Los foraminíferos: Patrones de Extincion y Supervivencia.

Introducción

La extinción de los foraminíferos está principalmente relacionada a impactos meteoríticos, eventos hipertermales, glaciaciones y diferentes fenómenos geológicos, por lo que los patrones de extinción y las estrategias de supervivencia de foraminíferos planctónicos y bentónicos pequeños, pueden servir para evaluar la magnitud y las causas de los eventos de extinción además de estimar la duración de dichos eventos, definiendo tres fases o intervalos: extinción, supervivencia y recuperación. Molina (2015) en su trabajo titulado: Evidence and causes of the main extinction events in the Paleogene based on extinction and survival patterns of foraminífera, utiliza a los foraminíferos planctónicos para estudiar las grandes extinciones ocurridas entre los límites Cretácico/Paleógeno, Paleoceno/Eoceno, Eoceno medio/superior y Eoceno/Oligoceno. En adición a esto propone una nueva terminología para los eventos de extinción masiva. Esta entrada se enfocará en el estudio realizado en el límite Cretácico/Paleógeno.

Límite Cretácico/Paleógeno

El límite Cretácico/Paleógeno (K/Pg), es uno de los más estudiados, el más reciente de los cinco grandes eventos de extinción masiva y está datado en 66,04 Ma (Vandenberghe et al., 2012). El estratotipo para el límite K/Pg está definido en la base de las arcillas que contienen la anomalía en Iridio en la sección El Kef en Túnez (Molina et al., 2006a, 2009). Alvarez et al. (1980) proponen que la colisión de un meteorito de aproximadamente 10 Km. de diámetro puede haber producido este nivel anormalmente rico en Iridio que coincide con la repentina extinción masiva ocurrida en el límite K/Pg, la evidencia de este evento puede encontrarse también en el límite K/Pg contenido en las secciones, Gubbio(Italia), Stevns Klint (Dinamarca), Woodside Creek (Nueva Zelanda), así como en Caravaca (España), entre otras. Este evento produjo una de las crisis biológicas más significativas en la historia geológica, por lo que es utilizado para definir el límite entre el Mesozoico y el Cenozoico.

La sección El Kef es la fuente de información más confiable con la que se cuenta, gracias a su considerable continuidad y a su riqueza en foraminíferos planctónicos, siendo también la sección más estudiada del límite K/Pg. Se ha encontrado que los foraminíferos planctónicos muestran un patrón de extinción masivo catastrófico y repentino que afecta al 90% de las especies. La mayoría de las especies que fueron afectadas poseían tests grandes, morfologías complejas y eran formas especializadas en estrategia de selección-K, que se habían adaptado a ambientes de aguas profundas en latitudes cálidas, tales como: Globotruncana arca o Abathomphalus mayaroensis. Por lo que este evento es el más relevante en toda la historia de los foraminíferos planctónicos, ya que cuenta con la mayor renovación morfológica, desapareciendo por completo todas aquellas especies con forma de doble quilla y tegilla. 

Figura 1. Patrón de extinción masiva en el  límite K/Pg (Arenillas et al., 2000a, Molina et al., 2006a) 

La extinción de los foraminíferos bentónicos pequeños fue muy distinta. Al vivir en ambientes de aguas profundas, su dieta no dependía directamente de la fotosíntesis, ya que habitaban en la zona afótica. Por lo tanto fueron los menos afectados por el evento en el límite K/Pg. En la sección El Kef en Túnez se observa la desaparición repentina de 13 especies de las cuales Cibicides beaumontianus, Heterostomella austiniana, Bolivinoides draco, Praebulimina kickapooensis, Sitella cushmani, y Sitella fabilis se consideran extintas (Molina et al., 2006a), encontrándose el resto en proporciones variables en las diferentes secciones en las que se puede estudiar el límite K/Pg.

La fase de extinción para los foraminíferos planctónicos, la cual fue extremadamente rápida, está en el orden de años o décadas, coincidiendo con un descenso brusco en la temperatura global  debido al impacto del Chicxulub (Vellekoop et al., 2014). La fase de supervivencia está claramente demarcada y cubre el intervalo de la biozona del G. cretacea (P₀) (Fig. 1), la cual ha sido estudiada a través de calibración bio-magnetoestratigrafica de alta resolución (Arenillas et al., 2004). La fase de recuperación fue la más larga, ya que los foraminíferos planctónicos no recuperaron su tamaño normal hasta la parte inferior de la biozona del Parasubbotina pseudobulloides (P₁) (Fig. 1) y la densidad del sedimento acumulado es mayor, produciendo una mayor diversificación en los foraminíferos planctónicos, aunque nunca alcanzaron la diversidad que existía antes del evento de extinción.

Discusión y conclusión.

La existencia de un cráter (Chicxulub) de aproximadamente 170 Km. de diámetro localizado en la península de Yucatán (Álvarez, 1997; Schulte et al., 2010), así como evidencias del impacto de un meteorito (anomalía de Iridio, etc), que están concentradas en una capa delgada de arcillas, en las diferentes secciones estudiadas, que contienen el nivel correspondiente al límite K/Pg, pueden ayudar establecer relaciones causa-efecto, para explicar el evento de extinción masiva ocurrido, ya que todos coinciden perfectamente.

Los ambientes más afectados fueron el terrestre y el pelágico marino, siendo la catástrofe de tal magnitud que no dio tiempo a que la selección natural operara. La vaporización del meteorito y del material impactado, así como las cenizas generadas por incendios forestales a nivel mundial, generaron un oscurecimiento atmosférico a escala global, que duró muchos meses, alterando la fotosíntesis y un descenso acelerado de la temperatura. Aunque existe evidencia de lluvia ácida, anoxia o hipoxia en los fondos oceánicos, siendo esta acidificación el factor determinante para la extinción del plancton calcáreo (Orth et al., 1981). Tales cambios repentinos en las condiciones paleoambientales, explican la gran magnitud de esta extinción masiva, pudiendo extrapolar la extinción de los foraminíferos planctónicos, a otros grupos relacionados a este evento cuyo registro fósil no es tan bueno. Muchas otras causas pueden proponerse, siendo el eustatismo el principal competidor, aunque no explica la extinción masiva de ecosistemas marinos pelágicos y mucho menos en ambientes continentales (Brussatte et al., 2014). 

En función del análisis realizado al evento de extinción ocurrido en el límite K/Pg, asi como a las extinciones ocurridas en el Paleógeno, Molina (2015) propone una nueva terminología para los eventos de extinción. Extinción Masiva Repentina, la cual ocurre de forma súbita y puede durar un periodo que puede ir desde unos cuantos años a décadas (Límite K/Pg). Extinción Masiva Rápida está caracterizada por eventos de corta duración relativa, los cuales pueden durar alrededor de los 100.000 años (Límite Paleoceno/Eoceno, Eoceno/Oligoceno). Y por ultimo Extinción Masiva Lenta, la cual puede durar desde 1 millón de años en adelante (Transición Bartoniense/Priaboniense).

Referencias

• Alvarez, L.W., Alvarez, W., Asaro, F., Michel, H.V., 1980. Extraterrestrial cause for the Cretaceous–Tertiary extinction. Science 208, 1095–1108. 
• Alvarez, W., 1997. T. Rex and the Crater of Doom. Princeton University Press. 
• Arenillas, I., Arz, J.A., Molina, E., Dupuis, C., 2000a. An independent test of planktic foraminiferal turnover across the Cretaceous/Paleogene (K/P) boundary at El Kef, Tunisia: catastrophic mass extinction and possible survivorship. Micropaleontology 46, 31–49. 
• Arenillas, I., Arz, J.A., Molina, E., 2004. A new high-resolution planktic foraminiferal zonation and subzonation for the lower Danian. Lethaia 37, 79–95. 
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• Molina, E., Alegret, L., Arenillas, I., Arz, J.A., Gallala, N., Grajales-Nishimura, M., Murillo-Muñetón, G., Zaghbig-Turki, D., 2009. The global boundary stratotype section and point for the base of the Danian Stage (Paleocene, Paleogene, “Tertiary”, Cenozoic): auxiliary sections and correlation. Episodes 32 (2), 84–95. 
• Molina, E., 2015. Evidence and causes of the main extinction events in the Paleogene based on extinction and survival patterns of foraminifera. Earth-Science Reviews 140, 166–181. 
• Orth, C., Gilmore, J., Knight, J., Pillmore, C., Tschudy, R., Fassett, J., 1981. An iridium abundance anomaly at the palynological Cretaceous–Tertiary boundary in northern New México. Science 214, 1341–1342. 
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• Vandenberghe, N., Hilgen, F.J., Speijer, R.P., 2012. The Paleogene Period. In: Gradstein, F.M., et al. (Eds.), The Geologic Time Scale 2012. Elsevier, pp. 855–921. 
• Vellekoop, J., Sluijs, A., Smit, J., Schouten, S., Weijers, J.W., Sinninghe Damsté, J.S., Brinkhuis, H., 2014. Rapid short-term cooling following the Chicxulub impact at the Cretaceous–Paleogene boundary. PNAS 111 (21), 7537–7541.