Colapso da floresta tropical carbonífera - Carboniferous rainforest collapse
O colapso da floresta tropical do Carbonífero ( CRC ) foi um pequeno evento de extinção que ocorreu há cerca de 305 milhões de anos no período Carbonífero . Alterou as vastas florestas de carvão que cobriam a região equatorial da Euramérica (Europa e América). Este evento pode ter fragmentado as florestas em refúgios isolados ou 'ilhas' ecológicas, o que por sua vez encorajou o nanismo e, logo depois, a extinção de muitas espécies de plantas e animais. Após o evento, as florestas tropicais carboníferas continuaram em grandes áreas da Terra, mas sua extensão e composição foram alteradas.
O evento ocorreu no final do Moscoviano e continuou nos primeiros estágios Kasimovianos da Pensilvânia (Carbonífero Superior).
Padrões de extinção em terra
No Carbonífero, as grandes florestas tropicais da Euramerica suportado imponente Lycopodiophyta , uma mistura heterogênea de vegetação, bem como uma grande diversidade de vida animal: libélulas gigantes, milípedes, baratas, anfíbios , e os primeiros amniotas .
Plantas
O surgimento das florestas tropicais no Carbonífero alterou muito as paisagens ao erodir sistemas fluviais de baixa energia, ricos em anastomoses orgânicas (trançados), com canais múltiplos e ilhas aluviais estáveis . A evolução contínua de plantas semelhantes a árvores aumentou a estabilidade da planície de inundação (menos erosão e movimento) pela densidade das florestas da planície de inundação, a produção de detritos lenhosos e um aumento na complexidade e diversidade das assembléias de raízes.
O colapso ocorreu por meio de uma série de mudanças de etapas. Primeiro, houve um aumento gradual na frequência de samambaias oportunistas no final da época da Moscóvia. Isso foi seguido no início de Kasimovian por uma grande e abrupta extinção dos licopsídeos dominantes e uma mudança para ecossistemas dominados por samambaias arbóreas. Isso é confirmado por um estudo recente que mostra que a presença de rios sinuosos e anabranchos , ocorrências de grandes detritos lenhosos e registros de congestionamentos de toras diminuem significativamente na fronteira Moscoviano-Kasimoviano. As florestas tropicais foram fragmentadas, formando 'ilhas' cada vez mais reduzidas e, no último tempo Kasimoviano, as florestas tropicais desapareceram do registro fóssil.
Animais
Antes do colapso, a distribuição das espécies animais era muito cosmopolita - as mesmas espécies existiam em toda a Pangéia tropical - mas depois do colapso, cada 'ilha' de floresta tropical sobrevivente desenvolveu sua própria mistura única de espécies. Muitas espécies de anfíbios foram extintas, enquanto os ancestrais dos répteis e mamíferos se diversificaram em mais espécies após a crise inicial. Esses padrões são explicados pela teoria da biogeografia insular , um conceito que explica como a evolução progride quando as populações são restritas a bolsões isolados. Esta teoria foi originalmente desenvolvida para ilhas oceânicas , mas pode ser aplicada igualmente bem a qualquer outro ecossistema que esteja fragmentado, existindo apenas em pequenas manchas e rodeado por outro habitat inadequado. De acordo com essa teoria, o impacto inicial da fragmentação do habitat é devastador, com a maior parte da vida morrendo rapidamente por falta de recursos. Então, conforme as plantas e animais sobreviventes se restabelecem, eles se adaptam ao seu ambiente restrito para aproveitar a nova distribuição de recursos e se diversificar. Após o colapso da floresta carbonífera, cada bolsão de vida evoluiu à sua própria maneira, resultando em uma mistura única de espécies que os ecologistas chamam de " endemismo ".
Recuperação biótica e consequências evolutivas
Plantas
A fragmentação das zonas húmidas deixou alguns refúgios isolados na Europa. No entanto, mesmo estes foram incapazes de manter a diversidade da flora Moscoviana. Pelos Asselianos, muitas famílias de samambaias sementes que caracterizavam os pântanos tropicais Moscovianos haviam desaparecido, incluindo Flemingitaceae , Diaphorodendraceae , Tedeleaceae , Urnatopteridaceae , Alethopteridaceae , Cyclopteridaceae e Neurodontopteridaceae .
Invertebrados
O esgotamento da vida vegetal contribuiu para o declínio das concentrações de oxigênio na atmosfera . Os altos níveis de oxigênio tornaram possíveis os enormes artrópodes da época. Devido à diminuição do oxigênio, esses tamanhos não puderam mais ser acomodados e, portanto, entre isso e a perda de habitat, os artrópodes gigantes foram exterminados neste evento, principalmente as libélulas gigantes ( Meganeura ) e os milípedes ( Arthropleura ).
Vertebrados
Este colapso repentino afetou vários grupos grandes. Os anfíbios labirintodontes foram particularmente devastados, enquanto os amniotas (os primeiros membros dos grupos sauropsídeo e sinapsídeo ) se saíram melhor, sendo fisiologicamente mais adaptados às condições mais secas.
Os anfíbios podem sobreviver a condições frias diminuindo as taxas metabólicas e recorrendo a estratégias de hibernação (ou seja, passando a maior parte do ano inativos em tocas ou sob troncos). No entanto, esta não é uma forma eficaz de lidar com condições desfavoráveis prolongadas, especialmente a dessecação . Os anfíbios devem retornar à água para botar ovos, enquanto os amniotas têm ovos que possuem uma membrana que retém água e permite a troca de gases fora da água. Como os anfíbios tinham uma capacidade limitada de adaptação às condições mais secas que dominavam os ambientes do Permiano, muitas famílias de anfíbios deixaram de ocupar novos nichos ecológicos e foram extintas.
Os sinapsídeos e sauropsídeos adquiriram novos nichos mais rápido do que os anfíbios, e novas estratégias de alimentação, incluindo herbivoria e carnivoria , antes apenas tendo sido insetívoros e piscívoros .
Causas Possíveis
Atmosfera e clima
Existem várias hipóteses sobre a natureza e a causa do Colapso da Floresta Carbonífera, algumas das quais incluem mudanças climáticas . Após um intervalo Bashkiriano tardio de glaciação, começaram as mudanças de alta frequência na sazonalidade de épocas úmidas para áridas.
O período Carbonífero é caracterizado pela formação de depósitos de carvão que se formaram no contexto da remoção do carbono atmosférico. No último período da Pensilvânia (final da Moscóvia ), um ciclo de aridificação começou. Na época do colapso da floresta tropical do Carbonífero, o clima se tornou mais frio e seco. Isso se reflete no registro de rochas quando a Terra entra em uma curta e intensa idade do gelo. O nível do mar caiu cerca de 100 metros (330 pés), e o gelo glacial cobriu a maior parte do continente sul de Gondwana . O clima era desfavorável às florestas tropicais e grande parte da biodiversidade nelas. As florestas tropicais se reduziram em manchas isoladas, em sua maioria confinadas a vales úmidos cada vez mais afastados. Pouca parte do bioma original da floresta tropical de licopsídeo sobreviveu a essa crise climática inicial. A concentração de dióxido de carbono na atmosfera atingiu uma de suas mínimas globais na Pensilvânia e no início do Permiano .
Então, um período sucessivo de aquecimento global reverteu a tendência climática; as florestas tropicais restantes, incapazes de sobreviver às condições em rápida mudança, foram finalmente eliminadas.
À medida que o clima se aridificou novamente no Paleozóico posterior, as florestas tropicais foram eventualmente substituídas por biomas sazonalmente secos. Embora a velocidade exata e a natureza do colapso não sejam claras, acredita-se que tenha ocorrido de forma relativamente rápida em termos geológicos, apenas alguns milhares de anos no máximo.
Vulcanismo
Depois de restaurar o meio da Grande Província Ígnea Centrada no Skagerrak (SCLIP) usando um novo quadro de referência, foi mostrado que a pluma Skagerrak subiu do limite núcleo-manto (CMB) para sua posição de ~ 300 Ma. O maior intervalo de erupção ocorreu em intervalo de tempo muito estreito, de 297 Ma ± 4 Ma. A formação da fenda coincide com a fronteira Moskoviana / Kasimoviana e o Colapso da Floresta Carbonífera.
Clima e geologia
Uma mudança paleoclimática de natureza global ocorreu durante o período Moscoviano e Kasimoviano. Uma secagem atmosférica (aridificação) aconteceu no meio ao final da Pensilvânia, coincidindo com mudanças abruptas na fauna marinha e terrestre. Essa mudança foi registrada em paleossolos , que refletem um período de hidromorfia geral diminuída , aumento da drenagem livre e estabilidade da paisagem, e uma mudança no clima regional geral para condições mais secas na Alta Pensilvânia (Missourian). Isso é consistente com as interpretações do clima baseadas em assembléias paleo-florais contemporâneas e evidências geológicas.
Sites de fósseis
Muitos sítios de fósseis em todo o mundo refletem as mudanças nas condições do colapso da floresta tropical do Carbonífero.
- Hamilton, Kansas , EUA
- Jarrow Tyne & Wear, Reino Unido
- Antiga Mina Linton em Saline Township, Condado de Jefferson, Ohio , EUA
- Nýřany , República Tcheca
- Joggins, Nova Scotia , Canadá
Os penhascos fósseis de Joggins na Baía de Fundy, na Nova Escócia, um Patrimônio Mundial da UNESCO, é um sítio fóssil particularmente bem preservado. Esqueletos fósseis embutidos nas falésias em ruínas foram descobertas por Sir Charles Lyell em 1852. Em 1859, seu colega William Dawson descoberto o mais antigo réptil ancestral conhecido, Hylonomus lyelli , e, desde então, mais centenas de esqueletos foram encontrados, incluindo o synapsid mais velho, Protoclepsydrops .
Referências
Leitura adicional
- Polly, David (2011). "The Carboniferous Crises" (PDF) . Departamento de Ciências Geológicas, Universidade de Indiana. Arquivado do original (PDF) em 11/01/2012 . Página visitada em 2011-09-04 .
- Rincon, Paul (novembro de 2010). "O colapso da floresta tropical deu início à evolução dos répteis" . BBC News . Retirado em 30 de junho de 2019 .
- Mirsky, Steve (novembro de 2010). "Antigo colapso da floresta tropical aumentou a diversidade de répteis" . Podcast da Scientific American . Retirado em 30 de junho de 2019 .
- Falcon-Lang, Howard (dezembro de 2010). "Admirável mundo novo reptiliano" . Planeta Terra Online . Retirado em 30 de junho de 2019 .
- "Climas carboníferos e origens amnióticas" . Grupo de Pesquisa em Paleobiologia e Biodiversidade, Departamento de Ciências da Terra, University of Bristol. Abril de 2011. Arquivado do original em 25 de março de 2017 . Retirado em 30 de junho de 2019 .
- Pritchard, Hamish (agosto de 2011). “As primeiras florestas domaram os rios selvagens” . BBC News . Retirado em 30 de junho de 2019 .
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