14/Sep/08

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Fósiles antárticos revelan detalles de cómo se congeló la Antártida

Unos científicos que trabajan en una región sin hielos de la Antártida han descubierto los últimos vestigios (en forma de plantas e insectos fosilizados) de la tundra que existió antes de que las temperaturas comenzaran a descender de manera crítica hace millones de años

Un brusco y dramático enfriamiento del clima, de 8 grados Celsius, durante un período geológico relativamente breve hace unos 14 millones de años, forzó la extinción de plantas e insectos de la tundra y transformó el interior de la Antártida en un estado congelado perpetuo del que nunca ha salido.

Un enfriamiento abrupto del clima de 8 grados Celsius en un período relativamente breve de tiempo geológico y acaecido hace 14 millones de años, provocó la extinción de vegetales e insectos de la tundra y transformó el interior de la Antártida en el congelador perpetuo que es desde entonces.

El equipo internacional de científicos encabezado por David Marchant, de la Universidad de Boston, junto con Allan Ashworth y Adam Lewis, de la Universidad Estatal de Dakota del Norte, combinó las evidencias aportadas por la geología glacial, con las suministradas por la paleo-ecología, la datación de cenizas volcánicas y el modelado informático, para documentar un gran cambio climático centrado en hace unos 14 millones de años. La colaboración ha conducido a un gran avance en el conocimiento de la historia climática de la Antártida.

Al respecto del brusco cambio climático que la Antártida sufrió, Marchant comenta: "El contraste no podría ser más llamativo. Es como comparar a la Tierra del Fuego de hoy con la superficie de Marte, y esta transición se produjo en un corto intervalo de tiempo geológico, tan sólo unos 200.000 años. Es uno de los cambios más drásticos y duraderos que uno pueda imaginar. No conozco ningún otro lugar de la Tierra donde un cambio tan duradero se haya documentado; el hecho de que esté asociado a la extinción de los vegetales y los insectos de la tundra ayuda a hacer estimaciones cuantitativas de la magnitud de este cambio".

Las temperaturas medias del verano tuvieron que haber disminuido en aquel período tanto como 8 grados Celsius. Por término medio, las temperaturas veraniegas en los Valles durante aquel período templado habrían sido tanto como 17 grados más cálidas que el promedio actual.

"Para mí, la parte más interesante de toda la historia es que hemos documentado el ritmo y la magnitud de un tremendo cambio en el clima antártico: la transición marca un cambio de glaciares tibios y templados con parches de tundra en los bordes, hasta los helados glaciares de hoy dentro en un desierto polar estéril", dijo Marchant. "El contraste no podría ser más sorprendente. Es como comparar Tierra del Fuego de hoy con la superficie de Marte, y esta transición tuvo lugar a lo largo de un breve intervalo geológicamente hablando de unos 200.000 años."

El descubrimiento de depósitos lacustres con fósiles perfectamente conservados de musgos, diatomeas y ostracoides, un tipo de crustáceo pequeño, es particularmente excitante para los científicos, señaló Lewis. Los fósiles son extremadamente raros en la Antártida, especialmente los de plantas terrestres y de agua dulce, y animales.

"Son los primeros en ser encontrados aunque varias expediciones científicas visitaron los Valles Secos desde su descubrimiento durante la primera expedición de Scott en 1902-1903", dijo Lewis. Robert Falcon Scott fue un explorador antártico británico que falleció durante un intento de llegar primero al polo sur en 1912.

Para Ashworth, los fósiles son un tesoro científico.

Dijo que fue estaba particularmente asombrado porque algunas especies de diatomeas y musgos no se distinguen de las criaturas vivas. Hoy, estas especies existen en todo el mundo, excepto en la Antártida.

"Poder identificar especies vivas entre los fósiles es fenomenal. Al pensar que sus homólogos modernos han sobrevivido 14 millones de años sobre la Tierra sin ningún cambio importante en los detalles de su apariencia es sorprendente. Debe significar que estos organismos están tan bien adaptados a su hábitat que a pesar de los cambios climáticos repetidos y el aislamiento de poblaciones durante millones de años, no se han extinguido, sino que han sobrevivido", dijo Ashworth, principal paleo-ecologista en la investigación.

Lo que hace a los fósiles especialmente valiosos es que se conoce su contexto luego de años de levantamiento de planos detallados de depósitos glaciales antiguos en las cordilleras occidentales Olympus y Asgard de la Antártida, por Marchant y Lewis. Como parte de su investigación, descubrieron cenizas volcánicas que habían sido datadas en los laboratorios geo-cronológicos de Lamont-Doherty por los investigadores Sidney Hemming y Malka Machlus, coautores del trabajo.

Lewis añadió que los fósiles son los mejores datados hasta ahora entre los que salieron de la Antártida.

"Los hallazgos fósiles nos permiten examinar a la Antártida como existía justo antes del enfriamiento del clima hace 13,9 millones de años. Es una ventana única hacia el pasado. En el suelo, hay pocos lugares en la Tierra que contienen sedimentos de esta edad, y ninguno está tan bien conservado como los encontrados en los Valles Secos", dijo Marchant. "Los sedimentos permiten reconstrucciones de glaciares alpinos, tundra y lagos, todo con un detalle extraordinario. Investigar estos depósitos es como dar un paseo a través de los Valles Secos 14,1 millones de años atrás."

"Lo que estamos buscando básicamente", añadió Lewis, "es la última pista de vegetación en los Valles Secos. (...) Los hallazgos fósiles y la datación de la ceniza volcánica muestran que hace unos 14,1 millones de años, la zona contenía una tundra, glaciares "húmedos" típicos de las montañas de Tierra del Fuego en las latitudes meridionales, y lagos con hielo de acuerdo a la estación. Los lechos de esos lagos desaparecidos contienen capas de sedimentos donde se preservan desechos, como plantas e insectos moribundos".

"Y es dentro de estos antiguos lechos lacustres donde encontramos los fósiles", dijo Lewis.

La investigación de Ashworth y los otros paleo-ecologistas muestra que los lagos sustentaron musgos y diatomeas, y que las márgenes circundantes fueron "colonizadas" mínimamente por insectos y vegetación de arbustos.

Hace 14,1 millones de años, los Valles Secos eran relativamente cálidos. Hace 13,9 millones todo era diferente. La transición llevó a los Valles Secos desde un clima como el de Georgia del Sur a uno similar al de Marte.

Tom Wagner, director del programa para las ciencias de la Antártida en la oficina de programas polares de la NSF, añadió que "Lewis, Marchant y Ashworth descubrieron el último bocado de vida en el continente antártico. ¡Estaba colgando de un hilo... apenas algunas plantas simples y bichos en un pequeño charco, todo lo demás a su alrededor congelado... y entonces, ¡plaff!, también desaparecieron. Y debe haber ocurrido rápidamente porque estos fósiles están literalmente liofilizados. Cuando visité a los científicos en el campo, me mostraron cómo el musgo todavía estaba verde y frondoso."

"Es uno de los cambios más dramáticos y duraderos que uno pueda imaginar", dijo Marchant. "No conozco de ningún otro lugar sobre la Tierra donde un cambio tan perdurable haya sido documentado; el hecho de que esté relacionado con la extinción de las plantas e insectos de tundra ayuda a proveer de estimaciones cuantitativas de la magnitud de este cambio."

Las temperaturas medias del verano deben haber bajado en ese periodo tanto como 8 grados Celsius. En promedio, la temperatura de verano en los Valles durante este período templado habría sido al menos 17 grados más alta que el promedio actual. Lo que causó el cambio, dijo Marchant, "es realmente un gran desconocido", aunque abundan teorías e incluyen fenómenos tan diferentes como los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera y los movimientos tectónicos que afectaron la circulación en el océano.

De acuerdo con Lewis, la frialdad de los cristales y del hielo en la ceniza volcánica, y la preservación del detalle celular en los fósiles, dice que han estado permanentemente congelados desde entonces, hace 13,9 millones de años. El clima cambió durante ese tiempo, pero la temperatura en las montañas nunca subió lo suficiente para permitir que fluyera el agua subterránea y que los microorganismos se volvieran activos.

Esta conclusión sugiere que incluso cuando las temperaturas atmosféricas globales eran más cálidas que ahora, como ocurrió hace aproximadamente hace 3,5 millones de años durante el Plioceno, y como puede ocurrir en un futuro próximo como consecuencia del calentamiento global, no hubo un derretimiento importante de la lámina de hielo antártico oriental hacia el interior de los Valles Secos, ni hubo cambios dramáticos en las condiciones ambientales en la región de los fósiles.

Si esta conclusión resiste la prueba del tiempo, sugiere una lámina de hielo muy robusta en este sector de la Antártida, y enfatiza la respuesta compleja y potencialmente no-uniforme de las láminas de hielo de la Antártida al cambio global.

Wagner también señaló que "otros científicos estuvieron antes en esta área, pero no habían notado nada desusado. Se necesitaba el ojo entrenado de este equipo para hacer el descubrimiento."

Fuente: Amazings. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard