El final del periodo Pérmico y la extinción masiva que se prolongó durante 200 000 años

"Bienvenidos al Triángulo Negro", dijo la paleobióloga Cindy Looy mientras nuestra camioneta reducía la velocidad hasta detenerse en las suaves colinas del norte de la República Checa, a pocos kilómetros de las fronteras alemana y polaca. El Triángulo Negro recibe su nombre del carbón quemado por las centrales eléctricas cercanas. Décadas de lluvia ácida generada por las emisiones de las centrales eléctricas han devastado los ecosistemas de la región. Sin embargo, las colinas sin árboles se veían saludables y verdes.

Traté de disimular mi sorpresa. Durante meses había estado tras la pista del mayor desastre natural de la historia de la Tierra. Hace unos 250 millones de años, al final del período Pérmico, algo mató a alrededor del 90 por ciento de las especies del planeta. Menos del 5 por ciento de las especies animales de los mares sobrevivieron. En tierra, menos de un tercio de las especies de animales grandes lo lograron. Casi todos los árboles murieron. Looy me había dicho que el Triángulo Negro era el mejor lugar hoy para ver cómo habría sido el mundo después de la extinción del Pérmico. Esto no parecía un apocalipsis.

Vimos los primeros signos de muerte mientras caminábamos hacia las colinas: cientos de maderas caídas yacían ocultas entre la maleza. Una vez creció un bosque aquí. A 800 metros colina arriba encontramos los troncos de un rodal de abetos, muertos por la lluvia ácida. No cantaban los pájaros, ni zumbaban los insectos. El único sonido era el viento a través de las malezas tolerantes a los ácidos.

"El bosque que creció aquí hace unas décadas contenía docenas de especies de plantas", dijo Looy. "Ahora solo hay unas pocas especies de hierbas".

Looy cogió un cono de abeto. El polen de los árboles que nos rodean puede conservarse en el interior. Ella cree que la extinción del Pérmico fue causada por la lluvia ácida después de una liberación masiva de gases volcánicos. Quiere comparar el polen de los árboles de un bosque moderno muerto por la lluvia ácida con el polen fósil que se encuentra en las rocas del Pérmico.

Cual detective de homicidios en la escena del crimen, Looy selló el cono en una bolsa de plástico para su posterior análisis de laboratorio. "Se podría decir que estamos trabajando en el mayor misterio de asesinato de todos los tiempos", dijo.

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La extinción del Pérmico: un asesinato en masa con muchos sospechosos

Looy es uno de los muchos científicos que intentan identificar al asesino responsable de la mayor de las muchas extinciones masivas que han azotado el planeta. La mortandad más famosa puso fin al reinado de los dinosaurios hace 65 millones de años,  entre el Cretácico y el Terciario. La mayoría de los investigadores consideran que el caso está cerrado. Las rocas de esa edad contienen rastros de un asteroide que golpeó la Tierra, generando eventos catastróficos, desde incendios forestales globales hasta un cambio climático. Pero los detectives de Pérmico se enfrentan a una gran cantidad de sospechosos y no hay pruebas suficientes para condenar a ninguno de ellos.

Para entender esta extinción, primero quería tener una idea de su escala. Eso es difícil: los sedimentos que contienen fósiles del final del Pérmico son raros y, a menudo, inaccesibles. Un sitio que preserva a las víctimas de la extinción se encuentra a medio día en coche tierra adentro desde Ciudad del Cabo, Sudáfrica, en un monte bajo conocido como Karoo.

"Karoo es el tipo de lugar donde la gente se queda dormida al volante", dijo Roger Smith, paleontólogo del Museo Sudafricano, mientras conducíamos por la tierra sin árboles. "Pero puede ser el mejor lugar para ver la transición del reino terrestre del período Pérmico al Triásico".

Ascendimos a través de la región de ganadería ovina hacia el paso de Lootsberg. Las rocas que nos rodeaban datan de finales del Pérmico. Por cada metro de altitud que ganábamos, viajábamos decenas de miles de años hacia adelante en el tiempo, rumbo a la conclusión del Pérmico.

La primera gran dinastía de vertebrados

Si hubiéramos conducido hasta aquí antes de la extinción, habríamos visto animales tan abundantes y diversos como los del Serengeti actual, excepto que la mayoría habría pertenecido a un grupo conocido como sinápsidos. A menudo llamados reptiles parecidos a los mamíferos (parecían un cruce entre un perro y un lagarto), los sinápsidos fueron la primera gran dinastía de vertebrados terrestres de la Tierra.

"Hemos encontrado fósiles de muchos tipos de sinápsidos en estas rocas, especialmente dicinodontes con pico de tortuga, que probablemente vivían en manadas y ramoneaban la vegetación a lo largo de las orillas del río", dijo Smith. "También había muchos herbívoros más pequeños y recolectores de raíces, como los Diictodon, un dicinodonte con forma de perro salchicha que probablemente desenterró raíces y brotes. Fueron presa de los gorgonopsios, carnívoros sinápsidos de pies ligeros con dientes afilados como agujas", explica Smith.

Las rocas del Pérmico tardío por las que pasamos a medida que nos acercábamos al paso de Lootsberg capturan a los sinápsidos en el apogeo de su reinado. Durante más de 60 millones de años fueron los vertebrados terrestres dominantes de la Tierra, ocupando los mismos nichos ecológicos que sus sucesores, los dinosaurios.

Smith aminoró la marcha en zigzag, bajó la ventanilla y señaló un acantilado con bandas horizontales. "¿Ves ese corte de carretera?", preguntó. "Esa es la zona de transición del Permo-Triásico. Prepárate, estás a punto de pasar por la extinción". Los fósiles incrustados en este corte de carretera sugieren que los sinápsidos sufrieron un golpe salvaje al final del Pérmico.

Un sinápsido conocido como Lystrosaurus aparece en estos sedimentos. Smith tenía un cráneo del animal en su camioneta. Su cara plana le daba el aspecto de un bulldog con colmillos. En los primeros metros de la zona de transición, solo se han encontrado uno o dos fósiles de Lystrosaurus dispersos entre todos los diversos animales del Pérmico tardío. Más arriba, la diversidad disminuye repentinamente. Docenas de especies de sinápsidos del Pérmico desaparecen, dejando al Lystrosaurus y a algunos otros en rocas del Triásico temprano. Los animales seguían siendo abundantes, pero la comunidad que formaban era tan rica en especies como un campo de maíz.

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El efecto de la extinción en las plantas

Las plantas también se vieron afectadas por la extinción. La evidencia de la magnitud del daño a los bosques del mundo proviene de los Alpes italianos. Me uní a un equipo de investigación dirigido por Henk Visscher de la Universidad de Utrecht (Países Bajos) en el desfiladero de Butterloch, donde los lechos de fósiles expuestos cubren la transición del Pérmico al Triásico. Los lechos se encuentran en lo alto de un acantilado, al que solo se puede acceder trepando montones de escombros. Seguí ansiosamente al veterano escalador Mark Sephton por una pendiente de rocas sueltas hasta una cornisa. Sephton usó su martillo para cortar pedazos de roca de las capas que narran la extinción. Cada fragmento contiene fósiles microscópicos, pedazos de plantas y hongos. Las capas inferiores, que datan de antes de la extinción, contienen mucho polen, típico de un bosque de coníferas saludable. Pero en las rocas del límite Permo-Triásico, el polen es reemplazado por hebras de hongos fosilizados, hasta un millón de segmentos en algunas rocas del tamaño de una pelota de golf.

Todos esos hongos en las rocas fronterizas pueden representar una población explosiva de carroñeros que se dan un festín con una comida épica de árboles muertos. "Creemos que es un hongo que se descompone en la madera", dice Looy, quien trabaja con Visscher. "Cuando un árbol muere, cae. A medida que se descompone, los hongos crecen en él a partir de las esporas en el suelo, descomponiéndolo".

Visscher y sus colegas han encontrado niveles elevados de restos fúngicos en rocas del Permo-Triásico de todo el mundo. Lo llaman un "pico de hongos". Las mismas rocas producen pocos granos de polen de los árboles. La conclusión de Visscher: Casi todos los árboles del mundo murieron en masa.

En el camino desde Butterloch, un miembro del equipo me entregó un plátano suave y marrón, un sobrante del almuerzo. "Así es como se puede imaginar la extinción del Pérmico. Biomasa en descomposición", dijo.

"No es fácil matar a tantas especies"

"No es fácil matar tantas especies", dice Doug Erwin, paleontólogo del Instituto Smithsonian (Estados Unidos). "Tenía que ser algo catastrófico". Erwin y el geólogo Samuel Bowring, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE. UU.), han datado cenizas volcánicas en sedimentos chinos depositados durante la extinción. Bowring cree que la extinción tuvo lugar en tan solo unos cientos de miles de años, más rápido que el clic del obturador de una cámara en una escala geológica de tiempo. Los sospechosos deben ser capaces de matar con una rapidez asombrosa tanto en tierra como en el mar. Mientras hablaba con algunos de los investigadores que seguían la pista del asesino, me enteré de cuántos sospechosos hay y de lo difícil que es desarrollar un caso ajustado.

El impacto de un enorme asteroide es el principal sospechoso de Gregory Retallack, geólogo de la Universidad de Oregón (Estados Unidos). La colisión habría enviado miles de millones de partículas a la atmósfera, explica. Se habrían extendido por todo el planeta, y luego habrían llovido sobre la tierra y el mar.

Retallack ha descubierto diminutos cristales de cuarzo marcados con fracturas microscópicas en rocas de la época de la extinción en Australia y la Antártida. "Se necesita una fuerza asombrosa, muchas veces mayor que una explosión nuclear, para crear este cuarzo impactado", dijo Retallack. "Solo un impacto podría deformarlo de esta manera". Un equipo de investigadores encontró recientemente lo que podría ser la huella de ese impacto enterrada debajo de Australia: un cráter de 120 kilómetros de ancho dejado por un asteroide de más de 4,8 kilómetros de diámetro.

Le pregunté a Retallack cómo sería un impacto si hubiéramos estado parados a unos cientos de kilómetros de la zona cero. "Terrorífico. Nubes de gases nocivos se elevaban y bloqueaban el sol durante meses. Las temperaturas bajarían y caerían nieve ácida corrosiva y lluvia. Después de que las nubes se despejaran, la atmósfera sería espesa con dióxido de carbono de los incendios y materia en descomposición. El CO₂ es un gas de efecto invernadero; habría contribuido al calentamiento global que duró millones de años", respondió.

Los efectos a corto plazo por sí solos (frío, oscuridad y lluvia ácida) matarían las plantas y el plancton fotosintético, la base de la mayoría de las cadenas alimentarias. Los herbívoros morirían de hambre, al igual que los carnívoros que se alimentaban de los herbívoros.

¿Y si el origen estuviera en el mar?

Otros detectives del Pérmico sospechan que el asesino rezumaba desde el mar. Durante años, los científicos han sabido que el océano profundo carecía de oxígeno a finales del Pérmico. Pero la mayor parte de la vida se concentra en aguas poco profundas, en lugares como los arrecifes. En 1996, los geólogos británicos Paul Wignall y Richard Twitchett, de la Universidad de Leeds, informaron de la primera evidencia de agotamiento del oxígeno, o anoxia, en rocas que se formaron bajo aguas poco profundas en el momento de la extinción.

La contaminación a veces convierte las aguas en anóxicas hoy en regiones que carecen de buena circulación. Pueden producirse muertes locales de vida marina. Pero Wignall sospecha que todo el océano puede haberse estancado en la época del Pérmico. ¿Qué podrían detener las corrientes que oxigenan el océano? Tal vez la falta de casquetes polares durante el Pérmico tardío llevó al estancamiento. Normalmente, las diferencias de temperatura entre las aguas polares y ecuatoriales crean corrientes convectivas. Sin esas corrientes, el agua anóxica podría haberse acumulado, derramándose en aguas poco profundas a medida que aumentaba el nivel del mar y asfixiando la vida marina.

Los océanos del Pérmico también podrían haber sido envenenados con CO₂, según Andrew Knoll, paleobiólogo de Harvard (Estados Unidos). Las bacterias oceánicas comen materia orgánica, produciendo bicarbonato como subproducto digestivo. Sin las corrientes, la carga de bicarbonato podría haber crecido en las profundidades del océano. Knoll cree que algo grande, no está seguro de qué, perturbó los mares. El agua cargada de bicarbonato se elevó desde abajo, sugiere. A medida que lo hacía, se despresurizaba. El bicarbonato disuelto se liberó en forma de CO₂, haciendo que los mares burbujearan como un vaso de refresco.

La crisis de los animales marinos habría comenzado cuando los niveles tóxicos de CO₂ entraron en las aguas poco profundas. Los peces se habrían vuelto letárgicos y se habrían dormido lentamente. "Quizá el Pérmico terminó con un gemido y no con una explosión", dijo Knoll.

Un volcán, otro sospechoso habitual

Otra sospechosa, una época mortal de erupciones volcánicas, dejó una huella dactilar de 2,6 millones de kilómetros cuadrados en Siberia. Debajo de la ciudad de Norilsk se encuentra una pila de lava de cuatro kilómetros y medio de espesor, cubierta de coníferas. Los geólogos llaman a este vasto campo de lava las traps siberianos. No fue producido por un volcán. "Flujos gruesos y pulsantes de magma brillante brotaron de numerosos volcanes anchos y planos", dijo el geólogo Paul Renne del Centro de Geocronología de Berkeley (Estados Unidos). "Cientos de kilómetros cúbicos se extienden a través de Siberia, lo suficiente como para enterrar la Tierra a una profundidad de unos 6 metros", añade.

Durante décadas, los científicos han sabido que los traps siberianos se formaron en la época de la extinción del Pérmico. ¿Podría estar relacionada la mayor extinción con las mayores erupciones volcánicas? Renne, un experto en determinar las edades de las rocas, ha estado tratando de determinar el momento de los eventos. Su laboratorio está lleno de máquinas —marañas de cables de alto voltaje, líneas de vacío y acero inoxidable— que datan las rocas midiendo la desintegración de los isótopos radiactivos que contienen. Renne obtuvo trozos de lava de los traps siberianos y rocas fronterizas del Permo-Triásico de China. Ha determinado que los dos eventos ocurrieron con 100 000 años de diferencia. Renne duda de que se trate de una coincidencia.

Pero los volcanes de los traps siberianos no causaron la extinción al inundar el mundo con lava. A medida que los gases volcánicos se vertían en los cielos, habrían generado lluvia ácida y las moléculas de sulfato habrían bloqueado la luz solar y enfriado el planeta. La glaciación habría reducido el volumen de agua en el océano, almacenándola en forma de hielo. El nivel del mar habría bajado, matando la vida marina en las aguas poco profundas y reduciendo severamente la diversidad. El descenso del nivel del mar también puede liberar el metano del océano, que, combinado con el CO₂ de las erupciones y la materia orgánica en descomposición, probablemente produciría condiciones de invernadero. "En 1783 un volcán llamado Laki entró en erupción en Islandia", dijo Renne. "En un año, la temperatura global bajó casi dos grados. Imagínese un Laki en erupción cada año durante cientos de miles de años".

Una verdad desordenada

Cada científico que conocí me dejó pensando que él o ella estaba a una o dos pistas de resolver el crimen. Pero como me advirtió Doug Erwin, del Smithsonian, "la verdad a veces es desordenada". La extinción del Pérmico le recuerda a Asesinato en el Orient Express, de Agatha Christie, en la que se descubre un cadáver con 12 heridas de arma blanca en un tren. Doce asesinos diferentes conspiraron para matar a la víctima. Erwin sospecha que puede haber habido varios asesinos al final del Pérmico. Tal vez todo —erupciones, un impacto, anoxia— salió mal en el mismo momento.

¿Podría volver a suceder? "Claro. La pregunta es cuándo. ¿Mañana? ¿Dentro de cien millones de años?", responde Erwin. 

Salí de la oficina de Erwin en el Smithsonian y entré en la sala de dinosaurios. Detrás de los dinosaurios había una caja con cráneos de sinápsidos del Pérmico. No reciben muchas visitas. Lystrosaurus, el sinápsido que heredó el mundo estéril del Triásico, miraba con los ojos vacíos. Con la desaparición de su competencia, el Lystrosaurus se extendió por todo el mundo, desde Rusia hasta la Antártida.

La muerte crea oportunidades. Los supervivientes ocupan nichos vacíos. En un millón de años, la diversidad de sinápsidos se recuperó. Un linaje produjo nuestros antepasados, los primeros mamíferos. Ahora estamos creando una nueva extinción masiva, acabando con innumerables especies. ¿Será la vida igual de resistente esta vez? Recordé las plantas tolerantes a los ácidos del Triángulo Negro, donde hemos hecho tanto para destruir un ecosistema. Si la vida puede sobrevivir a la extinción del Pérmico, puede sobrevivir a cualquier cosa.