Una gran crisi climàtica y biològica: anàlisi i reflexions

• Autores: Carmina Virgili Rodon
• Localización: Memorias de la Real Academia de Ciencias y Artes de Barcelona, ISSN 0368-8283, Vol. 62, Núm. 6, 1002, 2006, págs. 217-297
• Idioma: catalán
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen
  • español

    Una de las crisis climáticas y biológicas más importantes en la historia de la Tierra y de la vida ocurrió hace 250 millones de años, durante la transición de la era Primaria a la Secundaria, es decir, entre el Pérmico y el Triásico. El análisis de esta gran crisis permite reflexionar sobre los cambios climáticos de la Tierra a través de las eras geológicas, sobre la interrelación entre los seres vivos y el medio físico así como sobre la responsabilidad de la humanidad respecto a los cambios que puedan producirse en el futuro.

    Durante el Pérmico, la compleja dinámica de la orogenia herciniana había reunido todos los bloques continentales en un supercontinente, la Pangea, que se extendía de polo a polo ocupando casi todo un hemisferio. El otro estaba recubierto por las aguas marinas, era el inmenso océano que denominamos Panthalassa. El análisis y la datación de los materiales depositados en este período, así como de los restos de flora y la fauna que contienen, permiten elaborar una reconstrucción muy válida de la geografía y el clima de la Pangea. En cambio, la información sobre la Panthalassa es mucho más escasa: ya que tan sólo se conocen los materiales depositados en el borde continental y en algunos mares poco profundos que en determinados momentos cubrieron parte de los continentes. Poco sabemos del espacio central de la Panthalassa, ya que continúa aún sumergido bajo las aguas del actual océano Pacífico.

    La fauna marina era tan rica como variada y persistían la mayor parte de las formas del Paleozoico: graptolites, trilobites, fusulinas, goniatites y tetracoralarios, entre otros. En cambio, las condiciones de vida en el continente eran muy precarias. A lo largo del Pérmico desapareció casi por completo la exuberante vegetación del Carbonífero y los grandes insectos que en ella se alojaban, así como muchos de los anfibios que vivían en las áreas encharcadas. El paisaje de la Pangea era variado, ya que ocupaba regiones climáticas muy diversas desde el Polo Norte al Polo Sur. En las regiones polares había extensos casquetes glaciares que persistieron a lo largo de todo el período. En las latitudes medias o ecuatoriales el clima era templado o cálido, pero en casi todas partes era árido y seco, ya que la mayor parte del continente quedaba muy lejos de la influencia marina. En las llanuras, cursos de agua perezosos y efímeros depositaban sus aluviones y al pie de los altos relieves, creados por la orogenia herciniana (que continuaban elevándose), se formaban amplios y potentes conos de deyección. Había extensos desiertos con campos de dunas y lagunas endorreicas. En el litoral las playas sometidas a fuertes mareas alternaban con las albuferas donde se depositaron las formaciones salinas que actualmente se explotan en Alemania y Polonia. La actividad volcánica era muy importante, como ponen de manifiesto las potentes coladas de basaltos y andesitas así como los piroclastos y cenizas que se intercalan en los depósitos del Pérmico.

    Con el inicio del Mesozoico, en el Triásico, empieza a configurarse el mundo actual, el que nosotros conocemos. Al disminuir las tensiones de la orogenia herciniana que habían reunido todos los bloques continentales en la Pangea, ésta empieza a agrietarse y desmembrarse. Se insinúa una inmensa fractura de dirección N-S que se irá abriendo a lo largo del Mesozoico para dar lugar al océano Atlántico y, a lo largo de los últimos 250 millones de años, los diversos bloques continentales irán separándose hasta llegar a la posición que hoy ocupan. Al inicio del Mesozoico, en el período Triásico, las características paleogeográficas eran muy semejantes a las del Pérmico, aunque la actividad volcánica había disminuido y los relieves creados por la orogenia herciniana estaban considerablemente rebajados por la erosión. En cambio, las características de la flora y la fauna cambiaron profundamente entre estos dos períodos en un tiempo relativamente corto (aproximadamente un millón de años). Al final del Pérmico desaparecieron entre el 85% y el 95% (según los autores) de las especies vivientes y empezaron a desarrollarse las formas que caracterizaron el Mesozoico y el Cenozoico. Entre los amonítidos, los ceratites sustituyeron a los goniatites, los tetracoralarios dejaron paso a los exacoralarios, que actualmente continúan formando los arrecifes coralinos, mientras que los trilobites y las fusulinas desaparecieron para siempre. Entre los reptiles empezaron a desarrollarse un grupo denominado reptiles mamiferoides, ya que se consideran los antecesores de los mamíferos. En cierta manera, el Triásico es ya el alba del mundo actual.

    Si bien en un primer momento se pensaba que los cambios en la evolución de la flora y la fauna se habían producido a una velocidad constante, a mediados del siglo XIX se reconoció que no era así. Hay momentos de crisis en que se produce, en un tiempo relativamente corto, la extinción de una gran parte de las formas vivientes y a continuación, más lentamente, aparecen nuevas formas que ocupan el espacio que han dejado libre las desaparecidas. No fue hasta finales del siglo XX cuando se comenzaron a cuantificar y a investigar las causas de estas extinciones.

    A lo largo de la historia de la Tierra ha habido varias de estas crisis biológicas, pero la que tuvo lugar entre el Pérmico y el Triásico es la más importante de los últimos 500 millones de años y quizá la mejor estudiada. En un principio, se supuso que fue el resultado del impacto de un gran meteorito o un cometa, pero hoy se ha demostrado que fue debida al cambio climático ocasionado por intensas erupciones volcánicas que derramaron enormes coladas de lava y proyectaron nubes de polvo y gases tóxicos en la atmósfera. Todo el Pérmico contiene rocas volcánicas, y a finales de este periodo, en Siberia, existen unas coladas de lava equivalentes a cuatro veces la extensión de la Península Ibérica, con ricos yacimientos de níquel, paladio y platino. El estudio geoquímico de las series estratigráficas, en aquellas localidades donde hay continuidad de sedimentación marina entre el Pérmico y el Triásico (China, Himalaya, Groenlandia, Alpes y Montañas Rocosas), permite conocer la evolución de la composición de las aguas marinas en que se depositaron estos materiales, así como las crisis de anoxia, temperatura y productividad biológica que hubo, precisamente en el umbral entre el Pérmico y el Triásico.

    Otro hecho muy importante que contribuyó sin duda a esta extinción y posterior renovación de la fauna es la importante regresión marina que se produjo a finales del Pérmico, en parte por causas climáticas, pero principalmente por procesos geodinámicos ligados a los que ocasionaron las erupciones volcánicas. Su resultado fue la emersión de las plataformas continentales donde se concentraban la mayor parte de las especies marinas, que al quedarse en seco se extinguieron. Cuando unos millones de años después, ya en el Triásico, el nivel de los océanos ascendió, la vida sólo se recuperó muy lentamente gracias a la colonización de especies procedentes de algunos refugios que no habían sido azotados por la catástrofe. Esta extinción y renovación es aún más evidente en las series continentales. A finales del Pérmico no había ya la exuberante vegetación del período Carbonífero o de comienzos del Pérmico, pero la cobertera vegetal era aún importante, principalmente coníferas de las que se ha conservado el polen entre los sedimentos de aquel tiempo (Thuringiense). Al comenzar el Triásico desaparecen los restos vegetales y apenas a finales del Scitiense se encuentran algunos, pero sólo esporas de hongos. La presencia de coníferas no se recupera hasta el Anisiense (Triásico medio) con el género Aethophyllum, la única conífera herbácea que ha existido.

    Esta historia tan lejana de extinción y posterior renovación contiene algunas importantes pistas para el futuro. Hoy somos conscientes de que la actividad humana, como la de todos los seres vivientes, influye y es influida por las características de la Tierra, y del agua y la atmósfera que la envuelven. Por esta razón intentamos actuar de una manera adecuada a fin de preservar el medio ambiente en las mejores condiciones posibles para nosotros y las generaciones futuras. Pero no hay que olvidar, como nos muestra el análisis de este remoto pasado de nuestro planeta, que éste tiene una dinámica propia que hay que conocer y respetar para que las actuaciones humanas sean realmente las más adecuadas y convenientes.

  • català

    Una de les crisis climàtiques i biològiques més importants de la història de la Terra i de la vida va succeir fa 250 milions d'anys, en el tombant de l'era Primària a la Secundària, és a dir, entre el Permià i el Triàsic. L'anàlisi d'aquesta gran crisi permet fer unes reflexions sobre els canvis climàtics al llarg de la història de la Terra, sobre la interrelació entre els éssers vivents i el medi físic i, per altra banda, sobre la responsabilitat dels humans en relació amb els canvis que es puguin produir en el futur.

    Al Permià, la complexa dinàmica que va produir l'orogènia herciniana havia reunit tots els blocs continentals formant un supercontinent, la Pangea, que s'estenia de pol a pol, cobrint gairebé tot un hemisferi. L'altre hemisferi estava cobert per les aigües marines, era l'immens oceà que anomenem Panthalassa. L'estudi i la datació dels materials que es dipositaren en aquest període, així com de les restes de flora i fauna que contenen, permet reconstruir amb força credibilitat la geografia i el clima de la Pangea en aquell temps. De l'immens oceà hi ha menys informació, tan sols es coneixen els materials sedimentats a les plataformes continentals o bé a les conques marines menys profundes que, des del gran oceà, cobriren els continents en algunes ocasions. De la part central de la Panthalassa no se sap gran cosa, ja que des d'aleshores continua submergida sota les aigües de l'actual oceà Pacífic.

    La fauna marina era molt abundant i variada, persistien la major part dels gèneres i les espècies que havien viscut al llarg del Paleozoic: graptòlits, trilobits, fusulines, goniatits i tetracoral·laris. Les condicions de vida en les terres emergides, en canvi, eren molt més precàries. L'exuberant vegetació del període Carbonífer havia desaparegut quasi per complet, així com també els grans insectes que s'hi aixoplugaven i molts dels amfibis que xipollejaven a les àrees inundades. El paisatge de la Pangea era variat, ja que comprenia regions climàtiques molt diverses des del pol Nord fins al pol Sud. A les regions polars hi havia immensos casquets de gel que persistiren gairebé al llarg de tot el període, a les latituds mitjanes i tropicals el clima era més temperat o càlid, però a bona part de l'immens continent, lluny de tota influència marina, l'ambient era molt àrid. A les planes, cursos fluvials lents i de vida efímera hi deposaven els seus al·luvions i als peus dels relleus creats per l'orogènia herciniana, que continuaren elevant-se al llarg del Permià, es formaven enormes cons de dejecció. Hi havia deserts extensos amb camps de dunes i llacunes endorreiques, mentre que als litorals les platges, sotmeses a l'acció de fortes marees, alternaven amb albuferes, on es dipositaren les potents formacions salines que ara s'exploten a Alemanya i Polònia. L'activitat volcànica era molt important, com posen de manifest les importants colades de basalts i andesites així com la gran quantitat de cendres i piroclastes que es troben entre els dipòsits permians.

    Amb l'inici del Mesozoic comença a configurar-se el món tal com avui el veiem. Les tensions geodinàmiques que havien reunit tots els blocs continentals en la Pangea disminueixen, i l'immens continent comença a esberlar-se. Una gran clivella de direcció N-S s'anirà obrint al llarg de l'era Secundària per començar a configurar l'oceà Atlàntic, i al llarg dels darrers 250 milions d'anys els blocs continentals se situaran al lloc que actualment ocupen. Al principi del Mesozoic, en el període Triàsic, les característiques paleogeogràfiques no foren gaire diferents del final del Permià, encara que l'activitat volcànica era molt menys important i els relleus creats per l'orogènia herciniana havien estat desgastats per l'erosió, però les característiques de la flora i la fauna canviaren d'una manera dràstica entre aquests dos períodes. En un temps relativament curt (un milió d'anys) desaparegueren entre el 85% i el 95 % (segons els autors) de les espècies vivents, tant al mar com al continent, i començaren a desenvolupar-se les formes que caracteritzaran el Mesozoic i el Cenozoic. Entre els amonitoïdeus els ceratites substituïren els goniatites, i els tetracoral·laris deixaren pas als hexacoral·laris, que encara avui en dia formen els esculls coral·lins, mentre que els trilobits i les fusulines desaparegueren per sempre. Entre els rèptils començaren a desenvolupar-se els anomenats rèptils mamiferoides, perquè es consideren antecessors dels mamífers. En certa manera, el Triàsic és ja l'alba del món actual.

    Si bé al principi de l'evolucionisme es pensava que els canvis en la flora i la fauna terrestre havien estat graduals, al segle XIX es reconegué que l'evolució de les espècies no avança a velocitat constant. Hi ha moments de crisi en què, en un període de temps relativament curt, es produeix l'extinció d'una gran part de les formes vivents, i a continuació, més lentament, apareixen noves formes que ocuparan l'espai que han deixat les desaparegudes. No fou fins a la fi de segle XX que s'intentà quantificar aquest fenomen i buscar-ne les causes.

    Encara que al llarg de la història de la vida del planeta hi ha hagut altres crisis biològiques, la que hi hagué entre el Permià i el Triàsic és la més important dels últims 500 milions d'anys i potser la més ben estudiada. S'han proposat diferents processos per explicar-la. En un primer moment se suposava que era el resultat de l'impacte d'un gran meteorit o cometa. Avui, en canvi, sembla demostrat que fou deguda als importants canvis en el clima, en la composició de l'atmosfera així com en les aigües marines, produïdes per grans erupcions volcàniques que deposaren colades extenses sobre els continents i projectaren enormes quantitats de pols i gasos tòxics a l'atmosfera. Encara que tot el Permià és ric en roques volcàniques, aquestes són especialment importants a Sibèria, precisament a la fi del Permià, on ocupen un espai equivalent a quatre vegades la Península Ibèrica i contenen rics jaciments de níquel, pal·ladi i platí. L'estudi geoquímic de les sèries estratigràfiques als indrets on hi ha continuïtat de sedimentació marina entre el Permià i el Triàsic (Xina, Himàlaia, Groenlàndia, Alps i Muntanyes Rocalloses) permet comprovar l'evolució de les característiques de les aigües marines on es diposaren aquests materials, així com la crisi d'anòxia, temperatura i productivitat orgànica als mars, justament en el llindar entre el Permià i el Triàsic.

    Un altre fet molt important per a explicar aquesta colossal extinció i la posterior renovació de la fauna és la important regressió marina que es va produir a la fi del Permià, en part per causes climàtiques, però principalment per processos geodinàmics vinculats als que produïren les erupcions volcàniques. El descens de les aigües va fer emergir les plataformes continentals curulles de vida. Quan, uns milions d'anys més tard, ja al Triàsic, les aigües tornaren a pujar, la vida reprengué lentament, gràcies a la colonització de les espècies procedents d'alguns refugis que quedaren protegits del desastre.

    Aquesta extinció i renovació és encara més evident en la flora de les sèries continentals. Al Permià superior, encara que no hi havia la frondositat dels boscos del Carbonífer o principis del Permià, la coberta vegetal era important, principalment de coníferes, que podem conèixer pels grans de pol·len que s'han conservat entre els sediments (Thuringia). Al començament del Triàsic desapareixen totes les restes vegetals i no és fins a la fi del Scítia que se'n tornen a trobar, però tan sols hi ha espores de fongs. La presència de coníferes no es recupera fins a l'Anísia (Triàsic mitjà) i ho fa amb el gènere Aethophyllum, l'única conífera herbàcia que ha existit.

    Aquesta història d'extinció i renovació, encara que tan llunyana, conté algunes pistes importants per al futur. Avui som conscients que l'activitat humana, com la de tots els éssers vivents, influeix i està influïda per les característiques de la Terra i de l'aigua i l'atmosfera que l'envolten. Per això intentem actuar de la manera adequada a fi de preservar el medi ambient en les millors condicions possibles per a nosaltres i les generacions futures. Però cal no oblidar, com ens mostra l'anàlisi d'aquest remot passat del nostre planeta, que aquest té una dinàmica pròpia que cal conèixer i respectar perquè les actuacions humanes siguin realment les més convenients i adequades.