El dichoso paleoambiente y cómo reconstruirlo

Para empezar, digamos qué es esa cosa. Se trata de un ambiente antiguo...

Por ambiente podemos entender varias cosas, pero cuando nos referimos al paleoambiente, estamos hablando principalmente del tipo de clima y vegetación.

Paleoambiente del Jurásico. Pocos artistas exploran el paleoarte del paleoambiente, pues no es nada fácil retratarlo y es poco popular, pues casi todos quieren ver dinosaurios matándose. Esta magnífica obra es del amo del paisaje prehistórico, Douglas Henderson.

La fauna es otro componente paleoambiental, pero se suele mantener y estudiar bajo el componente "paleobiota" (que incluye otras criaturas como plantas, hongos, bacterias y otros) o en su propio grupo, la "paleofauna".

Parte de la paleofauna de Somosaguas, yacimiento ubicado en Madrid que data del Mioceno. Arte por Sergio Pérez.

En fin, la información acerca del paleoambiente no nos llegó de forma completa (no hay postales o fotografías jurásicas) y por ello, los paleontólogos "reconstruyen" paleoambientes usando diferentes estrategias, veamos.

1. Microfósiles. 

Los fósiles microscópicos incluyen exoesqueletos de bichos acuáticos como cocolitofóridos, radiolarios, foraminíferos, diatomeas, entre otros. Éstas minúsculas criaturas vivieron (y viven) en el océano y en las aguas continentales. Pero resulta que no viven así a lo tonto, por doquier, sino que son bastante selectivos de su ambiente. Ésta selectividad hace que al estudiar los microfósiles podamos saber cómo era el ambiente en el pasado e incluso, saber también cómo ha ido evolucionando (pero dejemos eso para otro tema).

Diatomeas marinas del Plio-Pleistoceno de Nueva Zelanda. Estas pequeñas algas son muy útiles en la reconstrucción de paleoambientes. Figura tomada de aquí.

Otros microfósiles muy comúnmente usados en reconstrucciones paleoambientales son los palinomorfos, que incluyen esporas y polen. Estos pequeñines son producidos por las plantas y a pesar de que no parezca, cada especie produce formas distintas e identificables. Gracias a esto, podemos saber cómo era la estructura de la vegetación de un lugar dado; pero sabemos que las plantas no se distribuyen aleatoriamente, no hay (de forma natural) plantas tropicales en la gélida tundra. Por esto, el estudio de los palinomorfos también nos revela el tipo de clima.

Microfotografías electrónicas de granos de polen pleistocénico de Norteamérica. Fotografía tomada de aquí.

2. Geoquímica. 

La química de las rocas la podemos agrupar en: química isotópica y química elemental/molecular. En el primer tipo, encontramos los análisis en los que se sondean las proporciones de diferentes formas isotópicas para indagar parámetros específicos como la temperatura y la precipitación.

Ciclo del agua con cuestiones isotópicas involucradas. Imagen tomada de esta fuente.

Pongamos de ejemplo la temperatura. ¿Cómo es posible que los paleoclimatólogos puedan saber las temperaturas del pasado? Bueno, existe un par de isótopos que están ligados a la temperatura, el oxígeno 18 y el oxígeno 16. Ambos son estables, por lo que hace millones de años seguían siendo oxígeno y ambos tipos, se integraban (e integran) de forma normal en las moléculas de agua (recuerde que cada una tiene un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno). Los números 16 y 18 atienden a la cantidad de neutrones en el núcleo de esos átomos y dado que estas partículas tienen masa, los átomos tienen diferencias de "peso", por eso les decimos pesado al 18 y ligero al 16. Éstas diferencias de masa no se borran cuando se forman moléculas, sino que permanecen. Por ello el agua hecha con oxígeno 18 es sutilmente más pesada que el agua hecha con el oxígeno 16. ¿Y eso qué? Bueno, pues el agua "ligera" es más fácil de evaporar, pues requiere de menos energía para excitar la molécula. O sea que el agua de zonas cálidas tiene una proporción de oxígeno "cargada" hacia la forma pesada, mientras que el agua de zonas frías tiene una proporción más equilibrada.

Dinámica de los tipos de oxígeno descritos en el párrafo anterior. Imagen tomada de esta página.

Estas proporciones no son aleatorias y revelan, con lujo de detalle las temperaturas, incluso, las del pasado. Y así hay otros ejemplos con isótopos, pero también con química no isotópica. Las proporciones elmentales revelan condiciones áridas o húmedas, los productos de descomposición de arcillas del suelo revelan tipos de clima, etc.

3. Las rocas. 

Dado que los procesos abióticos del presente, se desarrollaron también en el pasado, el estudio de las rocas nos puede decir mucho sobre las condiciones en las que éstas se generaron. Las rocas ígneas extrusivas y las sedimentarias nos dicen mucho del paleoambiente, mientras que las rocas ígneas intrusivas y las metamórficas, nos dicen más sobre el interior del planeta.

Esquema del ciclo de las rocas. Imagen tomada de aquí.

El estudio de las rocas sedimentarias es el que más información del pasado aporta. Este estudio se divide atendiendo al objeto a examinar. Cuando revisamos el orden de generación de los estratos y su relación con otros, estamos dentro del campo de acción de la estratigrafía. Cuando estudiamos los clastos (partículas rocosas) de un estrato, estamos indagando en la sedimentología. Y así, dependiendo de qué estudiemos de las rocas, obtendremos información como: el tipo de ambiente sedimentario (lago, río, laguna, costa, delta, etc.), el tipo de corriente (única, múltiple, subaérea, submarina, etc.), su orientación (norte-sur, sur-norte, etc.) su energía (alta, media, baja), su inclinación (en grados), etcétera. Por ello, el estudio de las rocas (aún sin fósiles), nos revela mucho del pasado de la tierra. 

Las reconstrucciones paleoambientales se pueden llevar a cabo estudiando sólo las rocas. Esta es del Cenomaniano (Cretácico). A la izquierda aparece una columna estratigráfica y a la derecha, distintas reconstrucciones, basadas en las diferencias de litología observada en la columna. Imagen tomada de este artículo.

4. Los animales. 

A todos nos queda más o menos claro que las criaturas no tienen distribuciones naturales aleatorias. No nos toparemos con pingüinos en España, osos polares en Argentina, elefantes en México, bisontes en Australia, camellos en Estados Unidos, etcétera. Pero si llevamos esta observación unos pasos más, podemos desarrollar modelos climáticos que nos digan cómo era el clima según los mamíferos que los habitaron.

Un modelo bioclimático relativamente reciente permite indagar en el pasado a este nivel de resolución de biomas. Tabla tomada de este artículo científico.

Y si vemos esto desde otro enfoque, notaremos que los animales vegetarianos tienen dietas según su tipo de hábitat; por lo que el estudiar sus dietas, es estudiar indirectamente sus paleoambientes. Y si nos topamos con la época más reciente (el Pleistoceno), podemos estudiar a sus microvertebrados (especialmente a aquellas especies que hayan sobrevivido hasta hoy) y sus preferencias de hábitat, para indagar indirectamente sobre sus paleoambientes. Estas formas de acceder al paleoambiente mediante animales, es particularmente útil en los últimos 3 millones de años, con criaturas y ambientes más antiguos, estos estudios apenas están empezando a ser usados, pero ya hay alguna información al respecto. 

Los microvertebrados (ratones y una serpiente en esta imagen) son muy útiles para reconstruir el paleoambiente. Esta imagen fue tomada de este artículo científico.

5. Viaje en el tiempo. 

Los científicos del gran colisionador han conseguido el año pasado, en conjunto con la NASA y la Unión Espacial Europea, el enviar a los primeros hombres en uno de los primeros viajes en el tiempo. Ésta expedición ha conseguido recuperar pocas muestras de trilobites del género nuevo Credulops sp. y un par de fotografías del paisaje costero del Carbonífero de Gales. Y desde luego, éste método de reconstrucción paleoambiental no existe, espero no haya caído en las mentiras de éste ultimo punto. 

Disculpas muchachos... no pude evitarlo. Trollsaurio tomado de acá.

Así que (con excepción del úlimo punto) tenemos diferentes opciones de reconstruir los ambientes del pasado. Algunas estrategias son más complejas que otras y desde luego, no están excentas de fallos y huecos, pero son las mejores (y verdaderas) máquinas del tiempo de las que disponemos.