En los últimos 540 millones de años, la Tierra ha soportado cinco extinciones masivas. En cada una de ellas había implicados procesos que alteraban el ciclo normal del carbono en la atmósfera y en los océanos. Estas perturbaciones en el ciclo del carbono, fatales a nivel global, se produjeron durante miles de millones de años y coinciden con la extinción de especies marinas en todo el mundo.

 

La cuestión para muchos investigadores era si en la actualidad el ciclo del carbón está experimentando unos cambios  significativos que podrían llevar al planeta hacia una sexta extinción masiva.

Desde el siglo XIX las emisiones de dióxido de carbono han ido aumentando de forma constante, pero averiguar si este alza reciente del carbono podría conducir a una extinción supone un desafío. Esto es debido básicamente a que es difícil relacionar las anomalías en el comportamiento del carbono ocurridas hace millones de años con las alteraciones actuales, que han venido sucediendo durante poco más de un siglo.

Actualmente Daniel Rothman, profesor de Geofísica en el departamento de Ciencias Atmosféricas, Planetarias y de la Tierra del  Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT)  y co-director del Centro Lorenz, también del MIT, ha analizado los cambios significativos en el ciclo del carbono durante los últimos 540 millones de años, incluyendo los cinco procesos de extinción. Ha identificado “umbrales de catástrofe” en el ciclo del carbono que si se superan podrían llevar a un medio ambiente inestable, y en última instancia, a una gran extinción.

En el estudio, que se ha publicado en Science Advances, indica que una extinción de estas características ocurre si uno de estos dos umbrales se supera:

  • En los cambios en el ciclo del carbono que ocurren a lo largo de períodos prolongados, la extinción se produce si estos cambios suceden a un ritmo mayor que la capacidad de adaptación de los ecosistemas globales.
  • En perturbaciones del carbono que ocurren en períodos de tiempo más cortos, el ritmo de los cambios en el ciclo del carbono no importan, en cambio es la magnitud de ese cambio el que determina la posibilidad de una extinción.

Siguiendo este razonamiento, Rothman,  indica que, dado el reciente aumento de las emisiones de dióxido de carbono en un periodo relativamente corto de tiempo, una sexta extinción dependerá de si se añade una cantidad crítica de carbono a los océanos.

Esta cantidad, según sus cálculos, es de alrededor de 310 gigatoneladas, que estima será casi el equivalente  a la cantidad de carbono que las actividades humanas verterán a los océanos del mundo para el año 2100.

¿Significa esto que una extinción masiva ocurrirá al llegar el nuevo siglo? Rothman dice que ese desastre ecológico llevaría algún tiempo – alrededor del 10.000 años -. Sin embargo, indica que para el año 2100 el mundo entraría en lo que ha definido como “territorio desconocido”.

“El estudio no dice que el desastre vaya a ocurrir mañana”,- indica el profesor Daniel Rothman sobre esta nueva investigación. -“ Dice que, si no se tiene en cuenta, el ciclo del carbono podría entrar en una dinámica en la que ya no sería estable, y en la que se comportaría de una forma que sería muy difícil de predecir. En el pasado geológico, este tipo de comportamientos se asocia a una extinción masiva.”

 

La historia respalda la teoría

Rothman ha estudiado la extinción de finales del periodo pérmico, la más grave de la historia de la Tierra. Entonces se produjo un aumento masivo del carbono en el sistema terrestre que tuvo como consecuencia la aniquilación de más del 95 por ciento de las especies marinas en todo el planeta. Desde entonces, conversaciones con sus colegas, impulsaron a Rothman a considerar la posibilidad de una sexta extinción, planteando una cuestión esencial:

“¿Cómo podemos comparar realmente estos grandes acontecimientos en el pasado geológico, que suceden en una escala temporal tan amplia, con lo que ocurre hoy? – dice Rothman. . “Así que me senté un día e intenté pensar cómo se podría tratar esto de manera sistemática.”

Finalmente derivó una simple fórmula matemática basada en principios físicos básicos que relacionan el punto crítico y la magnitud del cambio en el ciclo del carbono con la escala temporal que separa el cambio rápido del lento. Su hipótesis es que esta fórmula predeciria si una extinción masiva, u otra clase de catástrofe global podría ocurrir.

Rothman entonces se preguntó si la historia confirmaría su hipótesis. Investigando cientos de estudios publicados de geoquímica, identificó 31 sucesos en los últimos 542 millones de años en los que se produjo un cambio significativo en el ciclo del carbono.

El estudio indica que si sigue aumentando el carbono en los océanos debido a la actividad humana, para el año 2100 el mundo entraría en “territorio desconocido”.

Por cada suceso, incluidas las cinco grandes extinciones, Rothman observó el cambio en el carbono y el plazo de tiempo en el que ocurrían estos cambios. Entonces ideó una fórmula matemática para convertir estas cantidades en la masa total de carbono que se vertió en los océanos durante cada suceso.

Finalmente, hizo una gráfica de esa cantidad y de la escala temporal de cada uno de ellos. Observó un límite común en la mayoría de los 31 casos. En cuatro de los cinco casos de extinciones masivas se sobrepasaba ese límite, siendo la extinción de finales del Pérmico la que más se desvió en el gráfico.

 

Para saber más: Mathematics predicts a sixth mass extinction