Extinção do Devoniano

A Extinção Devoniana é uma das cinco extinções em massa de animais e plantas registradas na história da vida na Terra . É entre aproximadamente - 380 e - 360 milhões de anos, com três episódios principais colocados no topo dos três estágios geológicos do topo do sistema Devoniano . Essa extinção resulta no desaparecimento de 19  % das famílias e de 35 a 50  % dos gêneros de animais marinhos e uma estimativa de 75  % em nível de espécie .

Variações repetidas e significativas do nível do mar e do clima, bem como o surgimento de uma importante cobertura vegetal nos continentes, podem estar na origem dos fenômenos de anóxia dos oceanos e de grandes crises biológicas. As causas dessas mudanças ainda são debatidas.

Estágios de extinção Devoniana

Em geral, distinguem-se três estágios, dois dos quais principais. Em ordem cronológica :

  1. a extinção do fim da etapa Givétien , há cerca de - 383 milhões de anos, provavelmente o menos importante;
  2. a extinção do final do estágio Frasniano , freqüentemente abreviado como “F / F” para indicar que está localizado no cruzamento dos estágios Frasniano / Fammênio, aproximadamente - 372 milhões de anos atrás. Este é o pico principal da extinção Devoniana, também chamado de “  evento Kellwasser  ”;
  3. a extinção do fim da fase fameniana , há cerca de - 359 milhões de anos, com um impacto estimado em 70  % do da extinção do frasniano, também denominado "evento Hangenberg".

O período de extinção Devoniano, portanto, se estenderia por um período que varia de dez (para os dois eventos principais), a mais de 20 milhões de anos se levarmos em consideração a extinção do Givetian, que além disso não concorda mais com a definição de uma extinção em massa que se supõe ser um evento relativamente limitado no tempo (alguns milhões de anos).

Causas

Uma ampla variedade de causas, às vezes concomitantes e frequentemente interdependentes, foi citada para explicar a extinção Devoniana. A multifase desse evento complica ainda mais a busca por causas diretas, efeitos físicos induzidos e suas repercussões na biodiversidade.

Expansão de plantas vasculares nos continentes

O desenvolvimento e a expansão das plantas vasculares , incluindo as árvores, com raízes mais profundas nos continentes durante o Devoniano, aumentaram os fenômenos de alteração das rochas e pedogênese com a formação de solos mais espessos. Durante os episódios erosivos, esses solos e seus elementos orgânicos (restos de plantas, bactérias, fungos, etc.) atingirão as bacias ou depressões da plataforma continental e criarão ambientes eutróficos estimulando a proliferação de algas tóxicas. Isso leva à formação de zonas anóxicas quase desprovidas de vida e à sedimentação de argilas negras ricas em matéria orgânica . Além disso, o intemperismo mais forte das rochas e, em particular, dos silicatos, permitirá a fixação de uma grande proporção de dióxido de carbono (CO 2) pela reação: silicatos + CO 2+ H 2 O → catiões + bicarbonato + SiO 2 . A sedimentação de carbonatos ( calcários , dolomitos , ...) e a construção de recifes carbonáticos, portanto, prendem o carbono do CO 2( sumidouro de carbono ). A queda no conteúdo CO 2da atmosfera levará a um resfriamento do clima. As argilas negras depositadas em um ambiente anóxico são encontradas no nível dos três picos de extinção do Devoniano.

Glaciações

A presença no supercontinente de sedimentos do Proto-Gondwana depositados pelo ambiente glacial prova a existência de um breve, mas intenso estágio de glaciação no final da Família. Este evento, possivelmente gerado pela queda no conteúdo CO 2da atmosfera, também contribui para a diminuição da biodiversidade. Os outros picos de extinção Devoniana não parecem estar correlacionados com as fases de glaciação.

Impactos de asteróides

A descoberta de uma anomalia de conteúdo de irídio no Devoniano Superior da Austrália sugeriu o impacto de um ou mais asteróides como responsáveis ​​pela crise do Devoniano Superior. Foi demonstrado que esta anomalia foi limitada à Austrália e não foi apoiada pela observação de minerais de um impacto. Além disso, este nível australiano é estratigraficamente posterior à extinção do final do Frasniano ("F / F").

Erupções vulcânicas

Grzegorz Racki e seus colegas em 2018 mostraram a presença de teores de mercúrio muito altos , várias centenas de vezes maiores do que os valores usuais, em sedimentos localizados pouco antes do limite Frasniano / Fammênio estudado em três regiões do mundo, no Marrocos, na Alemanha e na Alemanha. Sibéria. Parece que as armadilhas Viluy-Yakutsk no leste da Sibéria estão ligadas a essa extinção. Eles sublinham que a presença de conteúdos muito elevados de mercúrio está relacionada com outras extinções em massa com episódios vulcânicos importantes.

Irradiação UV-B devido a alteração severa da camada de ozônio estratosférico

Em 2020, John Marshall e seus colegas encontraram, em esporos microscópicos de plantas preservados em rochas coletadas nas regiões montanhosas do leste da Groenlândia e nos Andes, estruturas e paredes fortemente pigmentadas - semelhantes a um "bronzeado" - traindo danos ligados à ação de Radiação Uv. Eles também foram capazes de mostrar que as concentrações de mercúrio registradas para este período provavam a ausência de uma erupção vulcânica em escala planetária, o que de outra forma teria explicado a extinção em massa.

Esses pesquisadores concluíram a partir dessas observações que, durante esse período de intenso aquecimento global, a camada de ozônio - que normalmente protege a Terra dos raios ultravioleta - deve ter sido severamente alterada por um curto período de tempo, a ponto de expor a vida na Terra a perigos níveis de radiação ultravioleta, que, em uma cascata, teriam desencadeado a extinção em massa nos continentes e em águas rasas.

Consequências biológicas

A extinção do fim do Devoniano é seletiva do ponto de vista ecológico, afeta principalmente os ambientes recifais e tropicais e, em geral, os ambientes marinhos rasos da plataforma continental muito sensíveis às frequentes flutuações que têm afetado o nível do mar. durante o Devoniano Superior.

A extinção do Devoniano levou ao desaparecimento de 19  % das famílias e de 35 a 50  % dos gêneros de animais marinhos.

Entre os grupos de animais marinhos impactados por esta fase de extinção:

A taxa de desaparecimento de famílias de animais marinhos durante esta série de crises biológicas do Devoniano Superior, com duração de cerca de 10 a 20 milhões de anos, é da ordem de 8 a 10 famílias por milhão. Anos, ou seja, o dobro da taxa "normal" de desaparecimento no Paleozóico , excluindo os períodos de extinção, que é de 4 a 5 famílias por milhão de anos.

Recuperação da biodiversidade

Após as duas extinções de cúpula do Frasniano e do Famenniano, a reconquista dos novos ambientes marinhos é rápida, com exceção das fácies de recife que foram dizimadas (principalmente durante a extinção do final do Frasniano) e inicialmente não persistem por toda parte. apenas na forma de estromatólitos .

Notas

  1. deve o seu nome ao afloramento típico do telhado da Frasnia que aflora no "Kellwasser-tal" em Oberharz no Parque Nacional Harz na Alemanha
  2. deve seu nome às argilas negras da formação Hangeberg do Famennian, no limite dos sistemas Devoniano e Carbonífero que afloram no maciço de xisto do Reno na Alemanha

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Veja também

Artigos relacionados

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