A última extinção em massa do Permiano (LPME) foi a maior extinção na história da Terra até hoje, matando entre 80-90% da vida no planeta, embora encontrar evidências definitivas sobre o que causou as mudanças dramáticas no clima tenha iludido os especialistas.

Uma equipe internacional de cientistas, incluindo os pesquisadores do Departamento de Ciências da Terra da UConn, o professor e chefe do departamento Tracy Frank e o professor Christopher Fielding, estão trabalhando para entender a causa e como os eventos do LPME se desenrolaram, concentrando-se no mercúrio de vulcões siberianos que acabaram em sedimentos. na Austrália e na África do Sul. A pesquisa foi publicada na Nature Communications .

Embora o LPME tenha acontecido há mais de 250 milhões de anos, existem semelhanças com as principais mudanças climáticas que estão acontecendo hoje, explica Frank: "É relevante para entender o que pode acontecer na Terra no futuro. A principal causa da mudança climática está relacionada a uma injeção maciça de dióxido de carbono na atmosfera na época da extinção, o que levou a um rápido aquecimento."

No caso do LPME, é amplamente aceito que o rápido aquecimento associado ao evento está ligado ao vulcanismo maciço ocorrendo em um enorme depósito de lava chamado Siberian Traps Large Igneous Province (STLIP), diz Frank, mas a evidência direta ainda era em falta.

Os vulcões deixam pistas úteis no registro geológico . Com o derramamento de lava, também foi liberada uma grande quantidade de gases, como CO 2 e metano, além de particulados e metais pesados ??que foram lançados na atmosfera e depositados ao redor do globo.

“No entanto, é difícil vincular diretamente algo assim ao evento de extinção ”, diz Frank. "Como geólogos, estamos procurando algum tipo de assinatura - uma arma fumegante - para que possamos apontar com certeza a causa."

Nesse caso, a arma fumegante em que os pesquisadores se concentraram foi o mercúrio, um dos metais pesados ??associados a erupções vulcânicas. O truque é encontrar áreas onde esse registro ainda existe.

Frank explica que há um registro contínuo da história da Terra contido em sedimentos em ambientes marinhos que funciona quase como um gravador porque os depósitos são rapidamente enterrados e protegidos. Esses sedimentos fornecem uma abundância de dados sobre a extinção e como ela se desenrolou nos oceanos. Em terra, é mais difícil encontrar registros tão bem preservados desse período.

Para ilustrar isso, Frank usa Connecticut como exemplo: o estado é rico em rochas metamórficas de 400 a 500 milhões de anos na superfície ou perto dela, com uma cobertura de depósitos glaciais datados de cerca de 23.000 anos atrás.

"Há uma grande lacuna no registro aqui. É preciso ter sorte para preservar os registros terrestres e é por isso que eles não são tão bem estudados, porque existem menos por aí", diz Frank.

Nem todos os terrenos ao redor do mundo têm lacunas tão grandes no registro geológico, e estudos anteriores do LPME se concentraram principalmente em locais encontrados no hemisfério norte. No entanto, a Bacia de Sydney, no leste da Austrália, e a Bacia de Karoo, na África do Sul, são duas áreas no hemisfério sul que têm um excelente registro do evento e são áreas que Frank e Fielding estudaram anteriormente.

Um colega e coautor, Jun Shen, do State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources da China University of Geosciences, entrou em contato com Frank, Fielding e outros coautores para obter amostras, na esperança de analisá-las para isótopos de mercúrio.

Shen foi capaz de analisar os isótopos de mercúrio nas amostras e juntar todos os dados, diz Frank.

“Acontece que as emissões vulcânicas de mercúrio têm uma composição isotópica muito específica do mercúrio que se acumulou no horizonte de extinção. A diferença neste artigo é que analisamos não apenas o mercúrio, mas também a composição isotópica do mercúrio a partir de amostras nas altas latitudes do sul, ambas pela primeira vez."

Esse tempo definitivo é algo que os cientistas têm trabalhado para refinar, mas, como Fielding aponta, quanto mais aprendemos, mais complicado fica.

"Como ponto de partida, os geólogos identificaram o momento do grande evento de extinção em 251,9 milhões de anos com um alto grau de precisão a partir de métodos de datação por isótopos radiogênicos. Os pesquisadores sabem que foi quando o grande evento de extinção aconteceu no ambiente marinho e foi apenas assumiu que o evento de extinção terrestre aconteceu ao mesmo tempo."

Na pesquisa anterior de Frank e Fielding, eles descobriram que o evento de extinção na terra aconteceu 200.000 a 600.000 anos antes, no entanto.

"Isso sugere que o evento em si não foi apenas um grande golpe que aconteceu instantaneamente. Não foi apenas um dia muito ruim na Terra, por assim dizer, levou algum tempo para construir e isso alimenta os novos resultados porque sugere que o vulcanismo foi a causa raiz", diz Fielding. "Esse é apenas o primeiro impacto da crise biótica que aconteceu na terra, e aconteceu cedo. Demorou para ser transmitida aos oceanos. O evento 251,9 milhões de anos atrás foi o principal ponto de inflexão nas condições ambientais no oceano que se deterioraram durante algum tempo."

Retraçar os eventos depende do conhecimento de muitos geólogos diferentes, todos especializados em diferentes métodos, desde sedimentologia, geoquímica, paleontologia e geocronologia, diz Frank,

"Esse tipo de trabalho exige muita colaboração. Tudo começou com um trabalho de campo quando um grupo de nós descemos para a Austrália, onde estudamos as seções estratigráficas que preservavam o intervalo de tempo em questão. O ponto principal é que agora temos um assinatura na forma de assinaturas de isótopos de mercúrio, que amarra definitivamente o horizonte de extinção nestas seções terrestres que fornecem um registro do que estava acontecendo em terra devido ao vulcanismo das Armadilhas Siberianas."