20 de septiembre de 2015 - 00:00

Metales tóxicos y extinción masiva en los mares

Los metales tóxicos liberados por el agotamiento del oxígeno en los océanos pudieron haber ayudado a desencadenar una de las mayores extinciones de vida en la historia del planeta, sugiere una nueva investigación.

Altos niveles de plomo, arsénico y hierro -que actualmente siguen dañando a los animales y a los humanos- parecen haber causado deformidades mortales en las diminutas criaturas tipo plancton que abundaban en los antiguos mares de la Tierra.

La serie de extinciones que ocurrió durante los periodos Ordovícico y Silúrico hace entre 445 y 415 millones de años acabó con casi 85 por ciento de todas las especies animales de la Tierra.

Se trató de la segunda extinción masiva más grande de la historia, al ocurrir en una era en que casi todos los animales existentes vivían en los océanos.

Los científicos sugerían previamente varios escenarios posibles para explicar esta muerte masiva, entre ellos un enfriamiento rápido, gases volcánicos que envenenaron la atmósfera y mortales estallidos de rayos gama procedentes de una hipernova. Pero falta evidencia.

En cambio, la nueva teoría implica cambios en la química de los océanos. Metales que naturalmente yacen en el lecho oceánico se disuelven cuando disminuye el oxígeno del agua del mar debido a un influjo de nutrientes u otras causas.

Se cree que la creciente exposición a estos metales causó que las criaturas planctónicas se convirtieran en "monstruosidades", según el estudio publicado en Nature Communications.

"Imagínense dos, tres, cuatro individuos que crecen pegados (gemelos siameses); monstruosidades que tienen partes de especímenes con un tamaño mucho mayor que el normal en esos especímenes, o huevos en una cadena que no se separan por completo", escribió en un correo electrónico Thijs Vandenbroucke, de la Universidad de Lille, en Francia, y de la Universidad de Gante, en Bélgica.

Vandenbroucke es paleontólogo de un equipo de investigación internacional que examinó fósiles de un pozo de casi dos kilómetros de profundidad en el desierto libio.

Los fósiles mostraron hasta 100 veces más deformaciones que lo esperado en comparación con estudios de antecedentes, junto con una concentración de metales pesados hasta 10 veces más alta. Las monstruosidades fueron más pronunciadas entre los quitinozoos; huevos minúsculos con forma de botella envueltos en un material orgánico durable que resistió millones de años.

Deformidades similares se ven actualmente en organismos marinos y de agua dulce, una señal de exposición a altos niveles de metales tóxicos, dice Poul Emsbo, geoquímico del Sondeo Geológico de Estados Unidos, en Colorado, y coautor del estudio.

Por ejemplo, en las diatomeas de hoy, que están encerradas en una "caja perfecta y delicada", dice Emsbo, "las valvas de la cajita pueden estar completamente deformadas, como en un patrón de zigzag". Esas deformidades se usan rutinariamente para detectar contaminación de metales en las aguas, señaló.

Aunque cambios en la luz del sol y en los niveles del pH o la salinidad también pueden desencadenar deformidades en la vida marina, los científicos han encontrado poca evidencia de que algo así haya ocurrido al inicio de la extinción del Ordovícico-Silúrico. Por tanto, los niveles extremadamente altos de metales tóxicos, concluyeron los autores, son la explicación más probable de este hecho, y pudieran haber jugado un papel en otras extinciones masivas antiguas.

"Es una de las hipótesis más novedosas sobre la extinción del Ordovícico que he escuchado", dice Howard Spero, paleoclimatólogo de la Universidad de California en Davis, que no formó parte del estudio. "Nunca me siento cómodo con las capas de hielo como detonadores de extinciones masivas", explica, porque las eras de hielo podrían ser muy breves. "Y, por ello, la idea de que la química del océano haya jugado un papel significativo …   es una hipótesis muy fascinante".

Los metales pesados pueden alterar la formación de las conchas marinas. Y también afectan a los peces, las aves y otros animales, incluidos los humanos, dice Myra Finkelstein, toxicóloga ambiental de la Universidad de California en Santa Cruz. El plomo es altamente tóxico entre todas las especies vertebradas. Y el arsénico puede causar cáncer.

Aunque los científicos no pueden decir exactamente qué causó el agotamiento del oxígeno en los océanos hace millones de años, las principales teorías se centran en el incremento en los nutrientes, como el nitrógeno, que causan que las plantas crezcan más rápido y consuman todo el oxígeno.

Actualmente, las zonas muertas en expansión, como una gigantesca situada en la desembocadura del río Misisipi, son provocadas por los fertilizantes ricos en nitrógeno y otros escurrimientos de ciudades y granjas.

Además, los científicos dicen que el calentamiento de las temperaturas está absorbiendo el oxígeno de las aguas profundas del océano, haciendo que enormes franjas de los mares sean hostiles a la vida marina.

Aunque en estas zonas podría aumentar la carga de metales pesados, es improbable que ocurra en la escala vista durante las principales extinciones históricas.

No obstante, "los procesos químicos que describimos son similares entre el océano antiguo y el moderno", afirma Emsbo. "Por tanto, nuestro estudio efectivamente podría ayudar a destacar los procesos y las consecuencias ocultas causadas por los flujos de elementos antropogénicos hacia los océanos del mundo".

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