¿Qué son las extinciones en masa y cuáles son sus causas?

Más del 99 por ciento de todos los organismos que han vivido en la Tierra se encuentran extintos. Mientras las nuevas especies evolucionan para encajar en nichos ecológicos cambiantes, las especies antiguas desaparecen. Pero la extinción no sigue un ritmo constante. En una serie de ocasiones en los últimos 500 millones de años, entre el 75 y más del 90 por ciento de todas las especies de la Tierra han desaparecido en un abrir y cerrar de ojos geológico en catástrofes que denominamos extinciones en masa.

Aunque las extinciones en masa son fenómenos letales, abren el planeta a la aparición de nuevas formas de vida. La extinción en masa más estudiada, que marcó la frontera entre el Cretácico y el Paleógeno hace unos 66 millones de años, acabó con los dinosaurios no aviares y dejó espacio a la rápida diversificación y evolución de los mamíferos y las aves.

Aunque la extinción del Cretácico-Paleógeno es célebre por haber sido causada por un gran asteroide, se trata de la excepción. Parece ser que el mayor factor impulsor de las extinciones en masa son los grandes cambios en el ciclo de carbono terrestre, como las erupciones de las grandes provincias magmáticas, volcanes enormes que inundaron cientos de miles de kilómetros cuadrados con lava. Estas erupciones expulsaron a la atmósfera cantidades enormes de gases que retienen el calor, como el dióxido de carbono, lo que facilitó un calentamiento global desbocado y efectos conexos como la acidificación del océano y la anoxia, o la falta de oxígeno disuelto en el agua.

La extinción del Ordovícico-Silúrico: hace 444 millones de años

El Ordovícico, que comenzó hace 485 millones de años y terminó hace 444 millones de años, fue una época de cambios drásticos en la Tierra. Durante un periodo de 30 millones de años, se desarrollaron diversas especies, pero hacia el fin del periodo se produjo la primera extinción en masa conocida. Entonces, una glaciación masiva bloqueó cantidades enormes de agua en una capa de hielo que cubría partes de una gran masa continental polar en el sur. Este embate helado podría haber sido provocado por el surgimiento de los montes Apalaches en Norteamérica. La erosión a gran escala de estas rocas recién nacidas absorbió dióxido de carbono de la atmósfera y enfrió drásticamente el planeta.

Como consecuencia, los niveles del mar se desplomaron decenas de metros. Los hábitats de las criaturas que vivían en aguas poco profundas se enfriaron y menguaron rápidamente, lo que supuso un duro golpe. La vida restante se recuperó de forma vacilante en aguas químicamente hostiles: cuando el nivel del mar volvió a subir, los niveles de oxígeno marinos disminuyeron, lo que a su vez facilitó la retención de los metales tóxicos disueltos en el agua del mar.

Fue la segunda peor extinción en masa conocida por la ciencia: se estima que acabó con el 85 por ciento de las especies existentes. El fenómeno pasó una factura mayor a organismos marinos como corales, braquiópodos, trilobites y conodontos, unas criaturas similares a las anguilas.

Extinción del Devónico: hace 383-359 millones de años

Esta extinción en masa, que comenzó hace 383 millones de años, eliminó a casi un 75 por ciento de todas las especies de la Tierra en un lapso de casi 20 millones de años.

En varios pulsos del Devónico, los niveles del oxígeno marino descendieron de forma precipitada, lo que asestó un duro golpe a los conodontos y a los goniatítidos, criaturas con concha emparentadas con los calamares y los pulpos. El peor de estos pulsos, denominado evento Kellwasser, se produjo hace unos 372 millones de años. Las rocas de ese periodo en la actual Alemania muestran que, conforme se desplomaban los niveles de oxígeno, se extinguieron muchas criaturas constructoras de arrecifes, entre ellas una clase importante de esponjas llamada Stromatoporida.

Ha costado establecer la causa de los pulsos de extinción del Devónico, pero el vulcanismo es un posible desencadenante: dos millones de años después del evento Kellwasser, una gran provincia magmática llamada traps de Viluy expulsó casi 960 000 kilómetros cúbicos de lava en la actual Siberia. La erupción habría expulsado gases de efecto invernadero y dióxido de azufre, que pueden provocar lluvia ácida. Los asteroides también podrían haber contribuido. El cráter sueco de Siljan, de casi 52 kilómetros de ancho y uno de los mayores cráteres de impacto que quedan en la Tierra, se formó hace unos 377 millones de años.

Aunque quizá parezca sorprendente, las plantas terrestres podrían haber sido cómplices del delito. Durante el Devónico, las plantas dieron con diversas adaptaciones ganadoras, como la lignina, un compuesto fortalecedor de las raíces, y una estructura vascular completa. Estos rasgos permitieron que las plantas crecieran —y que sus raíces llegaran a más profundidad— más que nunca, lo que podría haber aumentado la tasa de meteorización.

Cuanto más rápido se meteorizaban las rocas, más nutrientes excesivos fluían de la tierra al mar. Esta afluencia podría haber provocado la proliferación de algas y, cuando estas murieron, su descomposición retiró oxígeno del océano y formó las denominadas zonas muertas. Asimismo, la propagación de los árboles habría absorbido CO₂ de la atmósfera, lo que quizá marcara el comienzo del enfriamiento global.

Durante el Devónico no solo se extinguieron algunas criaturas, sino que la diversificación de las especies se ralentizó, añadiendo una pieza más a este rompecabezas. Dicha ralentización podría haber provocado la propagación global de especies invasoras, ya que el alto nivel del mar facilitó la mezcla de criaturas de hábitats marinos aislados, lo que permitió la homogeneización de ecosistemas de todo el mundo.

Extinción del Pérmico-Triásico: hace 252 millones de años

Hace unos 252 millones de años, la vida en la Tierra se enfrentó a la «Gran Mortandad»: la extinción del Pérmico-Triásico. Este cataclismo fue el peor acontecimiento sufrido jamás por las criaturas del planeta. A lo largo de unos 60 000 años, se extinguieron el 96 por ciento de todas las especies marinas y casi tres de cada cuatro especies terrestres. Los bosques del mundo quedaron arrasados y no se recuperarían del todo hasta unos 10 millones de años después. De las cinco extinciones en masa, la del Pérmico-Triásico es la única que acabó con una gran cantidad de especies de insectos. Los ecosistemas marinos tardaron entre cuatro y ocho millones de años en recuperarse.

La causa principal de la extinción fueron los traps siberianos, un complejo volcánico inmenso que entró en erupción y expulsó tres millones de kilómetros cúbicos de lava sobre la actual Siberia. La erupción liberó al menos 14,5 billones de toneladas de carbono, más de 2,5 veces la cantidad que se liberaría si se extrajera y se quemara hasta el último gramo de combustible fósil del planeta. Para colmo de males, el magma de los traps siberianos se infiltró en cuencas carboníferas en camino a la superficie y es probable que liberase aún más gases de efecto invernadero, como metano.

El calentamiento global resultante fue infernal. En el millón de años posterior al evento, el agua marina y las temperaturas del suelo aumentaron entre 14 y 19 grados Celsius. Hace unos 250,5 millones de años, las temperaturas de la superficie del mar en el ecuador habían aumentado hasta los 40 grados centígrados, la temperatura máxima estándar de una bañera de hidromasaje. Por aquel entonces, apenas vivían peces en el ecuador.

Con el aumento de las temperaturas, las rocas terrestres se erosionaron más deprisa, un desgaste acelerado por la lluvia ácida formada a partir del azufre volcánico. Al igual que en el Devónico, el incremento de la erosión habría provocado una anoxia que asfixió los océanos. Los modelos climáticos estiman que en esta época se perdió un 76 por ciento del inventario de oxígeno oceánico. Estos modelos también sugieren que el calentamiento y la pérdida de oxígeno fueron los responsables de la mayor parte de las desapariciones de especies durante esta extinción.

Extinción del Triásico-Jurásico: hace 201 millones de años

La vida tardó mucho tiempo en recuperarse de la Gran Mortandad, pero cuando lo hizo, se diversificó enseguida. Las criaturas constructoras de arrecifes empezaron a afianzarse y una vegetación exuberante cubrió la tierra, preparando el terreno para un grupo de reptiles llamados arcosaurios: los precursores de las aves, los cocodrilianos, los pterosaurios y los dinosaurios no aviares. Pero hace unos 201 millones de años, la vida sufrió otro gran golpe: la pérdida repentina de hasta el 80 por ciento de todas las especies terrestres y marinas.

A finales del Triásico, la Tierra se calentó una media de entre 2,7 y 6 grados Celsius debido a la cuadruplicación de los niveles atmosféricos de CO₂. Es probable que la causa de esto fuera la enorme cantidad de gases de efecto invernadero de la provincia magmática del Atlántico Central, una gran provincia magmática en la región central del supercontinente Pangea. Actualmente, los restos de dichas coladas de lava antiguas se dividen entre el este de Sudamérica, el este de Norteamérica y el oeste de África. La provincia magmática del Atlántico Central era gigantesca: su volumen de lava podría sepultar los Estados Unidos continentales bajo 400 metros de roca.

El incremento del CO₂ acidificó los océanos del Triásico, lo que dificultó que las criaturas marinas construyeran conchas de carbonato cálcico. En tierra, los vertebrados dominantes habían sido los cocodrilianos, más grandes y mucho más diversos que en la actualidad. Muchos de ellos se extinguieron. A su paso, los primeros dinosaurios —criaturas pequeñas y ágiles en la periferia ecológica— se diversificaron rápidamente.

Extinción del Cretácico-Paleógeno: hace 66 millones de años

La extinción del Cretácico-Paleógeno es la extinción en masa más reciente y la única vinculada de forma definitiva al impacto de un gran asteroide. Durante ella se extinguió casi el 76 por ciento de las especies del planeta, entre ellas los dinosaurios no aviares.

Un día hace 66 millones de años, un asteroide de casi 12 kilómetros de diámetro cayó en las aguas frente a la actual península de Yucatán de México a más de 72 000 kilómetros por hora. El impacto —que dejó un cráter de más de 193 kilómetros de ancho— arrojó grandes volúmenes de polvo, escombros y azufre a la atmósfera y provocó un enfriamiento global drástico. Ardieron incendios forestales en tierras situadas en un radio de 1400 kilómetros del impacto y se formó un tsunami enorme. De la noche a la mañana, los ecosistemas que habían sustentado a los dinosaurios no aviares empezaron a derrumbarse.

El calentamiento global provocado por las erupciones volcánicas en las escaleras del Decán, en la India, podría haber agravado el fenómeno. Algunos científicos sostienen que algunas de las erupciones de las escaleras del Decán podrían haberse producido como consecuencia del impacto.

La extinción actual

Hoy en día, la Tierra vive una crisis de biodiversidad. Estimaciones recientes sugieren que hasta un millón de especies de plantas y animales sufren la amenaza de al extinción, en gran medida por culpa de actividades humanas como la deforestación, la caza y la sobrepesca. Entre otros peligros figuran la propagación de especies invasoras y enfermedades por el comercio humano, así como la contaminación y el cambio climático antropogénico.

En la actualidad, las extinciones se producen cientos de veces más rápido de lo que ocurrirían de forma natural. Si en el próximo siglo se extinguieran todas las especies clasificadas en peligro crítico de extinción, en peligro de extinción o vulnerables y dicho ritmo de extinción no se ralentizara, podríamos acercarnos al nivel de una extinción en masa en cuestión de entre 240 y 540 años.

El cambio climático representa una amenaza a largo plazo. La quema de combustibles fósiles nos ha permitido imitar químicamente las grandes provincias magmáticas mediante la inyección de miles de millones de toneladas de dióxido de carbono y otros gases en la atmósfera terrestre cada año. Por volumen total, estos volcanes pasados emitieron mucho más que los humanos hoy en día; las emisiones de los traps siberianos multiplican por más de 1400 el CO₂ emitido por los humanos en 2018 procedente de la quema de combustibles fósiles para obtener energía. Sin embargo, los humanos emitimos gases de efecto invernadero tan rápido como —o incluso más rápido que— los traps siberianos y el clima terrestre cambia rápidamente en consecuencia.

Las extinciones en masa nos demuestran que el cambio climático repentino puede ser sumamente perturbador. Aunque aún no hemos atravesado el umbral del 75 por ciento de una extinción en masa, eso no significa que la cosa vaya bien. Mucho antes de llegar a ese oscuro marcador, los daños sembrarían el caos en los ecosistemas que poblamos y pondrían en peligro a especies de todo el mundo, incluida la nuestra.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.