When we talk about mass extinction we mean a phenomenon that occurs in a geologically short period of time during which at least 75% of the species present on Earth are lost. In Earth's history five extinctions of this kind have occurred: at the Ordovician-Silurian limit, in the middle of the upper Devonian, at the Permian-Triassic, Triassic-Jurassic and Cretaceous-Paleocene limits, occurring 450, 375, 251, 200 and 65 million years ago respectively. The most severe mass extinction of all is certainly the one that occurred at the Permo-Triassic limit, which was the only one to affect most groups of living organisms, including plants. It is estimated that up to 49% of marine animal families disappeared during this extinction with a specific loss of 80-85%. It is also estimated that about 89% of terrestrial tetrapods went extinct, including 70% of amphibian and reptile families. This mass extinction was probably caused by some environmental chain reactions triggered by a series of volcanic eruptions (started where Siberia is located at present) that began in the late Permian and continued for at least 5 million years. The great carbon dioxide input increased the greenhouse effect causing an increase in sea heating; the latter once caused the dissolution of the hydrate gases on the seabed, which released large quantities of methane into the atmosphere which caused a runaway greenhouse effect. The Permo-Triassic average temperatures are estimated to be about 5-10 ° C higher than those of the previous time interval. Volcanic eruptions also produced a large quantity of sulfur dioxide which generated intense acid rain that caused vegetation loss. Global warming, acid rain and the almost total absence of plants led to a massive soil erosion and terrestrial extinction. Erosion implied sea nutrient enrichment that led to water eutrophication and higher organic activity, which generated anoxia. All these phenomena conduct to the extinction of most marine and terrestrial biota. The purpose of this paper is to establish a comparison between the climatic conditions at the Permo-Triassic and modern climate changes, highlighting any common points or differences. Permo-Triassic and modern topics of marine hypoxia, hypercapnia, sea acidification, aridity, acid rains, fires and global warming are studied in depth. Furthermore, by comparing the data concerning the current extinction rates and those of the past, it is evaluated whether or not to speak of a sixth mass extinction, with future projections for the Planet following the increase in temperatures. Comparing Permo-Triassic and today's situation, it should be noted that there are significant affinities regard to changes in climatic conditions and consequent environmental changes. If anthropic interaction with ecosystems continues to increase uncontrollably, it would bring most of the life on Earth to a stress level of comparable magnitude (if not greater than) to that of the Permian end, intensifying in an unpredictable way the underway extinction event.

Un'estinzione di massa è un fenomeno che avviene in un periodo di tempo geologicamente breve durante il quale viene perso almeno il 75% delle specie presenti sulla Terra. Nella storia della Terra si sono verificate cinque estinzioni di questo genere: a fine Ordoviciano, a metà del Devoniano superiore, a fine Permiano, a fine Triassico e fine Cretaceo, avvenute rispettivamente 450, 375, 251, 200 e 65 milioni di anni fa. La più significativa delle estinzioni di massa è quella avvenuta tra Permiano e Triassico, che è stata l'unica ad aver interessato la maggior parte dei gruppi di organismi viventi, inclusi i vegetali. Si stima che durante questa estinzione siano scomparse fino al 49% delle famiglie di animali marini con una perdita specifica del 80-85%. Si stima inoltre che si sia estinto circa l'89% dei tetrapodi terrestri, tra cui il 70% delle famiglie di anfibi e rettili. Questa estinzione di massa è stata probabilmente causata da alcune reazioni ambientali a catena innescate da una serie di eruzioni vulcaniche (iniziate nel luogo dove oggi si trova la Siberia) cominciate nel tardo Permiano e continuate per almeno 5 milioni di anni. Il grande apporto di diossido di carbonio incrementò l'effetto serra provocando un crescente riscaldamento marino; quest'ultimo causò a sua volta il discioglimento dei gas idrati sui fondali, che liberarono grandi quantità di metano in atmosfera che provocarono un effetto serra fuori controllo. Si stima che le temperature medie al limite Permo-Triassico fossero circa 5-10 °C superiori rispetto all'intervallo di tempo precedente. Le eruzioni vulcaniche produssero anche una grande quantità di anidride solforosa generando, quindi, intense piogge acide, le quali influirono significativamente sulla copertura vegetale. Il surriscaldamento globale, le piogge acide e la quasi totale assenza di vegetali portarono ad una massiccia erosione del suolo e l'estinzione di gran parte dei viventi terrestri. L'erosione, inoltre, fece sì che gli ecosistemi marini si arricchissero di sostanze nutritive, portando all'eutrofizzazione delle acque e a un aumento dell'attività organica, la quale generò anossia. Tutti questi fenomeni portano all'estinzione di gran parte dei biota marini e terrestri Lo scopo di questo elaborato è quello di esporre un confronto tra le condizioni climatiche al limite Permo-Triassico e i cambiamenti climatici moderni, andando a evidenziare gli eventuali punti in comune o le differenze. Vengono, quindi, approfonditi i temi di ipossia marina, ipercapnia, acidificazione dei mari, aridità, piogge acide, incendi e surriscaldamento globale permo-triassici e moderni. Inoltre, si valuta, confrontando dati che riguardano i tassi di estinzione attuali e quelli del passato, se sia il caso o meno di parlare di una sesta estinzione di massa, con delle proiezioni future riguardo a come cambierà l'aspetto degli ecosistemi di tutto il Pianeta in seguito all'aumento delle temperature. In seguito alla comparazione tra il limite Permo-Triassico e la situazione odierna, risulta evidente che esistono delle affinità significative riguardo le variazioni delle condizioni climatiche e le conseguenti modificazioni ambientali. Se l'interazione antropica con gli ecosistemi continuasse ad aumentare senza controllo, porterebbe la maggior parte dei viventi ad un livello di stress di magnitudo paragonabile (se non addirittura superiore) a quello di fine Permiano, intensificando in modo imprevedibile l'evento di estinzione già in atto.

Titolo: L'estinzione di massa permo-triassica e i cambiamenti climatici dell'Antropocene: una sesta estinzione di massa?

MATIS, CAROLA LUNA
2019/2020

Abstract

Un'estinzione di massa è un fenomeno che avviene in un periodo di tempo geologicamente breve durante il quale viene perso almeno il 75% delle specie presenti sulla Terra. Nella storia della Terra si sono verificate cinque estinzioni di questo genere: a fine Ordoviciano, a metà del Devoniano superiore, a fine Permiano, a fine Triassico e fine Cretaceo, avvenute rispettivamente 450, 375, 251, 200 e 65 milioni di anni fa. La più significativa delle estinzioni di massa è quella avvenuta tra Permiano e Triassico, che è stata l'unica ad aver interessato la maggior parte dei gruppi di organismi viventi, inclusi i vegetali. Si stima che durante questa estinzione siano scomparse fino al 49% delle famiglie di animali marini con una perdita specifica del 80-85%. Si stima inoltre che si sia estinto circa l'89% dei tetrapodi terrestri, tra cui il 70% delle famiglie di anfibi e rettili. Questa estinzione di massa è stata probabilmente causata da alcune reazioni ambientali a catena innescate da una serie di eruzioni vulcaniche (iniziate nel luogo dove oggi si trova la Siberia) cominciate nel tardo Permiano e continuate per almeno 5 milioni di anni. Il grande apporto di diossido di carbonio incrementò l'effetto serra provocando un crescente riscaldamento marino; quest'ultimo causò a sua volta il discioglimento dei gas idrati sui fondali, che liberarono grandi quantità di metano in atmosfera che provocarono un effetto serra fuori controllo. Si stima che le temperature medie al limite Permo-Triassico fossero circa 5-10 °C superiori rispetto all'intervallo di tempo precedente. Le eruzioni vulcaniche produssero anche una grande quantità di anidride solforosa generando, quindi, intense piogge acide, le quali influirono significativamente sulla copertura vegetale. Il surriscaldamento globale, le piogge acide e la quasi totale assenza di vegetali portarono ad una massiccia erosione del suolo e l'estinzione di gran parte dei viventi terrestri. L'erosione, inoltre, fece sì che gli ecosistemi marini si arricchissero di sostanze nutritive, portando all'eutrofizzazione delle acque e a un aumento dell'attività organica, la quale generò anossia. Tutti questi fenomeni portano all'estinzione di gran parte dei biota marini e terrestri Lo scopo di questo elaborato è quello di esporre un confronto tra le condizioni climatiche al limite Permo-Triassico e i cambiamenti climatici moderni, andando a evidenziare gli eventuali punti in comune o le differenze. Vengono, quindi, approfonditi i temi di ipossia marina, ipercapnia, acidificazione dei mari, aridità, piogge acide, incendi e surriscaldamento globale permo-triassici e moderni. Inoltre, si valuta, confrontando dati che riguardano i tassi di estinzione attuali e quelli del passato, se sia il caso o meno di parlare di una sesta estinzione di massa, con delle proiezioni future riguardo a come cambierà l'aspetto degli ecosistemi di tutto il Pianeta in seguito all'aumento delle temperature. In seguito alla comparazione tra il limite Permo-Triassico e la situazione odierna, risulta evidente che esistono delle affinità significative riguardo le variazioni delle condizioni climatiche e le conseguenti modificazioni ambientali. Se l'interazione antropica con gli ecosistemi continuasse ad aumentare senza controllo, porterebbe la maggior parte dei viventi ad un livello di stress di magnitudo paragonabile (se non addirittura superiore) a quello di fine Permiano, intensificando in modo imprevedibile l'evento di estinzione già in atto.
ITA
When we talk about mass extinction we mean a phenomenon that occurs in a geologically short period of time during which at least 75% of the species present on Earth are lost. In Earth's history five extinctions of this kind have occurred: at the Ordovician-Silurian limit, in the middle of the upper Devonian, at the Permian-Triassic, Triassic-Jurassic and Cretaceous-Paleocene limits, occurring 450, 375, 251, 200 and 65 million years ago respectively. The most severe mass extinction of all is certainly the one that occurred at the Permo-Triassic limit, which was the only one to affect most groups of living organisms, including plants. It is estimated that up to 49% of marine animal families disappeared during this extinction with a specific loss of 80-85%. It is also estimated that about 89% of terrestrial tetrapods went extinct, including 70% of amphibian and reptile families. This mass extinction was probably caused by some environmental chain reactions triggered by a series of volcanic eruptions (started where Siberia is located at present) that began in the late Permian and continued for at least 5 million years. The great carbon dioxide input increased the greenhouse effect causing an increase in sea heating; the latter once caused the dissolution of the hydrate gases on the seabed, which released large quantities of methane into the atmosphere which caused a runaway greenhouse effect. The Permo-Triassic average temperatures are estimated to be about 5-10 ° C higher than those of the previous time interval. Volcanic eruptions also produced a large quantity of sulfur dioxide which generated intense acid rain that caused vegetation loss. Global warming, acid rain and the almost total absence of plants led to a massive soil erosion and terrestrial extinction. Erosion implied sea nutrient enrichment that led to water eutrophication and higher organic activity, which generated anoxia. All these phenomena conduct to the extinction of most marine and terrestrial biota. The purpose of this paper is to establish a comparison between the climatic conditions at the Permo-Triassic and modern climate changes, highlighting any common points or differences. Permo-Triassic and modern topics of marine hypoxia, hypercapnia, sea acidification, aridity, acid rains, fires and global warming are studied in depth. Furthermore, by comparing the data concerning the current extinction rates and those of the past, it is evaluated whether or not to speak of a sixth mass extinction, with future projections for the Planet following the increase in temperatures. Comparing Permo-Triassic and today's situation, it should be noted that there are significant affinities regard to changes in climatic conditions and consequent environmental changes. If anthropic interaction with ecosystems continues to increase uncontrollably, it would bring most of the life on Earth to a stress level of comparable magnitude (if not greater than) to that of the Permian end, intensifying in an unpredictable way the underway extinction event.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14240/124736