La peggiore estinzione di massa della storia causata da immense eruzioni vulcaniche

Scienziati dell'Università di Southampton hanno scoperto che, milioni di anni fa, due intensi periodi di vulcanismo hanno innescato un raffreddamento globale e una diminuzione dei livelli di ossigeno negli oceani, che avrebbero a loro volta causato la più grave estinzione di massa della storia della Terra.

Effetti della cenere. I ricercatori, in collaborazione con i colleghi dell'Università di Oldenburg, dell'Università di Leeds e dell'Università di Plymouth, hanno studiato gli effetti della cenere vulcanica e della lava sulla chimica dell'oceano durante un periodo di estremo cambiamento ambientale avvenuto circa 450 milioni di anni fa.

I risultati dello studio, pubblicato su Nature Geoscience, mostrano come i fenomeni che si registrarono in quel periodo portarono a un intenso raffreddamento planetario, che culminò con una glaciazione e con la maggiore "estinzione di massa del tardo Ordoviciano": parliamo della perdita di circa l'85 per cento delle specie che abitavano gli oceani, rimodellando il corso dell'evoluzione della vita sulla Terra.

Reazioni a catena. Spiega Jack Longman, autore principale della ricerca: «La nostra ipotesi, insieme ad altre, sosteneva che il raffreddamento globale possa essere stato guidato da un aumento dell'immissione di fosforo negli oceani. Il fosforo è uno degli elementi-chiave della vita, che determina il ritmo con cui piccoli organismi acquatici, come le alghe, riescono ad utilizzare la fotosintesi per convertire l'anidride carbonica in materia organica».

Questi organismi alla fine si depositano sul fondo del mare e vengono sepolti, riducendo i livelli di anidride carbonica nell'atmosfera. Quindi maggiore è il fosforo che arriva in mare, maggiore è lo sviluppo di tali organismi e maggiore è anche la sottrazione di anidride carbonica dall'atmosfera, che dunque si raffredda sempre più. 

Fertilizzante. Qual è la relazione con le eruzioni vulcaniche? Così spiega la successione degli eventi Martin Palmer, dell'Università di Southampton, co-autore della ricerca: «Quando il materiale vulcanico si deposita negli oceani subisce un'alterazione chimica rapida e profonda, incluso il rilascio di fosforo, che "fertilizza" efficacemente gli oceani. Ma per meglio capire tutto ciò abbiamo studiato gli strati di cenere vulcanica in sedimenti marini molto più giovani per confrontare il loro contenuto di fosforo prima e dopo la modifica indotta dall'interazione con l'acqua di mare».

Forti di queste informazioni, i ricercatori si sono ritrovati in una situazione migliore per comprendere il potenziale impatto geochimico dovuto alle enormi eruzioni dell'Ordoviciano. «Questo ci ha spinto a sviluppare un modello bio-geo-chimico globale per comprendere gli effetti a catena sul ciclo del carbonio in seguito all'aggiunta rapida di un'ondata di fosforo lisciviato dai depositi vulcanici nell'oceano», afferma Benjamin Mills, altro coautore dello studio.

Poco ossigeno. Il gruppo di lavoro ha scoperto che ampie coltri di materiale vulcanico depositate sul fondo del mare durante il periodo dell'Ordoviciano avrebbero rilasciato fosforo sufficiente nell'oceano per guidare una catena di eventi che avrebbero portato al raffreddamento climatico, alle glaciazioni, alla diffusa riduzione dei livelli di ossigeno dell'oceano e, conseguentemente, all'estinzione di massa

Potrebbe essere allettante pensare che seminare negli oceani il fosforo possa aiutare a risolvere l'attuale crisi climatica (facendo diminuire la temperatura terrestre), ma gli scienziati avvertono che ciò potrebbe avere conseguenze più dannose. Il deflusso eccessivo di nutrienti da fonti come i fertilizzanti agricoli è una delle principali cause di eutrofizzazione marina, con alghe che crescono rapidamente e poi si decompongono, consumando ossigeno e causando danni sostanziali agli ecosistemi.