Basin Restriction or Oceanic Anoxic Event During the Upper Kellwasser Event in the Appalachian Basin: Insights From mm-scale Analysis of the Point Gratiot Bed
Este estudio utiliza el análisis geoquímico a escala milimétrica de la Capa de Point Gratiot para demostrar que el declive observado en el enriquecimiento de molibdeno, a pesar de la intensificación de la anoxia, se explica mejor por un evento anóxico oceánico global que por la restricción de la cuenca, ya que los niveles de molibdeno no se recuperaron durante los breves episodios de ventilación que habrían reconectado la cuenca con un reservorio rico en molibdeno.
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El tiempo profundo deja un registro silencioso en la piedra, pero a veces ese registro cuenta una historia que parece contradecirse a sí misma. En las capas de roca de la Tierra, los científicos buscan pistas sobre cuándo los océanos se quedaron sin oxígeno, una condición conocida como anoxia. Cuando el oxígeno desaparece del fondo del mar, ciertos metales que normalmente están disueltos en el agua quedan atrapados en el lodo, creando una firma química que los geólogos pueden leer millones de años después. Uno de estos metales, el molibdeno, actúa como un indicador sensible: si el agua está estancada y carece de oxígeno, el metal se acumula en el sedimento. Este proceso es bien comprendido en cuerpos de agua modernos e aislados donde el fondo está desconectado del resto del océano. Sin embargo, un enigma ha surgido de las rocas antiguas del período Devónico Tardío. Durante esta época, un evento de extinción masiva acabó con casi la mitad de toda la vida marina, y las rocas de esa era muestran un patrón extraño. Mientras otros signos apuntan a que el océano se estaba quedando cada vez más privado de oxígeno, la cantidad de molibdeno atrapado en el lodo en realidad disminuye a medida que se avanza hacia arriba a través de las capas. Esta paradoja sugiere que el agua se estaba volviendo peor para la vida, y aun así, la evidencia química de ese empeoramiento se está desvaneciendo.
Para resolver este misterio, un investigador llamado David R. Blood dirigió su atención a una sección específica de roca en el oeste de Nueva York llamada la Capa Point Gratiot. Esta delgada capa de esquisto negro, de apenas el ancho de una mano, marca el momento exacto en que el período Devónico terminó y comenzó el siguiente. Durante décadas, los científicos han estudiado este lecho, pero sus herramientas eran demasiado toscas para ver los detalles finos de cómo cambiaba el entorno de un día para otro o de una semana para otra. Sabían que la capa contenía capas de lodo gris y madrigueras hechas por criaturas antiguas, lo que demostraba que el oxígeno había regresado al lecho marino por breves momentos, pero no podían ver exactamente cómo reaccionaba la química a esos momentos. Blood decidió observar la roca con un ojo mucho más fino. Tomó una muestra de núcleo continua de toda la capa, que medía 222 milímetros de longitud, y la analizó con una resolución de aproximadamente 1.2 milímetros. Esto es como leer un libro letra por letra en lugar de palabra por palabra, permitiéndole ver los cambios químicos justo al lado de los signos físicos de vida y oxígeno.
El núcleo reveló un paisaje de condiciones cambiantes. El fondo de la capa era una mezcla de esquisto negro y lodo gris, con evidencia clara de criaturas excavando a través del sedimento, lo que indicaba que el oxígeno había alcanzado el lecho marino. A medida que el investigador avanzaba hacia arriba a través de la roca, el lodo gris y las madrigueras se volvían menos frecuentes, y el esquisto negro se volvía más dominante y laminado, sugiriendo que el oxígeno estaba desapareciendo lentamente y el lecho marino se estaba volviendo más hostil. Esto coincidía con lo que estudios previos habían encontrado: el entorno se estaba volviendo peor. La verdadera prueba, sin embargo, era ver qué sucedía con el molibdeno justo después de que el oxígeno regresara. Si el océano simplemente se hubiera quedado aislado del resto del mundo, como una bañera con el desagüe tapado, entonces cada vez que el oxígeno regresara y mezclara el agua, debería haber traído un nuevo suministro de molibdeno desde el océano abierto. En ese escenario, las capas de roca formadas inmediatamente después de un evento de oxígeno deberían mostrar un aumento repentino del metal, una recuperación de los niveles bajos observados anteriormente.
Los datos contaron una historia diferente. Mientras Blood examinaba la capa de roca por capa, descubrió que los niveles de molibdeno no se recuperaban. Incluso cuando el sedimento mostraba claramente que el oxígeno había regresado y las criaturas estaban excavando de nuevo, la concentración de molibdeno no aumentaba. En cambio, los niveles continuaban su descenso constante, ignorando los brotes locales de vida y oxígeno. El metal no se estaba recuperando porque la fuente misma estaba vacía. El océano abierto, que debería haber sido el reservorio que suministraba el metal, ya había sido agotado. Este hallazgo descartó la idea de que la Cuenca de los Apalaches estuviera simplemente aislada del resto del mundo. Si hubiera estado aislada, los eventos de mezcla habrían rellenado el suministro local. En cambio, todo el océano global se había quedado con poco molibdeno porque una anoxia generalizada en todo el planeta había bloqueado el metal en los sedimentos en todas partes. El entorno local en Nueva York era solo un espejo que reflejaba una crisis global.
El estudio también analizó otros metales, como el uranio y el vanadio, para asegurar que los resultados no fueran un truco de la formación de la roca. A diferencia del molibdeno, estos metales no mostraron un descenso constante a través de la capa; permanecieron relativamente constantes. Esto confirmó que la roca no estaba cambiando de una manera que ocultara la señal del molibdeno, y que la caída del molibdeno era una respuesta específica a la química del agua. La evidencia apunta a una conclusión única y poderosa: el evento de extinción fue impulsado por un evento de anoxia oceánica global, no solo por una restricción local del mar. Los océanos se habían vuelto tan vastos y estancados que ya no podían mantener el equilibrio químico requerido para la vida, y el metal que debería haber señalado la recuperación del entorno local simplemente había desaparecido de toda la superficie mundial. Esta mirada detallada a una sola sección de roca ha aclarado un capítulo importante de la historia de la Tierra, mostrando que la muerte de los mares devónicos fue un fenómeno global que dejó su marca incluso en los detalles más pequeños de la piedra.
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