extinções têm desempenhado um papel importante na história da vida, limpando nichos e promovendo radiações adaptativas. Grandes extinções em massa envolvendo 70% a mais de 90% das espécies existentes ocorreram pelo menos cinco vezes durante os últimos 540 milhões de anos. A descoberta de Alvarez et al. (1) que a extinção em massa no final do Cretáceo (65 milhões de anos) coincidiu com evidências do impacto de um asteroide ou cometa ∼10 km de diâmetro focando o interesse nas causas das outras extinções em massa. Esperava-se que evidências de um impacto semelhante pudessem ser encontradas em outros eventos de extinção em massa. Tais evidências, no entanto, têm sido lentas em chegar (2). Ao mesmo tempo, erupções de basalto continental em massa episódica foram sugeridas como Outra Possível causa de extinções em massa (3, 4). Esta conexão é ilustrada por um estudo de Whiteside et al. (5) que fornece provas de que a erupção dos basaltos da província magmática do Atlântico Central (campo), com um volume preservado superior a 1 × 106 km3 e cobrindo mais de 7 × 106 km2, coincidiu com o evento de extinção do Triássico final (ETE) (201.4 Mya) em terra e nos oceanos.O Relatório de Whiteside et al. (5) apresenta resultados de isótopos de carbono obtidos a partir de n-alcanos de cera de folha, madeira e carbono orgânico total a partir de duas seções não-Marinas das Bacias de Newark e Hartford no leste dos Estados Unidos, que incluem os basaltos de campo e que são fortemente limitados por reveses magnéticas, ciclos orbitais e estudos de pólen. The correlation utilizes the levels of the ETE and coincident carbon-isotope excursion and the Hettangian-Sinemurian boundary 1.8 Mya later, which bracket the CAMP episode. As secções são calibradas com uma precisão elevada (20-ky). Estes dados são combinados com dados orbitalmente forçados do carbono-isótopo da Baía de marine St Audrie, no Reino Unido, mostrando que o deslocamento inicial negativo de carbono-isótopo e horizonte de extinção são síncronos em seções marinhas e não-Marinas. As bacias mais antigas do acampamento nas Bacias de Newark e Hartford um pouco depois da data do horizonte de extinção (por ∼20 ky), mas em seções marroquinas semelhantes os basalto podem ser simultâneos com o horizonte de extinção (6, 7).como as idades radiométricas precisas se tornaram disponíveis, foi determinado que os episódios de basalto de inundação são breves e graves (com o pico de saída de mais de 1 milhão de quilômetros cúbicos ao longo de menos de 1 milhão de anos, na maioria dos casos) (4). Duas outras extinções em massa foram correlacionadas com episódios de basalto de inundação: o evento final-Cretáceo (65 milhões de anos) com os basaltos Decões da Índia e o evento final-Permiano (251 milhões de anos) com os basaltos siberianos. No entanto, sabe-se que as erupções do Decão começaram antes do evento de extinção em massa/impacto no final do Cretáceo, e os fluxos siberianos ainda estão aproximadamente correlacionados com o fim do Permiano (4).

Flood basalt episodes may be major causes of climatic and biológica change.

menores extinções e eventos paleoclimáticos estão correlacionados com os basaltos do Atlântico Norte 55-Mya (com o Paleoceno-Eoceno térmico máximo ou PETM) e os basaltos 183-Mya Karoo (com um evento de Extinção e aquecimento Jurássico precoce). Para determinar uma relação causa-efeito, o que precisamos agora são estudos estratigráficos fortemente limitados semelhantes aos de Whiteside et al. (5) ligando os fluxos de lava aos registos das extinções e outras perturbações ambientais nas secções Marinha e não marinha.

causas de Extinção

Qual é o mecanismo que causa a extinção? Foi sugerido o arrefecimento climático de aerossóis vulcânicos na atmosfera superior, assim como o aquecimento resultante das emissões magmáticas de dióxido de carbono. No entanto, as emissões magmáticas de dióxido de carbono do campo provavelmente foram muito pequenas para ter afetado o clima muito, e o resfriamento a longo prazo de aerossóis é muito incerto (8). As excursões isotópicas iniciais negativas δ13C nas seções da Baía de Newark, Hartford e St Audrie sugerem uma entrada massiva de metano esgotado 13C coincidente com o início do acampamento, e a duração da excursão inicial carbono-isótopo é estimada em apenas 20-40 ky. Uma super-estufa de dióxido de carbono é apoiada por estudos paleobotânicos (10) e evidências de uma crise entre organismos calcários nos oceanos (11).a fonte mais provável de gases com efeito de estufa pode ser a libertação rápida de reacções entre intrusões ígneas que acompanham os fluxos e sedimentos circundantes. Por exemplo, Svensen et al. (12) propôs que a deslocação do PETM e dos isótopos negativos associados ao carbono resultasse da libertação explosiva de metano empobrecido com 13C da intrusão de complexos basálticos concomitantes em sedimentos ricos em matéria orgânica. Outro suporte para esta ideia vem da presença de rochas ígneas incomuns produzidas pelo derretimento de sedimentos em contato com as intrusões do Atlântico Norte (13). Mais recentemente, um modelo similar foi sugerido para a libertação de gases de efeito estufa a partir da erupção dos basaltos siberianos e Karoo, onde as intrusões são acompanhadas por canos de rocha altamente fracturada que indicam libertação explosiva de gases termogênicos dos sedimentos intrudidos (14, 15).

Catástrofes

Qualquer que seja a causa final das extinções e perturbações climáticas, os resultados de Whiteside et al. (5) estabelecer uma ligação convincente entre o ETE e os basaltos do acampamento. O reconhecimento de que eventos catastróficos como grandes impactos ou episódios de basalto de inundação podem ser as principais causas das mudanças climáticas e biológicas representa uma mudança marinha nas ciências geológicas. James Hutton (1726-1797) descobriu o tempo profundo—o comprimento quase inimaginável do tempo geológico—e Charles Lyell (1797-1875) interpretou o tempo profundo como acomodando a ideia de que os processos geológicos lentos e estáveis diretamente observáveis que trabalham ao longo das idades podem explicar grandes mudanças geológicas e biológicas. Em contraste, eventos naturais de vários tipos no mundo real tendem a seguir uma relação de lei inversa entre frequência F e magnitude m de modo que F = 1/MD, onde D é positivo (veja, por exemplo, refs. 16, 17). Assim, eventos de pequena magnitude (por exemplo, Terremotos, Erupções vulcânicas, impactos) tendem a acontecer muito mais frequentemente do que eventos de grande magnitude potencialmente catastróficos. As razões são variáveis, mas em geral, existe uma relação probabilística entre a magnitude e frequência dos eventos.assim, a noção de tempo profundo deve levar em conta o fato de que os Eventos com maior magnitude devem acontecer muito raramente; de fato, dezenas a centenas de milhões de anos poderiam decorrer entre os maiores eventos. O significado profundo do tempo é que, mesmo que tenhamos de esperar muito grandes eventos só muito raramente, o longo tempo geológico em escala praticamente garante que o potencial de catástrofes como grande corpo de impactos e de inundação de basalto vulcanismo vai acontecer ao longo do tempo (talvez bastante “muitas vezes” em comparação com o comprimento de tempo geológico), e os resultados destes muito enérgico eventos deve ser um aspecto importante do geológica e biológica registros.

notas

• 1E-mail: mrr1{at}nyu.edu contribuições do autor: M. R. R. wrote the paper.o autor não declara conflito de interesses.Ver artigo de companhia na página 6721.