Impactos y diversidad ecológica

Autor: Alberto González Fairén

¿Cuál ha sido la frecuencia de impactos de asteroides de grandes dimensiones sobre la Tierra a lo largo de su historia? ¿Cómo han afectado a la biodiversidad en épocas geológicamente recientes?

Durante los primeros años de existencia del Sistema Solar, se formaron los planetas rocosos, se formó la Luna y la frecuencia de grandes impactos sobre los planetas recién formados empezó a disminuir. Varios cientos de millones de años más tarde, los planetas rocosos volvieron a sufrir un episodio transitorio de bombardeo asteroidal, conocido como el “Gran Bombardeo Terminal”, que finalizó hace unos 3.700 millones de años (Figura 1). La evidencia de este gran bombardeo se ha obtenido a partir del análisis de las superficies de cuerpos geológicamente poco activos, como la Luna, donde las mayores y más recientes cuencas de impacto datan precisamente de la época del Gran Bombardeo.

Figura 1: Incremento transitorio en el número de impactos
sobre la Tierra durante el Gran Bombardeo Terminal.

Aunque la actividad geológica de la Tierra ha borrado el rastro de impactos tan primitivos, algunas de las secuencias estratigráficas más antiguas conservan el registro de la época de grandes impactos. Por ejemplo, los materiales vaporizados por la energía del impacto se enfrían en la atmósfera y se condensan formando esférulas (Figura 2), que se distribuyen por extensas áreas de la superficie de la Tierra (Figura 3). Las secuencias estratigráficas de hace 3.500 millones de años, que registran la existencia de entornos marinos, conservan capas de esférulas.

Figura 2: Esférulas incrustadas en capas de rocas de Australia.
(© Oberlin College photo/Bruce M. Simonson)

Figura 3: Distribución de esférulas formadas durante el Dryas
reciente (YDB, hace 13.000 años), recogidas en 18 lugares
de 4 continentes, prueba de un gran impacto en esa época.
(© YDB Research Group)

Brandon Johnson y Jay Melosh, de la Universidad Purdue, publicaron en mayo de 2012 los resultados de sus investigaciones sobre el tamaño y la velocidad de impacto de los asteroides que han formado las capas de esférulas en la Tierra. Sus resultados sugieren que el flujo de impactos era mucho mayor de lo esperado hace entre 3.500 y 2.500 millones de años, mucho después del final del Gran Bombardeo. La causa de este importante flujo tan tardío fue explicada por el equipo de William Bottke en abril de 2012: las órbitas de los planetas gigantes experimentaron un periodo de ajuste y desestabilización, lo que provocó que algunos asteroides fueran desviados hacia órbitas de colisión con los planetas rocosos. Sus resultados incluyen el impacto de grandes asteroides con la Tierra hasta hace 1.700 millones de años, formando las capas de esférulas, en una época en la que la vida ya estaba asentada sobre nuestro planeta.

En épocas mucho más recientes, los grandes impactos han jugado un papel fundamental en la evolución de la biosfera. Por ejemplo, la extinción masiva de seres vivos más importante de los últimos 500 millones de años tuvo lugar hace 252 millones de años, al final del Pérmico. Se han propuesto diferentes causas para esta extinción masiva, incluido el impacto de un gran asteroide. La mayoría de los organismos marinos fueron diezmados, incluyendo el declive de los braquiópodos y los crinoideos que dominaban los mares del Paleozoico, y su sustitución por una amplia variedad de crustáceos en el Mesozoico. Sin embargo, a pesar de este drástico declive en biodiversidad, el número de nuevos taxones de alta jerarquía (familia o superior) que evolucionaron durante la recuperación de la biosfera durante el Triásico fue relativamente pequeño. ¿Existe alguna explicación para este fenómeno?
 

Además de afectar a la biodiversidad, las grandes extinciones masivas suelen reestructurar a gran escala la variedad de funciones que llevan a cabo los ecosistemas. William Foster y Richard Twitchett, de la Universidad de Plymouth, publicaron en febrero de este año una comparación entre las principales arquitecturas ecológicas de finales del Pérmico y principios del Triásico. Sus resultados apuntan a que el número de redes ecológicas permaneció esencialmente estable en los mares antes, durante y después de la gran extinción. Es decir, que aunque las pérdidas temporales de hábitats marinos específicos fue enorme, a escala global las estrategias ecológicas de supervivencia en los mares no variaron de forma significativa.

Al analizar sus datos en función de regiones y hábitats, Foster y Twitchett sí encontraron variaciones espaciales en el mantenimiento de la diversidad funcional. Por ejemplo, la mayor diversidad ecológica de la Tierra previa a la extinción se localizaba en los trópicos; y sin embargo en los primeros dos millones de años después de la extinción, el número de diferentes modos de vida en los trópicos y en latitudes superiores era similar. En cualquier caso, después de la extinción masiva del Pérmico, la Tierra experimentó una pérdida mínima de funcionalidad ecológica. Por lo tanto, aunque la radiación de nuevas especies y géneros fue probablemente un proceso activo durante el Triásico, la escasez de ecoespacios disponibles puede explicar porqué apenas aparecieron nuevos taxones de alta jerarquía o nuevas estrategias de supervivencia.

Figura 4: Las 5 mayores extinciones masivas de la historia de la Tierra.
(© Zoowiki)