19/01/2015 | PALEOECOLOGÍA
Un novedoso método confirma grandes cambios en la vegetación patagónica
Permite visualizar las etapas de los ecosistemas durante el Cenozoico. Un investigador del CONICET participa de un estudio publicado en Science
Vista panorámica de la zona de Gran Barranca, Chubut
Vista panorámica de Gran Barranca, Chubut, la zona estudiada. Foto: gentileza investigador.

 Audio: Alfredo Carlini

Una nueva herramienta metodológica ha posibilitado estimar cómo podría haber sido la vegetación en la Patagonia durante parte de la Era Cenozoica, entre 50 y 11 millones de años atrás. “Comprobamos que la región atravesó enormes cambios que llevaron a los ambientes pretéritos a oscilar entre extremos opuestos”, relata Alfredo Carlini, investigador independiente del CONICET en la Facultad de Ciencias Naturales y Museo de la Universidad Nacional de La Plata (FCNyM-UNLP) y uno de los autores de un artículo que acaba de publicarse en la revista Science.

“Si bien a partir de múltiples registros nuestro grupo ya contaba con interpretaciones sobre cómo pudo haber sido aquel entonces, la aplicación de esta herramienta significó un ajuste fino acerca de las características de cada momento histórico”, añade. El método aludido se denomina Índice de Área de Hoja (LAI, por sus siglas en inglés) y consiste en una fórmula que posibilita una reconstrucción de la estructura de la flora de acuerdo a cinco categorías establecidas con precisión, que van desde una cobertura máxima, como puede ser un bosque con especies altas que permiten poca entrada de luz hasta el suelo; a una mínima, tal el caso de una pradera o pastizales.

LAI fue desarrollado por Regan Dunn, investigadora de la Universidad de Washington, EEUU, y autora principal de la publicación. Se trata en un cálculo matemático ideado a partir del análisis de la morfología de los fitolitos, un producto microscópico de la descomposición de las plantas. Estos pequeños restos -que guardan gran fidelidad morfológica con las células en las que se desarrollaron y permiten determinar a qué grandes grupos vegetales pertenecieron- son de sílice, un compuesto químico gracias al cual se conservan a través del tiempo prácticamente sin alteraciones más allá de cierta degradación por una eventual erosión.

Si bien los fitolitos se conocen desde hace tiempo, la novedad aportada por Dunn es la posibilidad de evaluar por medio de su observación la cobertura vegetal que existió en un lugar geográfico determinado a lo largo de la historia. “Específicamente, los que aquí importan son los fitolitos de las células de la epidermis foliar, es decir de las hojas, que son la parte más expuesta a la radiación solar. En ellos se puede ver si ese ejemplar se desarrolló con mucha, poca o casi nada de luz directa”, explica Carlini.

Con la información de esa morfología, LAI establece cinco grados o categorías que van desde una cobertura vegetal total hasta una casi nula, rasgos que determinan ambientes completamente diferentes. Aplicados en un espacio actual, además, cada uno de los esquemas puede ser claramente graficado a través de una fotografía hemisférica, tomada con el efecto “ojo de pez”, desde el sitio exacto del que se colecta una muestra de suelo, con la cámara apuntando hacia arriba. Sin lugar a equívocos, las imágenes dejan ver de manera gradual desde un “techo” tupido formado por copas de árboles hasta un cielo limpio, de acuerdo al nivel al que corresponden.

En colaboración con Dunn, en esta investigación se aplicó su herramienta metodológica en una zona llamada Gran Barranca, al sur del lago Colhué Huapi, en Chubut, donde Carlini y el resto del equipo trabajan desde la década del ‘90 y de la que cuentan con todo tipo de muestras. Los materiales fueron obtenidos de sedimentos correspondientes a un lapso de entre 50 y 11 millones de años de antigüedad y consisten especialmente en fósiles de animales vertebrados que existieron en distintos períodos de tiempo, y de los cuales se ha extraído mucha información.

“El esmalte de los dientes, por ejemplo, nos ayuda a saber bastante sobre los ambientes, ya permiten estimar las temperaturas ambientales en las que se formó, de acuerdo al porcentaje de isótopos de distintos elementos que quedan dentro de él”, describe Carlini. Si bien este tipo de materiales biológicos les daban una idea a la hora de figurarse el pasado, no eran suficientes para estimar cuál podría haber sido la estructura vegetal, precisamente lo que lograron con la aplicación de LAI.

“Observando la morfología de los fitolitos preservados en sedimentos asociados a las distintas faunas, pudimos determinar que a partir de los 50 millones de años hacia el presente hubo una tendencia general a un decaimiento de las condiciones ambientales”, explica el especialista, y continúa: “Es el pasaje de una densa cobertura con temperaturas y humedad altas, y una gran diversidad, a una situación mucho más abierta donde la exposición a la luz es mayor y hay menos variedad de plantas”.

En ese sentido, explica que el decaimiento no es homogéneo ni lineal, ya que se detectan períodos de reverdecimiento, en los que vuelve a instalarse una gran cobertura que luego desaparece otra vez. En el período analizado la Patagonia atraviesa todas las categorías descriptas por Dunn, en un esquema que se ajusta en general a otra variable importante: la temperatura de las aguas marinas, cuya media se sabe que en el presente tiene, a nivel mundial, entre 5 y 8 grados menos que aquellos tiempos prehistóricos.

“Cada cambio en la temperatura marina –describe el experto- tiene un efecto sobre la estructura de la biota continental, y esto es muy rápidamente observable en Patagonia que, al ser una península, es decir una lengua terrestre alargada en medio de dos grandes océanos, recibe mucho más rápido las secuelas de lo que sucede en los cuerpos de agua, que si fuera una masa de tierra amplia”.

En esta línea, las evidencias que aportaron las muestras de fauna son de gran importancia, especialmente en lo relacionado con sus piezas dentarias. “Hay muchos animales que tienen dientes de crecimiento continuo, es decir que se desarrollan durante toda la vida debido al desgaste que sufren al triturar el alimento”, describe Carlini.

Como las hojas de las plantas acumulan polvo, su masticación resulta abrasiva para los dientes de los herbívoros. Cuanto más expuesta están, más partículas acumulan, con lo cual los expertos pueden concluir que los dientes fósiles que registren crecimiento continuo se corresponden con aquellos períodos en que la cobertura vegetal ha sido baja, ya que no había nada que las repare contra, por ejemplo, las cenizas de las erupciones volcánicas.

“En nuestro registro paleontológico vemos también ese cambio en el proceso de crecimiento de las coronas de los dientes, incluso en un momento de manera abrupta, y lo observamos en todos los grupos de animales, como marsupiales, ungulados, entre otros. Eso también coincide con un decaimiento de la vegetación y la consecuente progresión hacia ambientes más abiertos”, concluye Carlini.

Herramienta integradora

Empleado por primera vez en estudios realizados en 2013 en Costa Rica, Regan Dunn cuenta que en realidad la idea de lo que luego sería su método LAI surgió en 2009 durante una conferencia con botánicos y paleobotánicos. Fue el mismo año en que vino por primera vez al sur del país a trabajar con el grupo de investigación de La Plata.

“Si bien los registros fósiles de la Patagonia son uno de los más completos del mundo, lo que aporta esta herramienta es un sentido de continuidad, y permite llenar huecos en el conocimiento sobre los ecosistemas del pasado. Es una medida independiente y directa en cuestiones sobre las cuales antes sólo contábamos con estimaciones a partir de restos de mamíferos”, señala Dunn, y agrega: “LAI sirve para integrar un montón de valores aislados, y nos habilita a decir no sólo si se trataba de ambientes abiertos o cerrados, sino de cuán abiertos y cerrados eran”.

Por Mercedes Benialgo

Sobre investigación:

Regan E. Dunn. Universidad de Washington, EEUU.
Caroline A.E. Strömberg. Universidad de Washington, EEUU.
Richard H. Madden. Universidad de Chicago, EEUU.
Matthew J. Khon. Universidad Estatal de Boise, EEUU.
Alfredo A. Carlini. Independiente. Facultad de Ciencias Naturales y Museo UNLP.

 

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