L’evento di estinzione del Permiano-Triassico (P-T o PT), a volte chiamato informalmente il Grande Morire, fu un evento di estinzione che si verificò circa 251 milioni di anni fa (mya), formando il confine tra il periodo geologico permiano e Triassico., Fu l’evento di estinzione più grave della Terra, con circa il 96% di tutte le specie marine e il 70% delle specie di vertebrati terrestri che si estinsero Risorsa aggiuntiva:

Cresta ceratopsiana come amplificatore acustico può essere trovato nel lavoro pubblicato:

Anton, J. A. Dinosaurs Incognito. 2009. VDM Verlag. Germania. pp. 192..

Durata dell’evento

Un tempo, si presumeva che questa estinzione fosse stata una riduzione graduale nell’arco di diversi milioni di anni. Ora, tuttavia, è comunemente accettato che l’evento sia durato meno di un milione di anni, da 252,3 a 251,4 Ma (entrambi i numeri ±300.000 anni), un brevissimo periodo di tempo in termini geologici. Uno studio dettagliato del decadimento del plutonio-piombo negli zirconi nei letti di cenere in Cina risale all’estinzione 252,6 ± 0,2 milioni di anni fa, sincrono con il vulcanismo delle inondazioni siberiane (Mundil 2004).,

Gli organismi in tutto il mondo, indipendentemente dall’habitat, hanno subito tassi di estinzione simili nello stesso periodo relativamente breve, dimostrando che l’estinzione è stata globale e improvvisa, non graduale o localizzata.

Nuove prove da strati in Groenlandia mostrano prove di una doppia estinzione, con un’estinzione separata, meno drammatica che si verifica 9 Ma prima del confine Permiano-Triassico (P-T), alla fine dell’epoca guadalupiana. È probabile che la confusione di questi due eventi abbia influenzato la prima visione che l’estinzione fosse estesa.,

Dopo l’evento di estinzione

Recupero molto lento

I livelli”normali” di biodiversità non compaiono fino a circa 6 milioni di anni dopo la fine del Permiano, e infatti il recupero è stato estremamente lento per i primi 5 milioni di anni. Questo modello è visto in piante terrestri, invertebrati marini e vertebrati terrestri. (Paleos)

Cambiamenti negli ecosistemi marini

Prima dell’estinzione circa il 67% degli animali marini era sessile, ma durante il Mesozoico solo circa il 50% era sessile., L’analisi di un sondaggio di fossili marini del periodo ha mostrato una diminuzione dell’abbondanza di alimentatori a sospensione epifaunali sessili (animali ancorati al fondo dell’oceano come brachiopodi e gigli di mare) e un aumento di specie mobili più complesse come lumache, ricci e granchi.

Gli ecosistemi complessi in cui le specie hanno interagito tra loro sono diventati molto più comuni dopo l’evento.

Spike fungino

Per qualche tempo dopo l’estinzione del P-Tr, le specie fungine erano la forma dominante della vita terrestre., Sebbene costituissero solo circa il 10% dei resti trovati prima e subito dopo l’orizzonte dell’estinzione, le specie fungine sono successivamente cresciute rapidamente fino a costituire quasi il 100% della documentazione fossile disponibile. I funghi fioriscono dove ci sono grandi quantità di materia organica morta.

Tuttavia, alcuni ricercatori sostengono che le specie fungine non dominavano la vita terrestre, anche se i loro resti sono stati trovati solo in depositi marini poco profondi., In alternativa, altri sostengono che leph fungine sono semplicemente più adatte per la conservazione e la sopravvivenza nell’ambiente, creando una rappresentazione imprecisa di alcune specie nella documentazione fossile.

Vertebrati terrestri

Prima dell’estinzione, i rettili simili ai mammiferi erano i vertebrati terrestri dominanti.

Lystrosaurus (un rettile erbivoro simile a un mammifero) fu l’unico grande animale terrestre a sopravvivere all’evento, diventando per un certo periodo l’animale terrestre più popoloso del pianeta.,

All’inizio del Triassico, gli arcosauri divennero i vertebrati terrestri dominanti, fino a quando non furono superati dai loro discendenti i dinosauri. Gli arcosauri si impadronirono rapidamente di tutte le nicchie ecologiche precedentemente occupate da rettili simili a mammiferi (inclusa la nicchia vegetariana dei listrosauri), e i rettili simili a mammiferi potevano sopravvivere solo come piccoli insettivori.,

Teorie esplicative

Molte teorie sono state presentate per la causa dell’estinzione, tra cui la tettonica a placche, un evento di impatto, una supernova, un vulcanismo estremo, il rilascio di idrato di metano congelato dai fondali oceanici per causare un effetto serra o una combinazione di fattori. Recentemente, un gruppo di scienziati ha affermato di aver scoperto un cratere di 300 miglia (480 km) nella regione Wilkes Land dell’Antartide orientale, che ritengono possa essere collegato all’estinzione.,

Il supercontinente Pangea

Nell’era kunguriana dell’epoca cisuraliana del Permiano (circa a metà del Permiano) tutti i continenti si unirono per formare il super-continente Pangea e il super-oceano Panthalassa.

Questa configurazione diminuì radicalmente l’estensione degli ambienti acquatici poco profondi ed espose gli organismi precedentemente isolati delle ricche piattaforme continentali alla concorrenza degli invasori. La formazione di Pangea avrebbe alterato sia la circolazione oceanica che i modelli meteorologici atmosferici, creando monsoni stagionali e un clima arido nel vasto interno continentale.,

La vita marina ha subito tassi di estinzione molto alti ma non catastrofici dopo la formazione della Pangea (vedi il diagramma “Biodiversità del genere marino” nella parte superiore di questo articolo) – quasi alti come in alcune delle “Big Five” estinzioni di massa. La formazione della Pangea sembra non aver causato un aumento significativo dei livelli di estinzione sulla terra, e in effetti la maggior parte dell’avanzamento dei rettili simili a mammiferi e l’aumento della loro diversità sembra essersi verificato dopo la formazione della Pangea.,

Quindi sembra probabile che la Pangea abbia iniziato un lungo periodo di gravi estinzioni marine, ma non sia stata direttamente responsabile della “Grande Morte” e della fine del Permiano.

Evento di impatto antartico

Nel giugno del 2006, il Dr. Ralph von Frese ha annunciato la scoperta del cratere Wilkes Land nella regione Wilkes Land dell’Antartide orientale, che potrebbe segnare il luogo dell’impatto che ha causato l’estinzione del Permiano-Triassico., 300-miglio-cratere largo più di un miglio al di sotto Oriente calotta di Ghiaccio dell’Antartide è stato trovato utilizzando la gravità fluttuazioni misurata dalla NASA GRAZIA satelliti to peer sotto Antartide superficie ghiacciata, l’immagine di un 200 miglia di larghezza (320 km) spina del manto materiale—una concentrazione di massa, o “mascon” in gergo geologico—che si verifica all’interno della crosta terrestre e sembra siano state piazzate da qualche parte tra 100 e 500 milioni di anni fa, in un ampio arco di tempo che di staffe specifiche età del Permiano.,

Quando gli scienziati sovrapposero la loro immagine gravitazionale con immagini radar aeree del terreno sotto il ghiaccio, trovarono il mascon perfettamente centrato all’interno di una cresta circolare larga circa 500 km (300 miglia). Il cratere Wilkes Land è più del doppio del cratere Chicxulub nella penisola dello Yucatan, che segna l’impatto che potrebbe aver ucciso i dinosauri 65 milioni di anni fa., Si pensa che l’impactor Chicxulub (molto probabilmente un asteroide) fosse largo 6 miglia (10 km), mentre l’impactor Wilkes Land (un asteroide o forse un grande nucleo di comete) avrebbe potuto essere largo fino a 30 miglia (50 km)—quattro o cinque volte più largo.

Le misurazioni di gravità suggeriscono anche che potrebbe aver preparato il terreno per la rottura dell’antico supercontinente Gondwana creando la spaccatura tettonica che in seguito ha spinto l’Australia verso nord., Circa 100 milioni di anni fa, l’Australia si separò dal Gondwana e iniziò a spostarsi verso nord, spinto dall’espansione di una rift valley nell’Oceano Indiano orientale.

Quando grandi bolidi (asteroidi o comete) colpiscono la Terra, le conseguenze indeboliscono o uccidono gran parte della vita che prosperava in precedenza. Il rilascio di detriti e anidride carbonica nell’atmosfera riduce la produttività della vita e causa sia il riscaldamento globale che la riduzione dell’ozono. L’analisi dei rapporti tra isotopi di carbonio e boro nei reperti fossili fornisce prove di un aumento dei livelli di anidride carbonica atmosferica., È stato anche dimostrato che il materiale del mantello terrestre rilasciato durante l’eruzione vulcanica contiene iridio, un elemento associato ai meteoriti. Al momento, ci sono solo prove limitate e contestate di iridio e quarzo scioccato che si verificano con l’evento permiano, anche se tali prove sono state abbondantemente associate a un’origine di impatto per l’evento di estinzione Cretaceo-Terziario.,

Se la data stimata dell’evento Wilkes Land, Antartide, non è corretta, e un diverso impatto extraterrestre ha innescato l’estinzione del Permiano, il record del cratere di tale evento sarebbe molto probabilmente cancellato perché non è rimasta alcuna crosta oceanica di età permiana; tutto è stato subdotto, quindi la tettonica a placche durante gli ultimi 252 milioni di anni ha cancellato ogni possibile cratere P-T sul fondo marino.,

Adrian Jones, presso l’University College di Londra, ha modellato gli effetti degli impatti sulla crosta geologica della Terra e suggerisce che dopo un impatto, la crosta rimbalza per formare un grande cratere poco profondo. In un impatto veramente massiccio, il calore combinato dell’impatto e del rimbalzo è sufficiente per sciogliere la crosta. Lava inonda attraverso e il cratere scompare sotto nuova crosta. Se Jones ha ragione, il cratere del meteorite permiano non può essere trovato perché non esiste.,

Ma in passato geologo Giovanni Gorter di Agip trovato prove di una struttura circolare di 200 chilometri (125 miglia) di diametro chiamato Bedout, attualmente sommersa di crosta continentale largo della costa nord-occidentale dell’Australia, e il geologo Luann Becker, dell’Università della California, ha confermato, trovando scioccato quarzo e brecciated mudstones. La geologia dell’area della piattaforma continentale risale alla fine del Permiano. Il cratere da impatto Bedout è anche associato nel tempo con il vulcanismo estremo e la rottura della Pangea., “Pensiamo che le estinzioni di massa possano essere definite da catastrofi come l’impatto e il vulcanismo che si verificano in modo sincrono nel tempo”, spiega il dottor Becker. “Questo è quello che è successo 65 milioni di anni fa a Chicxulub, ma è stato in gran parte respinto dagli scienziati come una semplice coincidenza. Con la scoperta di Bedout, non credo che possiamo chiamare tali catastrofi che si verificano insieme una coincidenza più, ” Dr. Becker ha aggiunto in un comunicato stampa.

Supernova

Una supernova che si verifica entro dieci parsec (o 32,6 anni luce) dalla Terra produrrebbe abbastanza radiazioni gamma da distruggere lo strato di ozono per diversi anni., La radiazione ultravioletta diretta risultante dal sole indebolirebbe o ucciderebbe quasi tutte le specie esistenti. Solo quelli in profondità negli oceani sarebbero inalterati. La frequenza statistica delle supernove suggerisce che uno al limite P-T non sarebbe improbabile. Un gamma ray burst (le esplosioni più energetiche dell’universo, che si ritiene siano causate da una supernova molto massiccia o da due oggetti densi come le stelle di neutroni che si scontrano) che si è verificato entro ~6000 anni luce produrrebbe lo stesso effetto.,

Sfortunatamente non sembra esserci alcuna prova indipendente che una supernova si sia verificata vicino alla terra al momento giusto.

Vulcanismo

L’eruzione del basalto alluvionale che ha prodotto le trappole siberiane è stato il più grande evento vulcanico conosciuto sulla Terra e ha coperto oltre 200.000 chilometri quadrati (77.000 mi2 – circa le dimensioni dell’Unione europea) con lava. Si pensava che l’eruzione fosse durata per milioni di anni, ma recenti ricerche datano le eruzioni a un periodo di milioni di anni immediatamente prima della fine del Permiano.,

Le eruzioni hanno avuto luogo in una zona ricca di carbone, e il riscaldamento di questo carbone avrebbe rilasciato grandi quantità di anidride carbonica e metano nell’aria, causando un grave riscaldamento globale. Ward riferisce un massiccio aumento di anidride carbonica atmosferica immediatamente prima del “Grande Morire”.

Gli effetti diretti delle eruzioni delle Trappole siberiane sarebbero stati:

• Nuvole di polvere e aerosol di acido solforico che avrebbero fermato la fotosintesi sia a terra che negli strati superiori dei mari, causando il collasso delle catene alimentari.,
• Immediato grave riscaldamento globale perché le eruzioni si sono verificati in letti di carbone. Questo è un ulteriore pericolo che era apparentemente unico per le eruzioni trappole siberiane. Il massiccio vulcanismo di solito causa un raffreddamento a breve termine perché nuvole di polvere e aerosol bloccano il sole.
• Pioggia acida quando gli aerosol solforici sono stati lavati dall’atmosfera. Questi avrebbero ucciso piante terrestri e molluschi e organismi planctonici che costruiscono gusci di carbonato di calcio.,
• Ulteriore riscaldamento globale quando tutte le nuvole di polvere e e aerosol lavato fuori dall’atmosfera, ma l’eccesso di anidride carbonica è rimasto.

Il grave riscaldamento globale può causare eventi anossici negli oceani interrompendo la circolazione termoalina e causando il rovesciamento convettivo degli oceani, che porterebbe l’acqua di mare profondo anossico in superficie. Ci sono prove che questo è accaduto alla fine del Permiano – vedi sotto.,

Oceani anossici

Ci sono buone prove che gli oceani sono diventati anossici (quasi totalmente privi di ossigeno) alla fine del Permiano:

• Wignall e Twitchett (2002) riportano “a rapid onset of anoxic deposition … nell’ultimo tempo permiano ” nei sedimenti marini intorno alla Groenlandia orientale.
• I rapporti uranio/torio dei sedimenti del tardo Permiano indicano che gli oceani erano gravemente anossici intorno al tempo dell’estinzione.

Questo sarebbe stato devastante per la vita marina, fatta eccezione per i batteri anerobici nel fango del fondo marino., Ci sono anche prove che gli eventi anossici possono causare catastrofiche emissioni di idrogeno solforato per il fondo del mare-vedi sotto.

La sequenza di eventi che hanno portato agli oceani anossici sarebbe stata:

• Il riscaldamento globale ha ridotto il gradiente di temperatura tra l’equatore e i poli.
• La riduzione del gradiente di temperatura rallentato o forse fermato il .,
• Il rallentamento o l’interruzione della circolazione termoalina ha impedito la dispersione dei nutrienti lavati dalla terra al mare, causando eutrofizzazione (crescita eccessiva di alghe), che ha ridotto il livello di ossigeno nel mare.
• Il rallentamento o l’interruzione della circolazione termoalina ha causato anche il rovesciamento oceanico-l’acqua superficiale è affondata (è più salina dell’acqua profonda a causa dell’evaporazione causata dal sole) ed è stata sostituita da acque profonde anossiche.,

Le cause più probabili del riscaldamento globale che ha determinato l’evento anossico sono state:

• Le eruzioni delle trappole siberiane, che certamente si sono verificate in un’area ricca di carbone.
• Un impatto meteorite, se si può dimostrare di essere accaduto e di aver colpito una zona da cui una grande quantità di carbonio sarebbe stato rilasciato.,

Atmosferica solfuro di idrogeno adesioni

Kump, Pavlov e Arthur (2005) suggerisce che un grave evento anossico alla fine del Permiano potrebbe aver fatto di batteri solfato-riduzione della forza dominante in ecosistemi oceanici, causando massicce emissioni di idrogeno solforato che:

• avvelenato la vita animale e vegetale sulla terra e di mare.
• gravemente indebolito lo strato di ozono, esponendo gran parte della vita che è rimasta a livelli fatali di radiazioni UV.,

Questa teoria ha il vantaggio di spiegare l’estinzione di massa delle piante, che altrimenti avrebbero prosperato in un’atmosfera con un alto livello di anidride carbonica.

Le prove a favore di questa teoria includono:

• Le spore fossili del Permiano finale mostrano deformità che potrebbero essere state causate dalle radiazioni ultraviolette, che sarebbero state più intense dopo che le emissioni di idrogeno solforato hanno indebolito lo strato di ozono.,
• Grice et al (2005) hanno riportato prove di fotosintesi anerobica da parte delle clorobiacee (batteri verdi dello zolfo) dalla fine del Permiano all’inizio del Triassico, che avrebbero prodotto emissioni di idrogeno solforato. Il fatto che questa attività persistesse nel Triassico superiore è coerente con le prove fossili che il recupero dall’estinzione del Permiano-Triassico fu notevolmente lento.

Gassificazione dell’idrato di metano

Nel 2002 un documentario BBC2 “Horizon”, “The Day the Earth Nearly Died”, ha riassunto alcune recenti scoperte e speculazioni riguardanti l’evento di estinzione del Permiano., Paul Wignall ha esaminato gli strati permiani in Groenlandia, dove gli strati di roccia privi di vita marina sono spessi decine di metri. Con una scala così estesa, poteva giudicare i tempi della deposizione in modo più accurato e accertò che l’intera estinzione durò solo 80.000 anni e mostrò tre fasi distintive nei fossili vegetali e animali che contenevano. L’estinzione sembrava uccidere la terra e la vita marina in modo selettivo in momenti diversi. Due periodi di estinzioni della vita terrestre furono separati da una breve, acuta, quasi totale estinzione della vita marina., Un tale processo sembrava troppo lungo, tuttavia, per essere rappresentato da un attacco di meteoriti. Il suo miglior indizio era l’equilibrio degli isotopi di carbonio nella roccia, che mostrava un aumento del carbonio-12 nel tempo. La spiegazione standard per un tale picco – vegetazione in decomposizione – sembrava insufficiente.

Il geologo Gerry Dickens ha suggerito che l’aumento del carbonio-12 potrebbe essere stato rapidamente rilasciato da upwellings di idrato di metano congelato dai fondali marini., Gli esperimenti per valutare quanto grande sarebbe richiesto un aumento della temperatura del mare profondo per sublimare l’idrato di metano solido hanno suggerito che un aumento di 5°C (10 F) sarebbe sufficiente. Rilasciato dalle pressioni delle profondità oceaniche, l’idrato di metano si espande per creare enormi volumi di gas metano, uno dei più potenti dei gas serra. L’ulteriore aumento di 5°C delle temperature medie sarebbe stato sufficiente per uccidere la maggior parte della vita sulla terra.,

Questo improvviso rilascio di idrato di metano è chiamato pistola Clatrato ed è stato anche ipotizzato come causa dell’evento di massima estinzione termica del Paleocene-Eocene.

Una combinazione

Una combinazione che coinvolge alcuni o tutti i seguenti è postulata: la deriva continentale ha creato un ambiente globale non fatale ma precariamente equilibrato, una supernova ha indebolito lo strato di ozono e quindi un grande impatto meteorico ha innescato l’eruzione delle trappole siberiane., Il conseguente riscaldamento globale alla fine è stato sufficiente a sciogliere i depositi di idrato di metano sulle piattaforme continentali del mondo-oceano.

• “L’estinzione Permo-triassica” Introduzione.
• “L’estinzione Permo-triassica” Un’introduzione più dettagliata. Bibliografia.
• BBC2′ Il giorno in cui la Terra è quasi morta ‘ sito web.
• BBC: “The Extinction Files” (ed: questo link è ora morto e una ricerca non rivela nulla che corrisponda al titolo…)
• PBS series Evolution: “Estinzione!,”segmento video
• Luann Becker, “Exploring Antarctica: Understanding Life on Earth and Beyond”: include collegamenti a articoli scientifici
• SpaceRef: “Big Bang in Antarctica: Killer Crater Found Under Ice” Immagini radar per gentile concessione della Ohio State University.
• Science Daily: Global warming led to atmospheric hydrogen solfide and Permian extinction
• Science Daily: Big Bang In Antarctica: Killer Crater Found Under Ice
• Lee Siegel, “Rocks Reveal Details of Mass Extinction” Based on Peter D. Ward, David R., Montgomery, Roger Smith, “Altered River Morphology in South Africa Related to the Permian-Triassic Extinction”, in Science 8 September 2000
• David Morrison, ” Did an Impact Trigger the Permian-Triassic Extinction?”
• Gregory J. Retallack, John J. Veevers e Ric Morante, “Global coal gap between Permian-Triassic extinction and Middle Triassic recovery of peat-forming plants” GSA Bulletin, 108/2 (February 1996) pp 195-207
• Giant Crater Found: Tied to Worst Mass Extinction Ever Robert Roy Britt (SPACE.com) 1 Giugno 2006 06: 07 p. m., ET
• Rocce rivelano dettagli di estinzione di massa Lee Siegel (SPACE.com) 02: 44 p. m. ET 7 settembre 2000
• “Permian Extinction Event” BBC News extract on the History Files
• Grice et al (2005) “Photic Zone Euxinia During the Permian-Triassic Superanoxic Event” (Science Vol. 307. nel 2005 è stato pubblicato il primo album in studio del gruppo. “Massive release of hydrogen solfide to the surface ocean and atmosphere during intervals of oceanic anoxia”. Geologia v. 33, p. 397-400
• Wignall, P. B., e Twitchett, R. J., (2002) Permiam-Triassico e sedimentologia di Jameson Terra, la Groenlandia dell’Est: Incisa sottomarino canali in un bacino anossico (Rivista della Società Geologica, Novembre 2002)

Altre risorse

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• Benton M J (2003) Quando la vita è quasi morta: la più grande estinzione di massa di tutti i tempi, Thames& Hudson. Panoramica scritta per il profano.
• Erwin D, 2006., Estinzione-Come la vita sulla terra è quasi finita 250 milioni di anni fa. Princeton University Press, Princeton, New Jersey.
  Riassunto da National Geographic
• Mundil, Roland, Kenneth R. Ludwig, Ian Metcalfe, Paul R. Renne, 2004. “Age and Timing of the Permian Mass Extinctions: U / Pb Dating of Closed-System Zirconi”, Science Magazine, (17 settembre 2004) pp 1760-63. (On-line abstract)
• Over, Jess (editore), Understanding Late Devonian and Permian-Triassic Biotic and Climate Events, (Volume 20 in series Developments in Paleontology and Stratigraphy (2006)., Lo stato dell’inchiesta sugli eventi di estinzione.
• Sweet, Walter C. (editore), Permo-Triassic Events in the Eastern Tethys : Stratigraphy Classification and Relations with the Western Tethys (in series World and Regional Geology) (2003)