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Disrupción del Mioceno medio

La Transición Climática del Mioceno Medio ( MMCT ) fue un período relativamente constante de enfriamiento climático que ocurrió alrededor de mediados del Mioceno , hace aproximadamente 14 millones de años (Ma), durante la etapa Langhiana , [1] y resultó en el crecimiento de los volúmenes de la capa de hielo a nivel mundial y el restablecimiento del hielo de la Capa de Hielo de la Antártida Oriental (EAIS). [2] El término interrupción del Mioceno Medio, alternativamente la extinción del Mioceno Medio o el pico de extinción del Mioceno Medio, se refiere a una ola de extinciones de formas de vida terrestres y acuáticas que ocurrieron durante este intervalo climático. Este período fue precedido por el Óptimo Climático del Mioceno Medio (MMCO), un período de relativo calor de 18 a 14 Ma. [3] El enfriamiento que llevó a la interrupción del Mioceno Medio se atribuye principalmente al CO 2 extraído de la atmósfera de la Tierra por el material orgánico antes de quedar atrapado en diferentes lugares como la Formación Monterey . [4] Estos pueden haber sido amplificados por cambios en la circulación oceánica y atmosférica debido a la deriva continental . [1] Además, los factores de ritmo orbital también pueden haber jugado un papel. [5]

Efectos

Uno de los principales efectos del enfriamiento climático que tuvo lugar durante este período de tiempo fue el crecimiento de la EAIS, [6] [4] denominada Expansión de la Capa de Hielo de la Antártida Oriental (EAIE). [7] Se registra un cambio térmico de glaciares húmedos a fríos en las Montañas Transantárticas hace unos 13,94 Ma, lo que refleja una caída media anual de la temperatura de 25-30 °C. [8] Se cree que importantes secciones de hielo en el continente antártico comenzaron a crecer al comienzo de la disrupción del Mioceno Medio y continuaron expandiéndose hasta hace unos 10 Ma. [9] Este crecimiento se ha atribuido principalmente a cambios de ritmo orbital en las corrientes oceánicas y atmosféricas, con posible amplificación por una caída significativa del dióxido de carbono atmosférico (ppm): el CO2 atmosférico cayó temporalmente de aproximadamente 300 a 140 ppm, según lo estimado por la relación entre los niveles atmosféricos de CO2 y los niveles de pH en el océano determinados por los niveles isotópicos de boro en el carbonato de calcio. [2] Uno de los principales indicadores del importante crecimiento de la capa de hielo global es la mayor concentración de 18 O encontrada en foraminíferos bentónicos de núcleos de sedimentos oceánicos durante este período de tiempo. Durante los períodos de crecimiento de la capa de hielo, los isótopos más ligeros de 16 O que se encuentran en el agua del océano se extraen como precipitación y se consolidan en las capas de hielo, mientras que una mayor concentración de 18 O se deja atrás para que la utilicen los foraminíferos. [10] La inversión de fase de >180° en el ciclo de oblicuidad de 41 mil años alrededor de 14,0 a 13,8 Ma también se ha interpretado como una señal de la EAIE. [7]

Durante el MMCT, el gradiente latitudinal de precipitación disminuyó en Europa, aunque aumentó durante los períodos de calentamiento de corto plazo superpuestos a la tendencia de enfriamiento más amplia, [11] mientras que la estacionalidad de la temperatura media aumentó. [12] El enfriamiento global durante el MMCT causó aridificación en el norte de África y el sur de Asia . [13] En el Grupo de Basalto del Río Columbia (CRBG), el cese de los procesos pedogénicos productores de caolín ocurrió al comienzo del MMCT y se ha utilizado como un marcador indirecto para el final del MMCO. [14] El suroeste de Australia exhibió las condiciones más áridas que había presenciado en cualquier intervalo del Mioceno, mientras que el noroeste de Australia también fue hiperárido. [15] En la Cuenca de Qaidam , la meteorización de silicatos disminuyó drásticamente alrededor de 12,6 Ma, lo que indica un importante evento de aridificación. [16]

Caída significativa tanto de la temperatura como de la temperatura del océano profundo medida por delta 18 O después del óptimo climático del Mioceno medio.

Causas sugeridas

La causa principal del enfriamiento que surgió del MMCO fue el cambio en los niveles atmosféricos de CO2 . [ 1] La caída de las concentraciones de CO2 en la atmósfera se ha relacionado con la reducción del gas en material orgánico depositado a lo largo de los márgenes continentales como la Formación Monterey de la costa de California , una explicación conocida como la Hipótesis de Monterey. [17] Se cree que estos sitios de reducción de CO2 fueron lo suficientemente extensos como para reducir las concentraciones atmosféricas de CO2 de aproximadamente 300 a 140 ppm y conducir a procesos de enfriamiento global que ayudaron a la expansión de la EAIS . [2]

El enterramiento de carbono orgánico en la tierra, evidenciado por la formación generalizada de depósitos de lignito en ese momento, también contribuyó en gran medida a la reducción de p CO 2 . [18]

Otra hipótesis es que el aumento de la erosión de silicatos en los Himalayas en ascenso causó el MMCT, pero esto se contradice con la evidencia geológica del sistema del río Indo . [19]

Además de los cambios significativos en las concentraciones de gases de efecto invernadero , las alteraciones en la circulación oceánica provocaron importantes cambios climáticos y bióticos. Los cambios en la circulación oceánica que tuvieron lugar durante el MMCT se definen por aumentos en la producción de Agua de Fondo Antártico (AABW), la interrupción del suministro de agua salina al Océano Austral desde el Océano Índico y la producción adicional de Agua Profunda del Atlántico Norte (NADW). [10] Se cree que la reducción en el transporte de agua desde el cálido Océano Índico al frío Océano Austral es responsable del aumento en la producción de AABW. [20] Se cree que la Vía Marítima de Tetis se cerró en esta época, lo que exacerbó las alteraciones de los patrones de circulación oceánica que causaron el MMCT. [1] El enfriamiento del Océano Austral se acopló al crecimiento de la EAIS. [21]

Otra causa sugerida para la alteración del Mioceno medio se ha atribuido a un cambio de un ciclo de insolación solar dominado por la oblicuidad a uno dominado por la excentricidad (ver ciclos de Milankovitch ). Este cambio habría sido lo suficientemente significativo como para que las condiciones cerca del continente antártico permitieran la glaciación. [5]

Evento de extinción

La interrupción del Mioceno medio se considera un evento de extinción significativo y se ha analizado en términos de la importancia de que exista una posible periodicidad entre eventos de extinción. Un estudio de David Raup y Jack Sepkoski encontró que existe una periodicidad media estadísticamente significativa (donde P es menor que 0,01) de aproximadamente 26 millones de años para 12 eventos de extinción importantes. Existe un debate sobre si esta periodicidad potencial es causada por algún conjunto de ciclos recurrentes o factores biológicos. [22]

Una caída abrupta en la producción de carbonato, conocida como el Colapso de Carbonatos del Mioceno ( MCC ), ocurrió durante el Tortoniano temprano, poco después del evento de enfriamiento; este evento generalmente se considera que fue inducido por los cambios en la circulación termohalina resultantes de la interrupción del Mioceno Medio. [23] Se ha sugerido que los cambios en la intensidad y estacionalidad del monzón de la India provocaron este cambio en la circulación oceánica. [24] Otra hipótesis para el colapso involucra la contracción y el encalamiento de la Vía Marítima Centroamericana, lo que limitó el intercambio de masa de agua entre los océanos Atlántico y Pacífico. [25] Se conocen evidencias de este evento en el Océano Índico, el Océano Pacífico, el Océano Atlántico, el Mar Caribe y el Mar Mediterráneo, lo que sugiere que la disminución de los organismos marinos productores de carbonato fue un fenómeno global. [23]

Otro de los efectos principales del enfriamiento climático durante el Mioceno medio fue el impacto biótico en las formas de vida terrestres y oceánicas. Un ejemplo principal de estas extinciones lo indica la aparición observada de Varanidae , camaleones , Cordylidae , Tomistominae , Alligatoridae y tortugas gigantes durante el Óptimo Climático del Mioceno (18 a 16 Ma) en Europa Central (45-42° N paleolatitud). A esto le siguió un importante y permanente paso de enfriamiento marcado por la interrupción del Mioceno Medio entre 14,8 y 14,1 Ma. Se observó que dos cocodrilos de los géneros Gavialosuchus y Diplocynodon habían existido en estas latitudes septentrionales antes del paso de enfriamiento permanente, pero luego se extinguieron entre 14 y 13,5 Ma. [26] Otro indicador que podría llevar a extinciones es la estimación conservadora de que las temperaturas en la región antártica pueden haberse enfriado al menos 8 ° C en los meses de verano hace 14 Ma. Este enfriamiento antártico, junto con cambios significativos en los gradientes de temperatura en Europa Central como lo indica el estudio de Madelaine Böhme sobre vertebrados ectotérmicos, proporciona evidencia de que la vida vegetal y animal necesitaba migrar o adaptarse para sobrevivir. [27]

Referencias

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