disrupción del Mioceno medio

La Transición Climática del Mioceno Medio ( TCM ) fue un período relativamente constante de enfriamiento climático que ocurrió alrededor de la mitad del Mioceno , hace aproximadamente 14 millones de años (Ma), durante la etapa Langhiense , ^{[ 1 ]} y resultó en el crecimiento de los volúmenes de las capas de hielo a nivel mundial y el restablecimiento del hielo de la Capa de Hielo de la Antártida Oriental (EIAE). ^{[ 2 ]} El término disrupción del Mioceno Medio , alternativamente extinción del Mioceno Medio o 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 (OCMM), un período de relativa calidez de 18 a 14 Ma. ^{[ 3 ]} El enfriamiento que condujo a la disrupción del Mioceno Medio se atribuye principalmente a que _el CO2 fue extraído de la atmósfera terrestre por materia orgánica antes de quedar atrapado en diferentes lugares como la Formación Monterey . ^{[ 4 ]} Estos pueden haberse amplificado por cambios en la circulación oceánica y atmosférica debido a la deriva continental . ^{[ 1 ]} Además, los factores que dependen del ritmo orbital también pueden haber desempeñado un papel. ^{[ 5 ]}

Uno de los efectos principales del enfriamiento climático que tuvo lugar durante este período 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 glaciares de base fría en las montañas transantárticas alrededor de 13,94 Ma, lo que refleja una caída de la temperatura media anual de 25–30 °C. ^{[ 8 ]} Se cree que secciones significativas de hielo en el continente antártico comenzaron a crecer al comienzo de la disrupción del Mioceno medio y continuaron expandiéndose hasta aproximadamente 10 Ma. ^{[ 9 ]} Este crecimiento se ha atribuido principalmente a cambios en las corrientes oceánicas y atmosféricas con ritmo orbital , con una posible amplificación por una caída significativa en el dióxido de carbono atmosférico (ppm): el CO ₂ atmosférico cayó temporalmente de aproximadamente 300 a 140 ppm según lo estimado por la relación entre los niveles atmosféricos de CO ₂ y los niveles de pH en el océano determinados por los niveles isotópicos de boro en el carbonato de calcio. ^{[ 2 ]} Uno de los indicadores principales del crecimiento significativo 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. 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 queda para que los foraminíferos la utilicen. ^{[ 10 ]} La inversión de fase >180° en el ciclo de oblicuidad de 41 000 años alrededor de 14,0 a 13,8 Ma también se ha interpretado como una señal del EAIE. ^{[ 7 ]}

Durante el MMCT, el gradiente latitudinal de precipitación disminuyó en Europa, aunque aumentó durante períodos de calentamiento a corto plazo superpuestos a la tendencia de enfriamiento más amplia, ^{[ 11 ]} mientras que la estacionalidad de la temperatura media aumentó. ^{[ 12 ]} Sin embargo, la estacionalidad de la precipitación parece haberse roto, con patrones de precipitación europeos irregulares en una escala de tiempo multianual a decenal. ^{[ 13 ]} En Anatolia , la vegetación arbórea y no arbórea fluctuó en abundancia, lo que indica un aumento en hábitats complejos y vegetativamente heterogéneos. ^{[ 14 ]} El enfriamiento global durante el MMCT causó aridificación en el norte de África y el sur de Asia . ^{[ 15 ]} En la cuenca de Qaidam , la meteorización de silicatos disminuyó drásticamente alrededor de 12,6 Ma, lo que indica un evento de aridificación importante. ^{[ 16 ]} Los biomas de sabana se extendieron por Asia central y oriental en respuesta al aumento de la aridez. ^{[ 17 ]} En el Grupo Basáltico del Río Columbia (CRBG), el cese de los procesos pedogenéticos productores de caolín ocurrió al comienzo del MMCT y se ha utilizado como un marcador indirecto para el final del MMCO. ^{[ 18 ]} El suroeste de Australia exhibió las condiciones más áridas que había presenciado en cualquier intervalo del Mioceno, mientras que el noroeste de Australia también era hiperárido. ^{[ 19 ]}

La causa principal del enfriamiento que se produjo durante el MMCO fue el cambio en los niveles de CO₂ atmosférico _. [ ^{1 ] La} disminución de las concentraciones de CO₂ _en la atmósfera se ha relacionado con la absorción 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. ^{[ 20 ]} Se cree que estos sitios de absorción de CO₂ _fueron lo suficientemente extensos como para reducir las concentraciones atmosféricas de CO₂ _de aproximadamente 300 a 140 ppm y provocar procesos de enfriamiento global que contribuyeron a la expansión de la EAIS . ^{[ 2 ]}

El enterramiento de carbono orgánico en 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 . ^{[ 21 ]}

Otra hipótesis es que el aumento de la meteorización de silicatos en el Himalaya en proceso de elevación causó la MMCT, pero esto se contradice con la evidencia geológica del sistema del río Indo . ^{[ 22 ]}

Además de 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 Antártica (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 . ^{[ 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. ^{[ 23 ]} Se cree que el Mar de Tetis se cerró alrededor de esta época, exacerbando las perturbaciones de los patrones de circulación oceánica que causaron el MMCT. ^{[ 1 ]} El movimiento hacia el norte de Australia obstaculizó la circulación ecuatorial entre los Océanos Pacífico e Índico, ayudando a enfriar las aguas superficiales tropicales. ^{[ 3 ]} El enfriamiento del Océano Austral estuvo acoplado al crecimiento de la EAIS. ^{[ 24 ]}

Otra causa sugerida es el encuentro con una parte densa del componente gaseoso de la onda de Radcliffe . Se ha sugerido que el frente de onda de Radcliffe que cruza el Sistema Solar coincide con el período de la disrupción del Mioceno Medio. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

Otra posible causa de 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 (véanse los ciclos de Milankovitch ). Este cambio habría sido lo suficientemente significativo como para que las condiciones cerca del continente antártico permitieran la glaciación. ^{[ 5 ]}

Se sabe que los cambios en la vegetación exacerbaron el enfriamiento del MMCT. Los cambios en el albedo de la superficie terrestre causados ​​por el retroceso hacia el sur de los árboles de hoja acicular en las altas latitudes del hemisferio norte amplificaron la caída de las temperaturas. ^{[ 27 ]}

La disrupción del Mioceno Medio se considera un evento de extinción significativo y se ha analizado en términos de la importancia de una posible periodicidad entre eventos de extinción. Un estudio de David Raup y Jack Sepkoski halló una periodicidad media estadísticamente significativa (con P < 0,01) de aproximadamente 26 millones de años para 12 eventos de extinción importantes. Existe un debate sobre si esta periodicidad potencial se debe a algún conjunto de ciclos recurrentes o a factores biológicos. ^{[ 28 ]}

Una fuerte caída en la producción de carbonato, conocida como el Colapso del Carbonato del Mioceno ( MCC ), ocurrió durante el Tortoniense temprano, poco después del evento de enfriamiento; generalmente se considera que este evento fue inducido por los cambios en la circulación termohalina resultantes de la disrupción del Mioceno Medio. ^{[ 29 ]} Se ha sugerido que los cambios en la intensidad y la estacionalidad del monzón indio provocaron este cambio en la circulación oceánica. ^{[ 30 ]} Otra hipótesis para el colapso involucra la reducción y la disminución de la profundidad del Canal Centroamericano , lo que limitó el intercambio de masas de agua entre los océanos Atlántico y Pacífico. ^{[ 31 ]} 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. ^{[ 29 ]}

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 claro de estas extinciones es la presencia observada de Varanidae , camaleones , Cordylidae , Tomistominae , Alligatoridae y tortugas gigantes durante el Óptimo Climático del Mioceno (18 a 16 Ma) en Europa Central (paleolatitud 45–42 °N). Posteriormente, se produjo un enfriamiento importante y permanente, marcado por la disrupción del Mioceno Medio entre 14,8 y 14,1 Ma. Se observó que dos cocodrilos de los géneros Gavialosuchus y Diplocynodon existían en estas latitudes septentrionales antes del enfriamiento permanente, pero se extinguieron entre 14 y 13,5 Ma. ^{[ 32 ]} Otro indicador que conduciría 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 de 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. ^{[ 33 ]} En Sudamérica, se cree que el MMCT inició el declive de los hathliacynids que condujo a su eventual extinción. ^{[ 34 ]}

• Allmon, Warren D.; Bottjer, David J. (2001). Paleoecología evolutiva: El contexto ecológico del cambio macroevolutivo . Nueva York: Columbia University Press. ISBN 978-0-231-10994-9.

• Mapa global del Mioceno medio