Conocer el clima del pasado a través de plantas fósiles

Seguramente se haya escuchado hablar del cambio climático global. Actualmente, podemos notar como los veranos son más calurosos, las tormentas más intensas, las olas de calor son cada vez frecuentes y el derretimiento de los glaciares y los hielos polares ocurre de manera acelerada. La tierra se está calentando a un ritmo acelerado debido a la gran cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera como consecuencia de la actividad humana, algo que no ocurriría en condiciones naturales. Se sabe que nuestro planeta ya ha pasado a lo largo de su historia evolutiva por ciclos de enfriamiento y calentamiento. Pero… ¿Qué se sabe de los cambios climáticos ocurridos hace millones de atrás? ¿Cómo se logran conocer y estudiar estos eventos? ¿Qué relación tienen las plantas con estos eventos?

Las plantas son sensibles al clima respondiendo de diferentes formas a las variaciones ambientales y climáticas con el fin de adaptarse a los cambios y asegurase así la supervivencia. A través de sus hojas, las plantas ponen en evidencia una serie de rasgos morfológicos que tienen una relación estrecha con el clima. Un ejemplo de esto se ve claramente reflejado en la relación que existe entre las hojas de la jarilla hembra (Larrea divaricata), que crece en las zonas áridas de nuestro país, con las condiciones climáticas locales, especialmente con la temperatura.

El registro fósil permite dar una mirada a los cambios climáticos ocurridos en el pasado y brinda información de cómo los organismos han respondido a estos ciclos naturales de enfriamiento y calentamiento históricos de nuestro planeta. La relación que existe entre las características morfológicas de la hoja de plantas actuales y fósiles puede relacionarse con las condiciones climáticas y ambientales del entorno. Es así que, a través de estudios realizados, se sabe que el tamaño y forma de la hoja tienen una estrecha relación con la temperatura y la precipitación. A lo largo de millones de años, las plantas han dejado evidencia de esas características morfológicas en el registro fósil. Es por eso que las hojas de las plantas fósiles tienen un importante potencial en las reconstrucciones climáticas del pasado y pueden ser utilizadas para estimar la temperatura y precipitación de hace millones de años atrás. Los rasgos morfológicos como el tamaño o el margen de la hoja entero (sin dientes) o con dientes brindan información valiosa sobre el clima.

En los ecosistemas naturales actuales podemos observar que hojas de mayor tamaño con márgenes enteros se encuentran mayormente en zonas tropicales o subtropicales mientras que hojas más pequeñas y dentadas son más frecuentes en zonas boscosas con clima frío-templado. Lo primero que se realiza con una planta fósil es identificar a que especie, género o familia pertenece comparándola con sus parientes actuales más cercanos, para así poder deducir bajo qué condiciones climáticas se desarrollaron. Un ejemplo de esto son los árboles patagónicos actuales como la lenga, el ñire, coihue o guindo pertenecientes al género de los Nothofagus que, con sus hojas dentadas y su particular venación, son plantas exclusivamente restringidas a climas fríos-templados. Hojas fósiles de estos árboles, de hace aproximadamente 80 millones de años, fueron halladas en Antártida y en el sur de Sudamérica. Por lo tanto, a través del estudio de sus características se puede deducir que estos árboles vivieron, en aquel momento, bajo condiciones climáticas frías-templadas.

La tierra ya ha experimentado ciclos de calentamiento y de enfriamiento de manera natural a lo largo del tiempo, aunque estos eventos han sido más lentos. Hace más de 50 millones de años atrás nuestro planeta tuvo un gran periodo de calentamiento global debido a la liberación de dióxido de carbono a la atmosfera por diversos procesos geológicos que produjeron cambios climáticos en todo el mundo. Dentro de este gran periodo de calentamiento, hubo otros ciclos menores alternados con eventos de enfriamiento. Utilizando las características morfológicas de un set de hojas fósiles provenientes de la provincia de Santa Cruz, con una edad de aproximadamente 43 millones de años, se pudo estimar un valor concreto de temperatura media de 16°C y precipitación de 1.500 mm por año, correspondientes a un periodo de calentamiento. Estos valores disminuyeron drásticamente cuando se realizó la estimación para el posterior evento de enfriamiento (aproximadamente entre 20-30 millones de años atrás) donde se obtuvo una temperatura media de 5°C y una precipitación de 750 mm por año.

Posiblemente los ciclos de calentamiento en la historia de nuestro planeta bajo condiciones naturales necesitaron miles o incluso millones de años. Actualmente, el incremento en temperatura y los cambios en las precipitaciones están ocurriendo a una escala de tiempo mucho menor y se están percibiendo drásticamente década tras década. La utilización de rasgos morfológicos de las plantas fósiles permite reconstruir el clima de la tierra en el pasado y contribuir al entendimiento sobre el cambio climático actual.

* La doctora Vento es licenciada en Biología con orientación en Ecología; doctora en Ciencias Biológicas (Universidad Nacional de Cuyo); investigadora adjunta de Conicet (Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas), Iadiza (Instituto Argentino de Investigaciones en Zona Áridas).

Producción y edición: Miguel Títiro - mtitiro@losandes.com.ar

Fuentes

• Vento, B., Agraín, F., Puebla, G. G., & Pinzón, D. (2023). Phylogenetic relationships in Nothofagus: The role of Antarctic fossil leaves. Acta Palaeontologica Polonica, 68(1), 175-183. https://doi.org/10.4202/app.01029.2022
• Vento, B., Agrain, F., & Puebla, G. (2022). Ancient Antarctica: the early evolutionary history of Nothofagus. Historical Biology, 1-11. https://doi.org/10.1080/08912963.2022.2150549
• Vento, B., Rivera, J., Ontivero, M., & Carretero, E. M. (2022). Insights into the relationships between morphological traits of Larrea divaricata and climate variables in southern south America. International Journal of Plant Sciences, 183(3), 220-234. https://doi.org/10.1086/718387
• Vento, B., Puebla, G. G., Pinzón Aceros, D. A., & Prámparo, M. B. (2021). Paleoclimate estimates for the Paleogene Neogene in southern South America using fossil leaves as proxies. Comptes Rendus Palevol 20: 29-48. https://doi.org/10.5852/cr-palevol2021v20a3

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