13/11/2015

Extinção do Devoniano Superior

A extinção do Devoniano Superior foi um dos cinco maiores eventos de extinção na história da biota terrestre.
Uma extinção maior, o Evento Kellwasser, deu-se na fronteira que marca o início da última fase do período Devoniano, a fase da fauna Fameniana (fronteira Frasniana-Fameniana) há cerca de 374 milhões de anos atrás. No total desapareceram 19% de todas as famílias e 50% de todos os genera. Uma segunda e distinta extinção em massa, o Evento Hangenberg, fechou o período Devoniano.
Embora seja claro que se deu uma perda massiva de biodiversidade no Devoniano Superior, o tempo que estes eventos levaram a decorrer é incerto, com estimativas que vão desde os 500.000 aos 25 milhões de anos, desde o Givetiano Médio até ao Fameniano Superior. Nem é claro se foram duas extinções em massa acentuadas ou uma série de extinções mais pequenas, embora as últimas pesquisas sugiram causas múltiplas e uma série de pulsos de extinções, podendo ir até aos sete, estendendo-se ao longo de 25 milhões de anos, com grandes extinções nas fases finais do Givetiano, Frasniano e fameniano.
Aquando do Devoniano Superior, a Terra tinha sido colonizada por plantas e insectos. Nos oceanos existiam grandes recifes construídos por corais e estramotoporóides. A Euramérica e o Gondwana estavam a começar a convergir naquilo que viria a tornar-se a Pangeia. Aparentemente a extinção só afectou a vida marinha. Os grupos mais afectados incluem os braquiopedes, as trilobites e os organismos construtores de recifes, mais tarde, viriam a desaparecer praticamente, com os recifes de corais a só voltarem já segundo a evolução moderna, durante o Mesozóico. As causas desta extinção são incertas. As teorias mais aceites incluem alterações no nível do mar e anóxia oceânica, possivelmente desencadeada por um arrefecimento global ou vulcanismo oceânico. Também tem sido sugerido o impacto de um cometa ou de outro corpo extraterrestre. Algumas análises estatísticas sugerem que a diminuição na diversidade foi causada mais por uma diminuição na especiação que por um aumento de extinções. Isto pode ter sido causado mais por invasões de espécies cosmopolitas, do que por outro evento qualquer singular. Surpreendentemente, os vertebrados com mandíbula parecem não ter sido afectados pela perda de recifes ou de outros aspectos do evento Kellwasser, enquanto que os agnatha encontravam-se já em declínio muito antes do final do Frasniano.


O mundo do Devoniano Superior

Durante o Devoniano Superior os continentes estavam posicionados de forma diferente, com um supercontinente, o Gondwana, a cobrir grande parte do Hemisfério Sul. O continente da Sibéria ocupava o Hemisfério Norte, enquanto um continente equatorial, Laurussia (formado pela colisão de Báltica e Laurentia), encontrava-se à deriva em direção do Gondwana. As montanhas caledonianas estavam a emergir no que é hoje as Terras Altas escocesas e Escandinávia, enquanto que os Apalaches levantavam-se nas Américas.
A biota também era muito diferente. As plantas que haviam habitado a terra em formas semelhantes ao musgo, hepáticas e líquenes, haviam acabado de desenvolver raízes, sementes e sistemas de transporte de água que lhes permitiam sobreviver longe de locais que estivessem constantemente húmidos - e consequentemente construíram grandes florestas nas terras altas. Várias clades diferentes tinham desenvolvido uma forma arbustiva ou tipo árvore aquando do Devoniano Superior, incluindo as samambaias clodoxylopsida, os lycopodiophyta lepidosigillarioides, aneurophyte e progimnospermas arcaeopterid. os peixes também estavam a sofrer uma enorme radiação, e os primeiros tetrapóides começavam a desenvolver estruturas tipo pernas.

Duração e início dos eventos de extinção

As taxas de extinção parecem ser mais elevadas do que as taxas de fundo por um período que durou os últimos 20 a 25 milhões de anos  do Devoniano. Durante este período, cerca de oito a dez eventos distintos podem ser observados, em que dois se destacam. O evento Kellwasser foi precedido por um longo período de perda de biodiversidade. O registo fóssil dos primeiros 15 milhões de anos do Carbonífero é marcado por um grande vazio de fósseis de animais, provavelmente relacionado com as perdas ocorridas no evento Hangenberg no fim do Devoniano. Este período é conhecido como a Lacuna de Romer.

O evento de Kellwasser
O evento de Kellwasser é o termo dado ao pulso de extinção que se deu perto da fronteira Frasniana/Fameniana. A maior parte das referências para "a Extinção do Devoniano Superior" são de facto uma referencia ao Kellwasser, que foi o primeiro evento a ser detectado com base no registo de invertebrados marinhos. Pode, de facto, ter havido dois eventos intimamente espaçados mostrados pela presença de duas camadas de xisto anóxicas distintas.

O evento de hangenberg
O evento Hangenberg situa-se logo abaixo da fronteira Devoniano/Carbonífera e marca o último pico no período de extinção. É marcado por uma camada de xisto negro anóxico  e um depósito de arenito sobrejacente. Contrariamente ao evento Kellwasser, o evento Hangenberg afectou tanto os ambientes marinhos quanto os terrestres.

Efeitos do evento


Impacto Geológico
O evento Kellwasser e a maior parte dos outros pulsos do Devoniano Superior efectaram principalmente a vida marinha, e afetaram seletivamente em maior quantidade os organismos de água morna rasa do que is organismos de água fria. O grupo mais importante a ser afetado pelo evento Kellwasser foram os construtores de recifes do grande sistema de recifes do Devoniano, incluindo os estromatoporóides e os corais rugosos e tabulares. Os recifes do Devoniano Superior eram dominados por esponjas e bactérias calcificadoras, que produziam estruturas como  oncólitos e os estromatólitos. O colapso do sistema de recifes foi tão forte que a construção de recifes não recuperou até à era Mesozóica.
Outras taxa que foram duramente atingidas foram os braquiópodes, as trilobitas, as amonites, os conodontes e os acritarcos. As taxa sobreviventes mostram tendências morfológicas ao longo do evento. As trilobites desenvolveram olhos mais pequenos durante o evento Kellwasser (após o evento vieram a aumentar de tamanho). Este facto sugere que a visão era menos importante durante o evento, talvez devido ao aumento da profundidade da água ou à turvação desta. As abas das trilobites também se expandiram nesta altura. Pensa-se que as abas tinham um propósito respiratório, e o aumento da anóxia das águas levou a um aumento destas em resposta ao evento. A forma dos sistema alimentar dos conodontes  também variou, de acordo com a temperatura da água, o que pode estar relacionado com o facto de ao ocuparem níveis tróficos diferentes, os nutrientes mudarem.Como na maior parte dos eventos de extinção, as taxa especializadas que ocupavam pequenos nichos foram mais afectados do que os de características mais generalistas.
O evento Hangenberg afetou tanto as comunidades marinhas quanto de água doce. Esta extinção em massa afetou as amonites, trilobites assim como vertebrados com mandíbula, incluindo os ancestrais dos tetrapodes. O Hangenberg está ligado à extinção de 44% dos vertebrados de nível elevado, incluindo todos os placodermes e a maior parte dos sarcopterígeos, assim como a biota dos vertebrados. Isto levou ao estabelecimento da fauna dos vertebrados modernos, consistindo na sua maior parte em actinopterygii, condropterígeos e tetrapodes, no Carbonífero. A Lacuna de Romer, uma falha de 15 milhões de anos no registo dos tetrapodes do Carbonífero Inferior, tem sido relacionado com este evento. Também, algumas perdas relacionadas com o evento Kellwasser ocorreram muito provavelmente durante a extinção Hangenberg, devido ao pouco registo dos invertebrados marinhos do Fameniano.

Magnitude
A queda na biodiversidade do Devoniano Superior foi mais drástica do que o evento de extinção familiar que encerrou o Cretáceo: estima-se que 22%  de todas as famílias de animais marinhos (grande parte invertebrados) foi eliminada, assim como 57% dos genera e 75% das espécies. Embora estas estimativas devam ser tratadas com cuidado, uma vez que é difícil averiguar as reais estimativas de perdas devido às diferenças de preservação das amostras durante o Devoniano.

Causas da extinção

Uma vez que as extinções relacionadas com o Kellwasser ocorreram durante um período de tempo tão prolongado, é difícil de assinalar uma causa, e até mesmo separar a causa do efeito. O registo sedimentológico mostra que o Devoniano Superior era uma altura de mudança ambiental, o que afectava os organismo de forma direta e causava extinções. O que causou estas mudanças está em aberto.

Grandes alterações ambientais
Desde o final do Devoniano Médio até ao Devoniano Superior, podem ser detectadas diversas alterações ambientais no registo sedimentário. Existem provas de uma anoxia generalizada nas águas do fundo dos oceanos, a taxa de enterro de carbono disparou e os organismos bentónicos foram dizimados, principalmente nos trópicos e com particular incidência nas comunidades dos recifes. Têm sido encontradas boas provas de várias mudanças nos níveis oceânicos durante o período do evento Frasniano-Fameniano, com o aumento do nível do mar associado com o começo dos depósitos anóxicos.O evento Hangenberg tem sido associado com um aumento do nível dos oceanos seguido de uma mudança na queda do nível devido a uma glaciação.

Desencadeadores possíveis

Impacto de um meteoro
os impactos de meteoros podem ser desencadeadores de extinções em massa dramáticos. Deu-se como causa principal para a mudança da fauna um impacto de um asteróide, mas não existem provas concretas de um impacto de um objecto extraterrestre. As crateras de impacto como as do Alamo datadas da época Kellewasser e a Woodleight do Hanberg não podem ser datadas com precisão suficiente para as ligar ao evento, outros que foram datados com precisão não são contemporaneos com a extinção. Embora tenham sido observadas algumas características menores de impactos meteóricos (anomalias de iridium e microesférulas), estas podem ter sido causadas por outros factores.

Evolução das plantas
Durante o Devoniano, as plantas terrestres estiveram sujeitas a uma grande fase na evolução das plantas. A altura máxima passou de 30 cm no início do Devoniano a 30 m de altura no final do mesmo período. Este aumento na altura foi possível devido à evolução do sistema vascular avançado, que permitiu o crescimento de um sistema complexo de ramos e raízes. Conjuntamento com este facto, o desenvolvimento das sementes permitiu a reprodução e dispersão em áreas que não estavam contantemente húmidas, permitindo às plantas colonizar áreas interiores, anteriormente inóspitas e terras altas. Estes dois factores aumentaram grandemente o papel das plantas a nível global. Particularmente, as florestas Archeopteris expandiram-se rapidamente durante as fases de encerramento do Devoniano.

Os efeitos na meteorização
Estas árvores altas requeriam raízes profundas de forma a adquirir água e nutrientes, assim como para providenciar suporte. Estes sistemas vieram a quebrar as camadas superiores de rocha e estabeleceram uma camada profunda de solo, com alguns metros de espessura. Contrariamente, no início do Devoniano as plantas só podiam suportar rizóides e rizomas que penetrassem apenas alguns centímetros. A mobilização de uma grande parte do solo teve um efeito enorme: o solo promove a meteorização, a quebra química das rochas, libertando iões que actuam como nutrientes para as plantas e algas.
A relativa rapidez de aumento na entrada de nutrientes nos rios pode ter causado a eutrofização e subsequente anoxia.

Efeito no CO2
A colonização dos continentes pelas plantas  deu-se durante a época Devoniana e esta colonização massiva de plantas fotossintéticas nas primeiras florestas pode ter reduzidos os níveis de dióxido de carbono na atmosfera. Uma vez que o COé um gás de efeito de estufa, esta redução pode ter provocado um arrefecimento climático. Provas de depósitos glaciares, como os do norte do Brasil, sugerem uma globalização generalizada no final do Devolniano. Uma das causas para a extinção em massa pode ter sido um episódio de um arrefecimento global, seguido do clima ameno no período Devoniano. O evento Hangenberg também tem sido ligado a uma glaciação nos trópicos equivalente a uma idade do gelo tipo a do Pleistoceno.
A meteorização das rochas de silicatos também desceram os níveis de dióxido de carbono na atmosfera. Este factor deu-se na mesma altura do enterro de matéria orgânica diminuindo as concentrações atmosféricas de dióxido de carbono de 15 a cerca de 3 vezes os níveis actuais. O carbono em forma de matéria vegetal seria produzida a escalas prodigiosas, e dadas as condições certas, poderia ser acumulada e soterrada, que eventualmente viriam a produzir grandes medidas de carvão que afastaram o carbono da atmosfera prendendo-o na litosfera. Esta redução de dióxido de carbono na atmosfera terá causado um arrefecimento global  e resultou em, pelo menos, um período de glaciação no Devoniano Superior (e consequente queda do nível do mar). A continuação da queda do carbono orgânico eventualmente veio a tirar a Terra do efeito de Estufa para uma idade do gelo que continuou ao longo do Carbonifero e Permiano.



Fonte
http://en.wikipedia.org/wiki/Late_Devonian_extinction

Desejo

«O condenado à morte deixou transparecer uma alegria comovida ao saber do indulto. Mas ao cabo de algum tempo, acentuando-se as melhora...