Uma extinção em massa ou grande extinção , também chamada de crise biológica ou crise ecológica , é um evento relativamente curto na escala dos tempos geológicos (alguns milhões de anos no máximo) durante o qual pelo menos 75% das espécies animais e vegetais presentes no local . a Terra e os oceanos estão desaparecendo . Esses três critérios (duração relativamente curta, distribuição geográfica global e queda significativa na biodiversidade ) estão, no entanto, sujeitos a debate porque os registros paleontológicos são incompletos, principalmente marinhos, sujeitos a viés de amostragem e uma estimativa da duração do período. Extinção às vezes imprecisa.
Essas grandes crises freqüentemente têm ocasionado transições entre as formas dominantes de vida. Além dos poucos períodos de extinção em massa descritos abaixo, a taxa "normal" de desaparecimento de famílias de animais marinhos por milhão de anos mostra um declínio gradual ao longo da escala de tempo geológica, caindo de 5 famílias por milhão de anos no Cambriano , no início de a era Fanerozóica e a era Paleozóica há cerca de 540 milhões de anos atrás, duas famílias por milhão de anos durante a era Cenozóica (Terciária), de 66 milhões de anos hoje (excluindo as séries presentes no Holoceno ).
Nos mares, as cinco extinções em massa de organismos multicelulares afetaram principalmente animais ( eumetazoários ), apenas uma interrompeu significativamente a evolução das plantas.
As fases de extinções e as de renovação da fauna e flora ao longo do tempo geológico foram sugeridas a partir do XVIII ° século por dois grandes nomes no campo: Georges-Louis Leclerc e Georges Cuvier . Cuvier defendia a teoria do catastrofismo, enquanto outros, como Charles Lyell, eram uniformitários , ou seja, achavam que as coisas eram feitas de forma lenta, suave.
Depois disso, catastrophism foi negligenciado e reiniciado o XX th século : as fases de extinções e ataques biológicos por catastrophism foram assim considerados por Newell em 1963 . O trabalho de Walter Alvarez , que trabalhou na fronteira entre o Cretáceo e o Terciário no início dos anos 1980, deu origem à teoria do impacto de meteoritos.
Para priorizar as crises biológicas ou bioeventos, são definidas, de acordo com a taxa de extinção, crises em massa (desaparecimento de pelo menos famílias taxonômicas ), crises intermediárias (desaparecimento de espécies , gêneros e algumas famílias ) e crises menores (desaparecimento de espécies e gêneros que muitas vezes coincidem com os limites dos estágios ou subestágios geológicos). Esta classificação mascara o continuum que existe entre estes três tipos de crises: as numerosas pequenas crises (que exterminam 0 a 5% das espécies) estiveram na origem de 40% dos desaparecimentos de todas as espécies (noção de extinção de fundo, “ fundo extinção ”), as crises mais importantes (“ surtos de extinção ”que exterminam mais de 5% das espécies) intervieram em mais de 60% dos desaparecimentos, com as crises maiores mas raras que geraram apenas 4% das extinções. Assim, durante o Fanerozóico (período em que surgiu o registro fóssil), os paleontólogos identificaram cerca de sessenta crises.
Desde que a vida apareceu na Terra, essas extinções "normais" foram pontuadas por cinco episódios de extinção em massa (definidos em 1982 por Jack Sepkoski e David M. Raup ), um sexto, a extinção do Holoceno , poderia ser iniciado:
Vários episódios de extinção são descritos no Cambriano , mas não são bem conhecidos e não se enquadram no grupo dos cinco grandes , as cinco grandes extinções da história da Terra.
A "crise do Capitanian " ( assoalho do Permiano ) que dizimou os braquiópodes , especialmente em Spitsbergen , há cerca de 262 Ma (milhões de anos atrás), foi considerada por David PG Bond et al. em 2015 como uma possível extinção em massa ligada a poderosas erupções vulcânicas no sul da China . No entanto, sua proximidade cronológica com as maiores extinções conhecidas até hoje, a extinção Permiano-Triássica , não permite que esses autores decidam claramente entre uma crise regional ou global.
Além disso, também sabemos de algumas extinções menos massivas, como a da metade do Triássico 225 Ma atrás, que eliminou uma grande proporção dos répteis mamíferos então dominantes e deixou o campo aberto aos dinossauros .
Lista de extinções massivas ou significativas:
Período | Extinção | Datado | Causas Possíveis |
---|---|---|---|
Quaternário | Extinção do Holoceno | 10.000 anos - hoje | Destruição e fragmentação de habitats, incluindo mudança no uso da terra (por exemplo, desmatamento para agricultura), modificação dos principais fluxos e compartimentos biogeoquímicos (por exemplo, emissões de CO 2e outros gases de efeito estufa (GEE), descargas maciças de nitratos no solo e na água) com poluição ambiental e modificação de ecossistemas (por exemplo , agricultura intensiva , mudança climática ligada à intensificação das emissões de GEE), superexploração de recursos naturais (caça excessiva, pesca excessiva ), todas as causas ligadas ao progresso tecnológico e à intensificação das atividades humanas durante o Antropoceno . |
Neógeno | Plioceno - Extinção marinha do Pleistoceno | 2 meu | Supernova ? |
Extinção no meio do Mioceno | 14,5 Meu | ||
Paleógeno | Extinção Eoceno-Oligoceno | 36-33,9 My | Cratera Popigai , Baía Chesapeake , Cratera Toms Canyon e possivelmente Cratera Mistastin |
Cretáceo | Extinção do Cretáceo-Paleógeno | 66 meu | Cratera Chicxulub ; Armadilhas do Deccan |
Extinção do Cenomaniano-Turoniano ( fr ) | 94 meu | Basaltos da “Grande Província Ígnea Caribenha”. Possível ligação com a extinção de ictiossauros . | |
Extinção do Aptiano | 117 meu | Planalto Kerguelen | |
jurássico | Extinção do Jurássico Tardio (Tithoniano) | 145 meu | |
Extinção do Toarcian | 183 meu | Províncias Karoo-Ferrar | |
trias | Extinção do Triássico-Jurássico | 201 meu | Província magmática do Atlântico Central ; Cratera |
Extinção do Carnian | 230 meu | Erupções de basalto Wrangellia | |
Permian | Extinção Permiano-Triássica | 252 meu | Siberian Trapps ; Wilkes Earth Crater |
Extinção do Capitão | 262 meu | Desaparecimento de muitas formas de braquiópodes . Extinção considerada por David PG Bond et al. em 2015 como importante, relacionado às armadilhas Emeishan (in) . | |
Extinção de olson | 270 My | Grande província ígnea de Bachu ? | |
Carbonífero | Colapso da floresta tropical carbonífera | 305 meu | Mude de um clima úmido para um clima seco. Link com províncias ígneas Skagerrak (in) ? |
Lacuna de Romer | 360-345 My | As lacunas representam períodos para os quais os paleontólogos ainda não encontraram fósseis relevantes. | |
devoniano | Extinção do Devoniano | 375-360 My | Armadilhas de Viuly-Yakutsk |
siluriano | Fim da extinção Siluriana | 416 meu | |
Evento Lau | 420 My | Mudanças no nível do mar e sua composição química? | |
Evento Mulde | 424 meu | Queda no nível do mar? | |
Evento Ireviken | 428 meu | Asfixia dos oceanos; Parâmetros Milanković ? | |
Ordoviciano | Extinção do Ordoviciano-Siluriano | 450-440 My | Resfriamento global e queda do nível do mar; Explosão de raios gama ? Sequestro de carbono por deposição profunda de algas mortas? |
Cambriano | Extinção Cambriano-Ordoviciano | 485 meu | Grandes variações do resfriamento global e do nível do mar |
Extinção do Dresbachiano | 502 meu | ||
Fim da extinção botomiana | 517 meu | ||
Pré-cambriano | Fim da Extinção Ediacariana | 541 meu | |
Grande Oxidação | 2400 meu | Aumento dos níveis de oxigênio na atmosfera devido ao desenvolvimento da fotossíntese |
Três principais tipos de causas foram propostas para explicar as extinções em massa: 1) biológica (empobrecimento genético, pressão de predação ), 2) terrestre ( vulcanismo , variações eustáticas , mudanças climáticas ) e 3) extraterrestre (impacto de meteorito , aumento dos raios cósmicos , hipótese nêmesis , suposição Shiva ). Essas causas podem ser combinadas, e novas teorias são regularmente propostas, dando origem a muitos debates.
A teoria vulcânica invoca períodos de intenso vulcanismo ao longo de falhas continentais que incluem erupções poderosas o suficiente para enviar vários bilhões de toneladas de rocha para uma órbita baixa e acidificar a atmosfera e os mares. Essa teoria explicaria a periodicidade das extinções em massa, bem como a aparente coincidência de tais eventos com intenso vulcanismo e vestígios de impactos de meteoritos .
As várias glaciações que ocorreram durante o Fanerozóico também causaram extinções mais ou menos significativas, dependendo da duração e da intensidade do resfriamento. Com efeito, a nível continental, a descida das temperaturas leva ao aparecimento de extensos glaciares, no interior , fazendo desaparecer os ecossistemas presentes e impedindo o desenvolvimento da flora e, por conseguinte, a presença de uma fauna diversificada. Além disso, a vida marinha também é fortemente afetada pelas mudanças no nível do mar durante as glaciações. A formação de gelo marinho e terrestre pelo sequestro de grandes quantidades de água, provoca uma queda significativa do nível do mar e modifica as correntes oceânicas, causando graves perturbações nos ecossistemas marinhos. Da mesma forma, no final da Idade do Gelo, o aumento das temperaturas leva ao derretimento do gelo e, portanto, ao aumento do nível do mar, novamente perturbando esses ecossistemas. A extinção em massa do Ordoviciano-Siluriano seria em parte devido a uma intensa idade do gelo. Outras glaciações ocorridas no Carbonífero ou Quaternário também levaram à extinção de espécies mais ou menos importantes.
Outra teoria implica uma mudança na quimioclina como resultado do aquecimento global do planeta, ele próprio induzido pela liberação significativa de dióxido de carbono durante uma fase de intenso vulcanismo. Conforme a quimioclina atinge a superfície do oceano , grandes quantidades de sulfeto de hidrogênio tóxico são liberadas na atmosfera . Nuvens desse gás podem matar plantas e animais diretamente (ou indiretamente, destruindo a camada de ozônio ). Esse processo poderia explicar as extinções do final do Permiano e do Triássico . Os biomarcadores encontrados nos sedimentos dessa época atestam que as bactérias que consumiam o sulfeto de hidrogênio proliferaram em todos os oceanos.
Alterações na albedo , química de ar e água ( acidificação ) podia ter impactos importantes e combinados sobre a camada de ozono, a taxa de ultravioleta e solares e estelar radiação , a capacidade de poços de carbono , a regulação e resiliência ecológica dos ecossistemas. O súbito derretimento dos hidratos de metano também pode, em certos momentos, ter causado explosões no aquecimento global e perturbação das principais correntes oceânicas em tempos muito curtos para permitir as respostas adaptativas de espécies e ecossistemas .
Desde meados da década de 1980, os físicos têm sugerido uma causa cósmica primária (devido a traços de bombardeio cíclico da Terra).
Em 2008, cientistas da Universidade de Cardiff estimaram que a Via Láctea poderia ser responsável pelas seis principais extinções no passado. Segundo essa teoria, a cada 35 a 40 milhões de anos, o sistema solar cruza o plano galáctico, caracterizado por uma alta densidade de gás e poeira. Ao passar por ele, as forças gravitacionais do gás circundante e das nuvens de poeira desalojariam os cometas de seu caminho. alguns então mergulhariam no sistema solar, às vezes colidindo com a Terra. (o risco de colisão aumentaria assim por um fator de dez). Essa hipótese concorda, segundo seus autores, com a observação de crateras na Terra que sugere um maior número de colisões a cada 36 milhões de anos ou mais.
Em 2014 , outra hipótese foi levantada por dois físicos teóricos : um "disco delgado" feito de uma forma de matéria escura poderia cruzar periodicamente (a cada 35 milhões de anos) a Galáxia e induzir uma chuva de meteoros catastrófica. O Sol, ao seguir o movimento giratório do braço da Galáxia que o abriga, ou seja, ao girar em torno do centro galáctico, também se moveria sinusoidalmente para cima e para baixo, cruzando periodicamente o plano que corta a Galáxia em sua parte superior e sua parte inferior. Essa camada central conteria uma quantidade mais densa de matéria escura, capaz de induzir um impulso gravitacional e de perturbar os cometas da nuvem de Oort . Há um consenso de que a matéria escura interage muito pouco com a matéria, mas os autores sugerem que uma pequena fração da matéria escura poderia se comportar de maneira muito diferente. Em 2014, os autores pré-publicaram uma "Teoria Dissipativa da Matéria Escura" para tentar explicar os sinais que evocam a matéria escura no centro da Galáxia, detectados pelo Telescópio Espacial Fermi de Raios Gama . Seu modelo é o de um "disco escuro" com cerca de 35 anos-luz (10 parsecs ) de espessura), com uma densidade equivalente a cerca de 1 massa solar por ano-luz quadrado, ou 10 massas solares por parsec quadrado, ou seja, denso o suficiente para provocar chuvas periódicas de cometas. Se esse "disco negro" existir, ele poderá ser testado por meio de observações astronômicas (por exemplo, graças aos dados esperados da missão Gaia da Agência Espacial Européia que é mapear o campo gravitacional da Galáxia). Enquanto isso, essa explicação permanece especulativa.
O gráfico acima mostra os diferentes ciclos da história natural, extinções em massa e os principais astroblemas . Extinções em massa sempre foram seguidas por explosões radiativas . De acordo com as leis da seleção natural na teoria da evolução , as espécies que desaparecem abrem nichos ecológicos para outras espécies que provavelmente irão evoluir. Este desenvolvimento é denominado especiação . Esses ciclos, por mais rápidos que sejam, são da ordem de vários milhões de anos. No caso de uma extinção em massa atual, a espécie humana não será capaz de observar explosões radiativas por causa dessas durações.