Una importante fuente de petróleo de América del Norte está dando pistas sobre una de las extinciones masivas más mortíferas de la Tierra

La Formación Bakken, un depósito rocoso de 200 000 millas cuadradas debajo de partes de Canadá y Dakota del Norte, ha suministrado miles de millones de barriles de petróleo y gas natural a América del Norte durante 70 años. Un nuevo descubrimiento revela que las rocas también abren una ventana informativa única a la compleja historia geológica de la Tierra.

Un equipo de investigación, que incluye geocientíficos de la Universidad de Maryland, la Universidad George Mason y la compañía noruega de petróleo y gas Equinor, ha desarrollado un nuevo marco para analizar datos fósiles y biogeoquímicos extraídos de rocas de formación.

Usando esta técnica, el equipo identificó una causa importante de varias crisis bióticas convergentes durante el período Devónico tardío hace aproximadamente 350 millones de años: euxinia, o agotamiento de oxígeno y expansión de sulfuro de hidrógeno en grandes masas de agua. Publicado en la revista naturaleza El 8 de marzo de 2023, los hallazgos del equipo mostraron vínculos entre el nivel del mar, el clima, la química oceánica y la bioturbación.

«Por primera vez, podemos señalar un mecanismo de muerte específico responsable de una serie de perturbaciones bióticas importantes durante el Devónico tardío», dijo el profesor de geología de la UMD, Allan Jay Kaufman, autor principal del artículo. «Ha habido otras extinciones masivas probablemente causadas por la expansión del sulfuro de hidrógeno antes, pero nadie ha estudiado exhaustivamente los efectos de este mecanismo de muerte durante este período crítico en la historia de la Tierra».

Según Kaufman, el período Devónico tardío fue una «tormenta perfecta» de factores que jugaron un papel muy importante en cómo es la Tierra hoy. Las plantas vasculares y los árboles fueron de particular interés en este proceso; A medida que se expandieron en la tierra, las plantas estabilizaron la estructura del suelo, ayudaron a difundir los nutrientes al océano y agregaron oxígeno y vapor de agua a la atmósfera mientras extraían dióxido de carbono de ella.

«La introducción de plantas terrestres capaces de fotosíntesis y transpiración estimuló el ciclo hidrológico, lo que desató la capacidad de la Tierra para una vida más compleja tal como la conocemos hoy», dijo Kaufman.

El Devónico terminó aproximadamente al mismo tiempo que los sedimentos de Bakken, lo que permitió que capas de lutitas ricas en materia orgánica «registren» las condiciones ambientales que ocurrieron allí. A medida que los continentes de la Tierra se sumergieron durante ese tiempo, varios sedimentos, incluido el esquisto negro, se acumularon gradualmente en los mares interiores que se formaron dentro de depresiones geológicas como la Cuenca Williston, que es la Formación Bakken preservada.

El asistente de laboratorio universitario Tetris Faison, quien se unió al laboratorio de Kauffman después de tomar un curso con él a través del Programa de aprendizaje vivo de Carrion Communities, preparó y analizó más de 100 muestras de esquisto y carbonatos de la formación.

Después de analizar las muestras, Kaufmann, Faison y el resto del equipo de Bakken descifraron capas claras de sedimento que representan tres grandes crisis bióticas conocidas como los eventos Anulata, Dasberg y Huangenberg, el último de los cuales estuvo relacionado con una de las mayores extinciones masivas. en la historia de la Tierra.

«Podemos ver eventos anóxicos claramente caracterizados por esquisto negro y otros depósitos geoquímicos, que probablemente estén relacionados con una serie de aumentos rápidos del nivel del mar», explicó Kaufman. «Sospechamos que los niveles del mar pueden haber aumentado durante los eventos de pulso debido al derretimiento de las capas de hielo alrededor del Polo Sur en este momento».

El aumento del nivel del mar habría provocado la inundación de los márgenes continentales interiores, o la zona de transición entre las cortezas oceánica y continental. En estos lugares, los altos niveles de nutrientes, como el fósforo y el nitrógeno, pueden provocar la proliferación de algas que crean áreas con poco oxígeno en grandes masas de agua.

Estas áreas, a su vez, aumentarán el sulfuro de hidrógeno tóxico donde vive la mayoría de los animales marinos. Bajo estas condiciones, los animales en los océanos y en la tierra alrededor de la costa se habrían extinguido durante estos eventos del Devónico tardío.

La investigación del equipo no se limita a las bioturbaciones globales de hace cientos de millones de años. Kaufman sugiere que sus hallazgos se aplican no solo a los mares interiores poco profundos del período Devónico, sino también a los océanos actuales afectados por el calentamiento global. Compare el sistema circulatorio en el océano con una «cinta transportadora» que transporta nutrientes, oxígeno y microorganismos de un lugar a otro.

«El agua fría y salada se desarrolla en el Atlántico Norte antes de hundirse y finalmente llegar a los océanos Índico y Pacífico, dando la vuelta al mundo. Esta corriente en chorro oceánica ayuda a distribuir el oxígeno que sustenta la vida en los océanos», explicó Kaufman. «Si esta cinta transportadora se ralentiza por el calentamiento global, partes del océano podrían verse privadas de oxígeno y potencialmente volverse euxínicas».

Agregó que los daños colaterales del calentamiento global pueden alentar la migración de animales desde zonas muertas o poner a la Tierra en un camino de disminución de la diversidad y aumento de las tasas de extinción.

«Nuestro estudio nos ayuda a comprender muchas cosas sobre los dolores de crecer en la Tierra a través de la transición crítica de un mundo que no reconoceríamos hoy a un mundo que podría ser más familiar», dijo Kaufman. «Proporciona evidencia de un mecanismo de muerte que puede ser general para muchas de las muchas extinciones masivas que ocurrieron en el pasado, pero también explica el origen de una fuente importante de petróleo y gas para los Estados Unidos».