O QUE CAUSOU AS GRANDES EXTINÇÕES NO PASSADO, A CAÇA HUMANA OU MUDANÇAS CLIMÁTICAS?

Quando falamos em extinção em massa logo lembramos dos dinossauros, mas na era em que nós humanos surgiram, teve também grandes extinções.


Imagem de Susann Mielke por Pixabay 


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A mais bem conhecida extinção da Era Cenozoica é, provavelmente, aquela que ocorreu no final do Pleistoceno, embora esta não tenha sido, de forma alguma, a maior de todas as extinções. A extinção do Pleistoceno parece dramática porque acabou com a megafauna, com a diversidade dos grandes mamíferos (aqueles com peso corpóreo superior aos 20 kg).  Isso inclui diversos mamíferos muito grandes que, atualmente, estão completamente extintos, tais como os gliptodontes e as preguiças-gigantes, na América do Sul e na América do Norte, os mamutes na Holártica e na África e os diprotodontídeos da Austrália. Ela também inclui muitas formas grandes e exóticas de mamíferos mais familiares, tais como os tigres dente-de-sabre da Holártica e da África, alce irlandês, ursos da caverna e rinocerontes lanosos da Eurásia; os mamutes da Holártica e África e os grandes cangurus, "wombats" e equidnas da Austrália que eram muito maiores do que as formas atuais. Grandes aves terrestres também sofreram com essas extinções - incluindo herbívoros como as moas da Nova Zelândia e o ave-elefante de Madagascar, bem como carnívoros, tais como os "phorusrachiformes" do Novo Mundo e os dromornitídeos australianos.


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Como esses animais da Megafauna e outros foram extintos?


Há muito debate sobre a causa dessas extinções. As principais extinções ocorreram no final do último período glacial, há cerca de 10.000 anos (surpreendentemente, os animais parecem mais vulneráveis às extinções quando o clima se altera do glacial para o interglacial, ao invés do inverso, provavelmente porque o primeiro evento ocorre com mais rapidez). Assim, alterações climáticas são a explicação mais óbvia. Entretanto, muitos cientistas notaram que é somente o último período glacial, e não em qualquer um dos anteriores, que trouxe extinções de tais magnitudes. Esta observação sugere que parte, se não toda, a culpa das extinções da megafauna deve ser colocada sobre a dispersão dos humanos modernos e das técnicas modernas de caça, as quais são concomitantes ao período.

 

Muitos cientistas atualmente são inflexíveis que as atividades humanas, mais do que mudanças climáticas, sejam a raiz causal das extinções do Pleistoceno. Esta é a hipótese overkill.  Entretanto, Steve Wroe e outros pesquisadores dizem que nosso conhecimento atual sobre os efeitos dos humanos sobre as extinções de mamíferos é retirada de exemplos históricos de faunas insulares. A caça e/ou perturbação ambiental podem ser a causa de comparativamente recente (nos últimos poucos milhares de anos) extinções de lêmures gigantes de Madagascar ou das moas (aves herbívoras gigantes na Nova Zelândia), mas existem problemas com a extensão dos cenários para grandes massas de terra, tais como América do Norte e Austrália. Outra evidência que está em conflito com a hipótese overkill: as extinções na América do Norte não seguem um padrão de norte para sul, como seria esperado com a invasão dos humanos provenientes da Beríngea, e os cavalos no Alasca sofreram um rápido decréscimo no tamanho do corpo, pouco antes de se tomarem extintos, o que condiz com a hipótese das mudanças climáticas como sendo o agente de extinção.

 

Cerca de 30 por cento dos gêneros de mamíferos foram extintos no final do Pleistoceno. Esta é, praticamente, a magnitude das outras duas grandes extinções da Era Cenozoica (no final do Eoceno e no final do Mioceno). Entretanto, as duas extinções anteriores diferem em diversas formas críticas da do Pleistoceno. As extinções do final do Eoceno estavam associadas à dramática queda das temperaturas das grandes latitudes. Florestas de grandes latitudes se tomaram florestas temperadas, com o concomitante desaparecimento dos mamíferos adaptados às florestas "tropicais". Isso incluiu não somente uma grande diversidade de mamíferos primitivos, mas também alguns dos tipos modernos, tais como primatas de grandes latitudes e os primeiros cavalos. A diversidade de anfíbios e de répteis do início da Era Cenozoica, em grandes latitudes, também foi muito reduzida durante o final do Eoceno.

 

As extinções do final do Mioceno estavam associadas, mais uma vez, não somente com a queda das temperaturas das grandes latitudes, mas com a seca global. As maiores extinções se deram entre os mamíferos de pastos (incluindo uma grande diversidade de cavalos), os quais sofreram com a perda dos habitats, conforme as savanas se tomaram campos e pradarias. A América do Norte foi especialmente atingida pelos eventos climáticos do final do Mioceno, devido a sua posição latitudinal relativamente alta e o fato de que os animais não podiam migrar para áreas mais tropicais na América do Sul, antes da formação do Istmo do Panamá.

 

Mais significativo para a hipótese da sobrecaça é o fato de que os mamíferos de todos os tamanhos corpóreos (não apenas os grandes) foram afetados tanto no Eoceno quanto no Mioceno. Outros organismos, terrestres e marinhos, também vivenciaram extinções profundas. A extinção do final do Pleistoceno afetou, principalmente, os grandes mamíferos e os pássaros, que são as espécies mais sujeitas a serem vista como presas ou competidores por caçadores humanos. Mas deve se levar em consideração o tamanho populacional dos humanos primitivos da época com as populações das outras espécies, então ainda não há uma conclusão definitiva dos reais motivos das grandes extinções do Cenozoico, o que fica claro que pode ter sido uma junção de todas essas hipóteses que levou o fim a animais incríveis da nossa pré-história.


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COMO OS MAMUTES FORAM EXTINTOS?


A mais bem conhecida extinção da Era Cenozoica é, provavelmente, aquela que ocorreu no final do Pleistoceno, embora esta não tenha sido, de forma alguma, a maior de todas as extinções.


A extinção do Pleistoceno parece dramática porque acabou com a megafauna, com a diversidade dos grandes mamíferos (aqueles com peso corpóreo superior aos 20 quilograma). Isso inclui diversos mamíferos muito grandes que, atualmente, estão completamente extintos, tais como os gliptodontes e as preguiças-gigantes, na América do Sul e na América do Norte, os mamutes na Holártica e na África e os diprotodontídeos da Austrália. Ela também inclui muitas formas grandes e exóticas de mamíferos mais familiares, tais como os tigres dentes-de-sabre da Holártica e da África, alce irlandês, ursos da caverna e rinocerontes lanosos da Eurásia; os mamutes da Holártica e África e os grandes cangurus, “wombats” e equidnas da Austrália que eram muito maiores do que as formas atuais. Grandes aves terrestres também sofreram com essas extinções – incluindo herbívoros como as moas da Nova Zelândia e a ave-elefante de Madagascar, bem como carnívoros, tais como os “phorusrachiformes” do Novo Mundo e os dromornitídeos australianos.


Há muito debate sobre a causa dessas extinções. As principais extinções ocorreram no final do último período glacial, há cerca de 10.000 anos (surpreendentemente, os animais pareceram mais vulneráveis às extinções quando o clima se altera do glacial para o interglacial, ao invés do inverso, provavelmente porque o primeiro evento ocorre com mais rapidez).


Assim, alterações climáticas são a explicação mais óbvia. Entretanto, muitos cientistas notaram que é somente o último período glacial, e não em qualquer um dos anteriores, que trouxe extinções de tais magnitudes. Esta observação sugere que parte, se não toda, a culpa das extinções da megafauna deve ser colocada sobre a dispersão dos humanos modernos e das técnicas modernas de caça, as quais são concomitantes ao período.


Muitos cientistas atualmente são inflexíveis que as atividades humanas, mais do que mudanças climáticas, sejam a raiz causal das extinções do Pleistoceno. Esta é a hipótese overkill. Entretanto, Steve Wroe e colaboradores (WROE et al. 2004) dizem que nosso conhecimento atual sobre os efeitos dos humanos sobre as extinções de mamíferos é retirada de exemplos históricos de faunas insulares. A caça e/ou perturbações ambiental podem ser a causa de comparativamente recente (nos últimos poucos milhares de anos) extinções de lêmures gigantes de Madagascar ou das moas, mas existem problemas com a extensão dos cenários para grandes massas de terra, tais como América do Norte e Austrália.


Outra evidência que está em conflito com a hipótese overkill: as extinções na América do Norte não seguem um padrão norte para sul, como seria esperado com a invasão dos humanos provenientes da Beríngea, e os cavalos no Alasca sofreram um rápido decréscimo no tamanho do corpo, pouco antes de se tornarem extintos, o que condiz com a hipótese das mudanças climáticas como sendo o agente de extinção. 


Cerca de 30 por cento dos gêneros de mamíferos foram extintos no final do Pleistoceno. Esta é, praticamente, a magnitude das outras duas grandes extinções da Era Cenozoica (no final do Eoceno e no final do Mioceno). Entretanto, as duas extinções anteriores diferem em diversas formas críticas da do Pleistoceno. As extinções do final do Eoceno estavam associadas à dramática queda das temperaturas das grandes latitudes. Florestas de grandes latitudes se tornaram florestas temperadas, com o concomitante desaparecimento dos mamíferos adaptados às florestas “tropicais”. Isso inclui não somente uma grande diversidade de mamíferos primitivos, mas também alguns dos tipos modernos, tais como primatas de grandes latitudes e os primeiros cavalos. A diversidade de anfíbios e de répteis do início da Era Cenozoica, em grande latitudes, também foi muito reduzida durante o final do Eoceno. 


As extinções no final do Mioceno estavam associadas, mais uma vez, não somente com a queda das temperaturas das grandes latitudes, mas com a seca global. As maiores extinções se deram entre os mamíferos de pastos (incluindo uma grande diversidade de cavalos), os quais sofreram com a perda dos habitats, conforme as savanas se tornaram campos e pradarias.


A América do Norte foi especialmente atingida pelos eventos climáticos do final do Mioceno, devido a sua posição latitudinal relativamente alta e o fato de que os animais não podiam migrar para áreas mais tropicais na América do Sul, antes da formação do Istmo do Panamá.


Mais significativo para a hipótese da sobre-caça é o fato de que os mamíferos de todos os tamanhos corpóreos (não apenas os grandes) foram afetados tanto no Eoceno quanto no Mioceno. Outros organismos, terrestres e marinhos, também vivenciaram extinções profundas. A extinção do final do Pleistoceno afetou, principalmente, os grandes mamíferos e os pássaros, que são as espécies mais sujeitas a serem vista como presas ou competidores por caçadores humanos.


AS IDADES DO GELO DO PLEISTOCENO: COMO OS EPISÓDIOS DE CONGELAMENTO E DEGELO MODIFICARAM OS ECOSSISTEMAS DO PLANETA?


As extensivas glaciações episódicas que caracterizam o Pleistoceno foram eventos que estiveram ausentes, no mundo, desde a Era Paleozoica.


Estas idades do gelo tiveram uma influência importante não somente sobre a evolução dos mamíferos da Era Cenozoica em geral, mas também sobre nossa própria evolução - e mesmo sobre as civilizações atuais. O mundo hoje, ainda pode ser considerado em uma Idade do Gelo, mas agora, habitamos um Período interglacial mais quente.


Se todas as geleiras derretessem, o que aconteceria?

 

Por exemplo, atualmente, o volume de gelo na Terra constitui aproximadamente de 26 milhões de quilômetros cúbicos. Durante os episódios glaciais no Pleistoceno, houve até 77 milhões de quilômetros cúbicos de gelo, talvez mais. Um volume enorme de água ainda está preso nas capas polares e nas geleiras. O derretimento das geleiras do último episódio glacial, no final do Pleistoceno, há cerca de 10 mil anos, fez com que o nível do mar fosse elevado em 140 metros (quase metade da altura do Empire State Building), em comparação à condição relativamente estável dos dias de hoje. Se as geleiras atuais derretessem, o nível do mar subiria em mais 50 metros, inundando a maioria das cidades costeiras do mundo. Países inteiros, como Bangladesh e algumas nações das ilhas do Pacífico, seriam completamente submersas.


Hoje, as geleiras cobrem 10 por cento da superfície terrestre da Terra, principalmente nas regiões polares, mas também nas grandes montanhas. Em alguns momentos do Pleistoceno, uma massa de gelo que tinha, provavelmente, de 3 a 4 quilômetros de espessura, cobria 30 por cento da terra, e se estendia ao sul, na América do Norte, até o 38°N de latitude (sul de Illinois; Figura 19-4). Uma capa de gelo similar cobria o norte da Europa. Entretanto, a maior parte do Alasca, da Sibéria e da Beríngea (terras do Pleistoceno, entre o Alasca e o nordeste da Ásia, que estão, hoje, submersas) não tinha gelo e abrigava um bioma, conhecido como a Estepe dos Mamutes, ou estepe-tundra, desconhecido atualmente. Ele era, obviamente, muito mais produtivo do que os habitats de grandes latitudes atuais, pois continha um conjunto de faunas de mamíferos que rivaliza com a diversidade moderna encontrada na fauna da savana africana. Esta fauna combinava mamíferos atualmente ausentes das grandes latitudes, tais como leões e rinocerontes, com animais que persistem nas latitudes árticas hoje, tais como os veados e a rena.  Pólen fóssil também mostra que tipos de salva e gramíneas existiram nas estepes-tundra da Beríngea, que estão ausentes nos habitats de tundra atuais.


As geleiras no Pleistoceno

 

Estas geleiras continentais avançaram e se retraíram diversas vezes durante o Pleistoceno (o hemisfério sul foi menos afetado porque, naquele momento, as massas de terra continentais do sul estavam mais distantes dos polos do que as do norte, como o que ocorre hoje). Houve quatro grandes episódios de glaciação, mas sabemos agora, que muitos destes pequenos episódios (20 ou mais) ocorreram entre os principais.

 

A glaciação continental teve um efeito maior sobre o clima do mundo do que a simples cobertura de gelo nas grandes latitudes. Livros populares apresentam mamutes lutando para se soltar do gelo, mas as geleiras avançam vagarosamente o bastante para que os animais pudessem migrar em direção ao equador - embora problemas possam ocorrer se as rotas são bloqueadas por montanhas ou pelo mar. Entretanto, os animais da Eurásia, que vivem em climas mais frios, têm a vantagem de amplas conexões entre as zonas tropicais e temperadas, tanto na Ásia quanto na África. Em contraste, os animais norte-americanos teriam de atravessar o relativamente estreito Istmo do Panamá para atingir as áreas mais tropicais da América do Sul. Este gargalo geográfico pode ter limitado a migração de certos tipos de mamíferos.


A importância do degelo para os ecossistemas atuais

 

A secagem das porções sem gelo da Terra, devido ao volume de água preso nas geleiras, foi, ao menos, tão importante para os ecossistemas terrestres como as próprias geleiras. Muitas das áreas equatoriais que hoje são cobertas por florestas pluviais de terras baixas, eram naquela época, muito mais secas, até mesmo áridas. O Período interglacial atual, relativamente suave, é mais frio e seco do que outros Períodos desse tipo no Pleistoceno. Por exemplo, durante outros Períodos interglaciais, os hipopótamos eram encontrados no que hoje é chamado de Deserto do Saara, e esses animais também eram encontrados na Inglaterra.


O que provocou estes episódios de glaciação?

 

Uma teoria antiga sugere que a quantidade de radiação solar que incide sobre a Terra varia o bastante para afetar o clima do planeta. Na década de 1930, o astrônomo iugoslavo Milutin Milankovitch propôs que os episódios de glaciação são iniciados pela combinação de diversas pequenas variações na passagem da órbita da Terra ao redor do Sol com a posição relativa de nosso planeta com o astro. Três ciclos interagem aqui, cada um deles com sua periodicidade característica (tempo passado entre os extremos do ciclo): (1) a órbita elíptica da Terra ao redor do Sol (com uma periodicidade de 100.000 anos); (2) a inclinação do eixo rotacional da Terra (com uma periodicidade de 40.000 anos); e (3) a precessão do eixo rotacional da Terra (com uma periodicidade de 26.000 anos).

 

Cada uma destas propriedades orbitais produz efeitos diferentes. A alteração da inclinação e da precessão do eixo rotacional modifica a distribuição da luz solar, com respeito à estação e à latitude, mas não à insolação global total, enquanto as alterações da órbita da Terra resultam em pequenas modificações da insolação global. Normalmente, estas propriedades estão em ciclos fora de sintonia, como notas discordantes tocadas em u m piano, mas, de vez em quando, elas se alinham, como notas criando um acorde. Milankovitch sugeriu que o fator crítico, que leva a um episódio glacial, é uma alteração na quantidade de insolação de verão em grandes latitudes. Parece que os episódios glaciais têm início não com o mundo todo ficando mais frio, mas com verões frios que impedem o derretimento do gelo. Em contraste, os verões durante períodos glaciais, podem ser mais quentes do que aqueles observados atualmente.

 

É importante perceber que estes ciclos de Milankovitch têm existido por toda a história da Terra. Entretanto, foi somente após a formação da capa polar do Ártico, no Pleistoceno (possivelmente, mais cedo, no Plioceno) que houve gelo o suficiente para colocar o Hemisfério Norte em uma Idade do Gelo.


DERIVA CONTINENTAL: HISTÓRIA DE IDEIAS E EFEITOS SOBRE O CLIMA GLOBAL


O clima da Terra resulta da interação de luz solar, temperatura, precipitações, evaporação e ventos durante a passagem anual da Terra em sua órbita ao redor do sol.


O conhecimento dos paleoclimas nos auxilia a entender as condições sob as quais plantas e animais evoluíram, porque o clima afeta profundamente os tipos de plantas e animais que ocupam uma área.


Clima global


As posições dos continentes poderiam influenciar os climas globais e a circulação das águas oceânicas. O clima de uma determinada área é afetado pela latitude (isto é, quanto para o norte ou para o sul do equador está, refletindo a quantidade de energia solar que recebe); sua proximidade de um oceano (porque a água minimiza mudanças de temperatura e fornece umidade); e a presença de barreiras como montanhas, que influenciam o movimento de massas de ar e assim a quantidade de chuva recebida.

Nossa compreensão sobre a natureza dinâmica da Terra e sobre a natureza variável do clima da Terra, durante o tempo, ocorreu apenas recentemente. A noção de continentes móveis, ou deriva continental, foi formalmente proposta por Alfred Wegener em 1924.

Naquela época, a teoria não foi totalmente aceita porque não se conhecia qualquer mecanismo capaz de fazer com que continentes inteiros se movessem. Somente no final da década de 1960, após novas pesquisas oceanográficas que demonstraram a expansão do solo oceânico como um mecanismo plausível para o movimento dos continentes é que a teoria da tectônica de placas se estabeleceu (a tectônica de placas é, essencialmente, o mesmo que a deriva continental, mas focaliza as placas tectônicas sobre as quais os continentes se situam). Mesmo assim, a teoria não foi universalmente aceita e a tectônica de placas só foi abraçada pela principal tendência da ciência na década de 1970.

A deriva continental


As rochas superficiais são menos densas do que as rochas do manto subjacente e, assim, os blocos continentais flutuam no manto assim como um cubo de gelo flutua na água.

O calor do centro da Terra produz lentas correntes de convecção no manto. A ressurgência de basalto fundido eleva-se em direção à superfície da Terra formando cristas mesooceânicas onde atingem o topo da litosfera (a camada rochosa da Terra) e se espalham horizontalmente. A crosta mais jovem do fundo dos oceanos é encontrada nos centros dessas cristas; movendo-se a partir do eixo da crista, o fundo oceânico torna-se mais velho.

Formam-se zonas de subdução nas quais a litosfera afunda novamente para o interior do manto. O fundo dos oceanos é continuamente renovado por este ciclo de elevação nas cristas mesooceânicas e afundamento para o interior do manto nas zonas de subdução, não ocorrendo rochas mais velhas do que 200 milhões de anos em qualquer lugar do fundo oceânico.

Os movimentos das placas tectônicas são responsáveis pela sequência de fragmentação, coalescência e refragmentação dos continentes, que ocorreram durante a história da Terra.

Plantas e animais foram transportados à medida que os continentes derivavam lentamente e colidiam entre si ou se separavam. Quando os continentes se moviam em direção aos pólos, eles levavam organismos para climas mais frios.

Quando continentes já separados colidiam, as floras e faunas terrestres que evoluíram em isolamento misturavam-se e populações de organismos marinhos eram separadas. Um exemplo recente (em termos geológicos) deste fenômeno é a união entre as Américas do Norte e do Sul mais ou menos há 2,5 milhões de anos.

As faunas e floras dos dois continentes misturaram-se, motivo pelo qual no Texas ocorrem tatus (originados na América do Sul) e na Argentina ocorrem veados (originados na América do Norte). Em contraste, os organismos marinhos originalmente encontrados no mar entre as Américas do Norte e do Sul, foram separados, e as populações do lado do Atlântico e do lado do Pacífico tomaram-se cada mais diferentes uma da outra com o passar do tempo.

Correntes oceânicas


Aposição dos continentes afeta o fluxo das correntes oceânicas e como estas correntes transportam enormes quantidades de calor, as modificações em sua direção afetam o clima em todo o mundo. Por exemplo, a quebra dos continentes e sua migração para o norte durante o fim da Era Mesozoica e Era Cenozoica levaram, finalmente, ao isolamento do Oceano Ártico, havendo formação do gelo Ártico no início da época do Plioceno, há cerca de 5 milhões de anos. A calota de gelo do Ártico não é somente um habitat frio num mundo mais uniforme. A presença desta calota de gelo influencia as condições do clima global de várias maneiras e, hoje em dia, o mundo é mais frio e mais seco do que antes do Plioceno.

Águas Árticas também desempenham papéis críticos nos sistemas dinâmicos que, hoje em dia, influenciam o clima global. Este sistema de correntes oceânicas inclui a Corrente do Golfo, que transporta água quente do Atlântico Equatorial e do Golfo do México através do Atlântico Norte para a Europa.

O aquecimento do Ártico e o derretimento atual da capa de gelo ártico devem ter u m profundo efeito no clima da Terra. Alguns pesquisadores propuseram que, se a Terra como u m todo se tomar mais quente, partes do oeste da Europa podem toma-se mais frias por que as correntes oceânicas podem se modificar. Sem a Corrente do Golfo, a Inglaterra provavelmente teria o mesmo clima frio de Newfoundland, que fica na mesma latitude (revisto por Kunzig, 1996).

Este exemplo mostra como o clima da Terra é mutável e dependente da configuração das massas continentais que influenciam a camada de gelo e as correntes oceânicas. Os ingleses só podem torcer para que o aquecimento global não tome o clima da Inglaterra um ótimo caso para demonstrar a validade desta hipótese particular.

Referências
ALROY, J. 2001. A multispecies overkill simulation of the end-Pleistocene megafauna mass extinction. Science 292:1893-1896.
POUGH, F. Harvery; JANIS, Christine M; HEISER, John B. A vida dos vertebrados. Atheneu Editora São Paulo, 2006. 
Kunzig, R. 1996. In deep water. Discover 11(2):86—96.
WROE, S., et al. 2004. Megafaunal extinction in the Late Quaternary and the global overkill hypothesis. Alcheringa 28:291-332.

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