosaurus (reptil del Triásico). / Wikimedia

Bajo la gran diversidad vegetal del Pérmico otros organismos evolucionaron bajo su sombra. Un grupo que adquirió su segunda gran dispersión fueron los insectos que desarrollaron fases ninfa en sus estadios de crecimiento. Entre los vertebrados los tetrápodos se diversificaron de lo lindo. La verdad es que la necesidad de poner huevos en zonas secas hizo diversificar el mundo de los amniotas tetrápodos. Entre ellos surgieron grupos como los dimetrodontes que evolucionaron ampliamente durante el próximo Triásico, o los reptiles voladores que ocuparían los cielos del Mesozoico, y hasta un grupo con rasgos comunes con los mamíferos, los terápsidos.

Hace unos 270 millones de años, y en menos de 7 millones de años, aparecieron unos 20 grupos distintos de terápsidos. Al principio muchos fueron herbívoros y del tamaño de roedores, pero no tardaron en evolucionar hacia formas parecidas a perros como el género Cynognathus. Todos ellos correteaban entre aquellos bosques y pantanos bajo unas patas más largas, colas más cortas y nuevas denticiones. Sus mandíbulas manifestaban ya caninos y molares señal de nuevas adaptaciones para la alimentación. Los venideros mamíferos llamaban a las puertas.

Hace unos 270 millones de años, y en menos de 7 millones de años, aparecieron unos 20 grupos distintos de terápsidos

En los mares tampoco la cosa se quedó corta ya que grandes “reptiles” marinos evolucionaron para diversificarse durante la Era Mesozoica, sobre todo durante su Jurásico. También los “peces” crosopterigios con aletas articuladas, como los celacántidos del Carbonífero, hallaron su momento durante el Pérmico. Los actuales y escasos Latimera del Índico son sus parientes que conservan sus espinas huecas en las aletas, rasgo ya ancestral en el grupo. Pero durante el Pérmico, y cerca de sus amplios arrecifes, corales, briozoos, braquiópodos, crinoideos, bivalvos, amonoideos o gasterópodos se diversificaron en un gran número de especies alrededor de los océanos Panthalassa y Tethys. Y fue en aquellos mares en donde comenzaron a evolucionar los decápodos, los antepasados de nuestros cangrejos y langostas, más las belemnitas emparentadas con los calamares.

una gran extinción masiva

Pero el final del Pérmico, junto con unos Urales plenamente elevados, sobrevino con una gran extinción masiva que no tuvo precedentes. Aquella se llevó por delante a más del 90 % de las especies marinas y el 70 % de los vertebrados terrestres. Ello implicó, y a nivel de familias biológicas el exterminio del 47 % de las marinas y del 63 % de las terrestres. El plancton marino cayó de manera alarmante mientras plantas, corales, briozoos, braquiópodos, crinoideos, bivalvos, amonoideos, gasterópodos, “reptiles” marinos y otros grupos vieron perder gran parte de su diversidad. Aunque otros como los trilobites, los corales tabulata, los peces acantodios, los cefalópodos como los goniatites y los pólipos tetracoralacrios desaparecieron por completo. Tal hecatombe retó a los geólogos a dar una explicación. En este caso la extinción no pareció ser gradual sino que algún proceso de pocos miles de años zanjó la rica biodiversidad del Pérmico.

Fossil trilobites. (Silica Formation, Middle Devonian; quarry northwest of Paulding, Ohio, USA) 8 / Flickr

Se relacionó tal extinción con la caída de un gran meteorito cerca de Shark Bay en Australia. El impacto dejó un cráter, hoy enterrado, de entre unos 200 a 120 quilómetros de diámetro. De todas formas la ausencia de iridio, la extinción durante miles de años, más otros indicadores a nivel global, hicieron desestimar aquella idea. De hecho un suceso de tal índole debería haber afectado a casi toda la flora terrestre, cosa que no ocurrió ya que más de un 50 % sobrevivió al evento. Es decir, gran parte de la vegetación continental supo digerir bien la extinción del Pérmico. Aquello parecía indicar que fue más bien un suceso de otro calibre.

Según parece el crecimiento de diferentes dorsales que rompieron la pangea de Gondwana hizo emanar más de un millón y medio de km cúbicos de lava que exudaron ingentes cantidades de dióxido de carbono, metano y otras sustancias a la atmósfera

Una de las explicaciones posibles fueron las grandes erupciones que en Siberia, China y Nueva Zelanda dejaron grandes diques basálticos que hoy en día se preservan. Según parece el crecimiento de diferentes dorsales que rompieron la pangea de Gondwana hizo emanar más de un millón y medio de kilómetros cúbicos de lava que exudaron ingentes cantidades de dióxido de carbono, metano y otras sustancias a la atmósfera. Así se estima que el porcentaje de dióxido de carbono atmosférico a finales del Pérmico alcanzó los 3.000 ppm, unas 10 veces superior al actual, mientras el metano emitido se oxidaba con el oxígeno reduciendo este último en la atmósfera. Tal ingente presencia de dióxido de carbono aceleró sin dudas el efecto invernadero del planeta aumentando la temperatura global y la aridez preexistente.

Los dados químicos de las rocas de por aquel entonces indican que la temperatura en las aguas del ecuador subió unos 6 grados, algo nefasto para la gran mayoría de sus organismos. Hay también pruebas que muchas formaciones calizas orgánicas, típicas de zonas cálidas, se extendieron hacia latitudes más altas buscando su supervivencia. En ello la formación y elevación de relieves submarinos a causa de las abundantes dorsales produjo un fuerte ascenso del nivel del mar cubriendo extensas superficies de los continentes emergidos. Aquello redujo en gran medida el reflejo que las tierras hacían de la luz solar implicando un mayor calentamiento global.

Es más, los glaciares del polo sur decrecieron ayudando aún más a la transgresión de los mares sobre los continentes. Pero además aquellos océanos calientes redujeron su capacidad de diluir el oxígeno de la atmósfera. En consecuencia los mares dejaron de estar saturados de tal elemento provocando el ascenso del ácido sulfhídrico producido por los microorganismos de los fondos oceánicos.

Imagen de Sergio Mariscal en Pixabay

La quimioclina, que separaba las aguas superficiales ricas en oxígeno de las profundas saturadas de ácido sulfhídrico, se rompió y ascendieron con ello grandes cantidades de aquellas substancias junto con ingentes cantidades de microorganismos sulforeductores (“bacterias” verdes y púrpuras). Indicadores químicos de las membranas de aquellos organismos se detectaron en las rocas de aquellos tiempos. E incluso algunos modelos y yacimientos indican que muchas superficies marinas se vieron privadas de oxígeno provocando la intoxicación por ácido sulfhídrico y asfixia de muchos organismos.

Algunos modelos y yacimientos indican que muchas superficies marinas se vieron privadas de oxígeno provocando la intoxicación por ácido sulfhídrico y asfixia de muchos organismos

Pero además aquel ácido ascendió por la atmósfera reduciendo el ozono atmosférico y aumentando los ultravioleta sobre los ecosistemas terrestres. De ello tenemos pruebas en esporas halladas en Groenlandia que a finales del Pérmico deformaron sus carcasas debido a las acciones de los ultravioleta.

En definitiva el fitoplancton marino y los vegetales terrestres decayeron en gran medida derrumbando las cadenas tróficas soportadas por estos fotosintéticos. Prueba de ello la tenemos en las reiteradas caídas del isótopo del carbono 13 indicador de crisis importantes entre estos organismos. De hecho la foresta continental dejó de producir depósitos de carbón hasta mediados del siguiente periodo, el Triásico. Niveles anómalos de estroncio y carbono analizados por equipos chinos parecen dar luz a ello. E incluso algunos modelos posteriores han indicado que la crisis del fitoplancton marino, hecho verificado por todos los registros, aceleró el descenso del oxígeno tanto en mares como en continentes alterando todas sus biotas.

Se estima que la caída del oxígeno fue brutal, desde un 30 % precedente hasta un 16 % final. Las grandes masas vegetales muertas que los continentes produjeron, más la multitud de partículas volcánicas emitidas, se oxidaron reduciendo aún más el nivel de oxígeno atmosférico. En fin, que el mundo perdió gran parte de su oxígeno y de sus seres de manera rápida durante unos pocos miles de años.

El mundo perdió gran parte de su oxígeno y de sus seres de manera rápida durante unos pocos miles de años

Pero para otros expertos, sobre todo algunos equipos Chinos, sucedió todo lo contrario. Con tal ingente erupción de volcanes, moléculas como el dióxido de azufre más otras partículas en suspensión, redujeron la entrada de luz solar dilapidando la fotosíntesis del planeta y exterminando la base trófica de los mares, su fitoplancton, y la de los continentes, su foresta.

Pero y por ahora, parece más concluyente que las intensas erupciones en Siberia, China y Nueva Zelanda prodigaron extensos fondos marinos sin oxígeno más una atmosfera pobre en él. Aquel dinamismo volcánico extremo creó unos ciclos complejos que alteraron en pocos miles de años todos los ecosistemas del globo. El Pérmico había quedado tocado de muerte y tras él nuestra Evolución en la Tierra era un nuevo planeta de oportunidades, algo que aprovecharía muy bien una nueva Era con un Triásico venidero.

Este artículo es la continuación de una serie titulada “Evolución en la Tierra“, a cargo de nuestro colaborador científico, David Rabadà.

Entrega anterior: El Carbonífero, un hervidero de oxígeno (entrega 24)

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