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Con evidencias datadas en la peor extinción sobre la Tierra, científicos han identificado una nueva causa de extinción en los eventos de calentamiento extremo: floraciones microbianas que convierten los ríos y lagos en “sopas tóxicas”. Y alertan: el mismo fenómeno se está observando en la actualidad.
En un ecosistema sano, las algas microscópicas y las cianobacterias proporcionan oxígeno a los animales acuáticos como un producto de desecho de su fotosíntesis. Pero cuando su número se sale de control, estos microbios agotan el oxígeno libre e incluso liberan toxinas en el agua.
Al estudiar los registros fósiles, sedimentarios y químicos de rocas cerca de Sídney, Australia, los investigadores dirigidos por la Universidad de Connecticut descubrieron que varios pulsos de eventos de floración habían ocurrido poco después de los primeros eventos volcánicos de la extinción masiva del final del Pérmico, hace 252 millones de años.
Una vez que los animales que se alimentan del fondo, o "detritívoros", fueron eliminados, no quedó nadie para mantener a raya a los microbios. Los sistemas de agua dulce se llenaron de algas y bacterias, lo que retrasó la recuperación de los animales durante quizás millones de años.
"Estamos tratando de comprender en qué condiciones vivían estas plantas, por ejemplo, si se trataba de depósitos lacustres frente a depósitos fluviales", dice en un comunicado Tracy Frank, profesora de Geociencias.
Los tres ingredientes principales de la sopa tóxica son las emisiones aceleradas de gases de efecto invernadero, las altas temperaturas y la abundancia de nutrientes. Las erupciones volcánicas proporcionaron los dos primeros, mientras que la deforestación repentina causó el tercero. Cuando los árboles fueron eliminados, los suelos sangraron en los ríos y lagos, proporcionando todos los nutrientes que los microbios necesitarían.
Cuando los investigadores compararon los registros fósiles de diferentes extinciones masivas relacionadas con el calentamiento, el equipo encontró registros fósiles extremadamente similares. Esto implica la proliferación de microbios mortales como agresores repetidos de extinciones de agua dulce durante eventos extremos de calentamiento.
Hoy en día, los seres humanos han estado siguiendo esta receta, y las floraciones microbianas de agua dulce han ido en aumento, lo que ilustra la importancia de las geociencias para comprender el pasado en formas que ofrecen un contexto crucial para comprender los cambios contemporáneos en el clima.
"Estamos viendo más y más floraciones de algas tóxicas en lagos y en ambientes marinos poco profundos que se relacionan con aumentos de temperatura y cambios en las comunidades de plantas que conducen a aumentos en las contribuciones de nutrientes a los ambientes de agua dulce", dice Frank. "Entonces, hay muchos paralelismos con la actualidad. El vulcanismo fue una fuente de CO2 en el pasado, pero sabemos que la tasa de entrada de CO2 que se observó en ese entonces era similar a la tasa de aumentos de CO2 que estamos viendo hoy debido a efectos.
"Podemos tener una idea de cuánto ha cambiado el clima en el pasado, cuáles son los extremos, con qué rapidez puede cambiar, cuáles son las causas del cambio climático y eso nos da un buen telón de fondo para comprender lo que está sucediendo hoy".
Según el informe de este año del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), la influencia de los seres humanos en el cambio climático es "inequívoca", lo que crea condiciones que favorecen la propagación de estos microbios amantes del calor. En combinación con la afluencia de nutrientes de la contaminación del agua, principalmente de la agricultura y la deforestación, esto ha llevado a un fuerte aumento de las floraciones tóxicas. Los resultados: muerte masiva de peces, graves efectos en la salud humana y del ganado y un costo anual medible en miles de millones de dólares.
"El final del Pérmico es uno de los mejores lugares para buscar paralelismos con lo que está sucediendo ahora", dice Fielding.
"El otro gran paralelo es que el aumento de temperatura al final del Pérmico coincidió con aumentos masivos en los incendios forestales. Una de las cosas que destruyó ecosistemas enteros fue el fuego, y lo estamos viendo ahora mismo en lugares como California. Uno se pregunta cuáles son las consecuencias a largo plazo de eventos como ese a medida que se generalizan cada vez más”.
Estos son síntomas claros de un ecosistema desequilibrado, y el presente estudio indica que los impactos de los eventos de floración pueden hacerse eco durante un tiempo extremadamente largo. Sin embargo, a diferencia de las especies que sufrieron extinciones masivas en el pasado, tenemos la oportunidad de prevenir estas floraciones tóxicas manteniendo limpias nuestras vías fluviales y reduciendo nuestras emisiones de gases de efecto invernadero.
"Lo aterrador es que estamos acostumbrados a pensar en términos de escalas de tiempo de años, tal vez decenas de años, si nos ponemos realmente aventureros. El evento de extinción masiva del final del Pérmico tardó cuatro millones de años en recuperarse. Eso es aleccionador", concluye Fielding.