¿Qué aportan los microfósiles a los estudios de Cambio Climático?
Escrito por Sofía Barragán Montilla
Traducido por Gabriela Mayorga Adame
Foraminíferos bentónicos recientes del Caribe Colombiano
Sabías que el hábitat más grande de la tierra está repleto de organismos microscópicos? Desde hace 541 millones de años, bacterias, protistas y otros animales de no más de 1 mm de tamaño han convivido en el océano, equilibrando su balance químico complejo y regulando el clima global.
Diversos grupos de microfósiles quedan preservados en las rocas de origen marino. Los radiolarios, las diatomeas y los famosos foraminíferos, son algunos de los más representativos. Si no has escuchado sobre los foraminíferos (o “forams”), no eres él/la únicx. Aunque la micropaleontología tiene numerosas aplicaciones en las ciencias de la tierra y las ciencias ambientales, no existen muchos expertos en esta disciplina. Además, como expertos en la materia, no hemos hecho un buen trabajo comunicando a la sociedad por qué lo que hacemos es tan importante.
Los foraminíferos son protistas unicelulares (organismos eucarióticos que no son animales, ni hongos, ni plantas) [1] que aparecieron por primera vez en el registro fósil en el Cámbrico. Las primeras formas eran bentónicas (es decir, formas que viven en el suelo marino; si viven cerca de la superficie del océano los llamamos planctónicos) y se diversificaron rápidamente colonizando todos los ambientes marinos. Estos microorganismos, producen una concha dura de diferente composición (comúnmente de carbonato de calcio). Esta concha facilita que se conviertan en fósiles al ser enterrados en el fondo del mar, y de hecho son el grupo de microfósiles más abundante en las rocas marinas. Hasta el día de hoy se han descrito entre 60,000 y 80,000 especies de foraminíferos, de las cuales el 99% son de formas bentónicas [2].
Los foraminíferos bentónicos tienen una característica especial: su distribución espacial está condicionada por parámetros ambientales del hábitat que ocupan. Esto significa que la presencia de determinadas especies está restringida a ciertas profundidades y/o ambientes específicos. Dicho fenómeno ha sido de gran ayuda para los científicos que usamos análisis taxonómicos, cuantitativos y químicos de este grupo fósil para descifrar cómo ha cambiado el clima global en el pasado.
Como lo mencionamos anteriormente, existen miles de especies de foraminíferos, de estos algunos están restringidos a la región costera, otros a ambientes marinos profundos y otros a condiciones de baja oxigenación. Por ejemplo, la conocida especie Cibicidoides wuellerstorfi se encuentra más comúnmente en paleoprofundidades (la profundidad a la que las rocas que contienen los microfósiles se formaron) de más de 200 m.
Las especies que tienen ciertas restricciones ambientales pueden ser consideradas especies ecomarcadoras o marcadores ecológicos [3], como es el caso de la especie C. wuellerstorfi. La identificación taxonómica correcta de estas especies ecomarcadoras en el registro fósil, nos permite determinar cómo ha cambiado el nivel del mar, identificar periodos de baja oxigenación, interpretar cambios en la disponibilidad de alimento, e incluso cuantificar variaciones en la salinidad y la temperatura del agua. Por otro lado, los foraminíferos fabrican su concha en equilibrio con la química del agua que los rodea, capturando en ella las condiciones químicas del lugar donde viven; como si tomaran una fotografía de las condiciones de temperatura, abundancia de alimento y oxígeno disponible en el momento de formar su concha. A través del análisis químico y de isótopos estables de sus conchas, los geocientíficos y biólogos pueden revelar esta fotografía e identificar cómo han cambiado estos parámetros en el pasado y cuándo estos cambios han sido críticos para la vida marina.
El uso de los foraminíferos bentónicos en estudios paleoambientales y paleoclimáticos, es una metodología relativamente reciente de la micropaleontología aplicada. Ha demostrado ser una herramienta invaluable para investigar la crisis climática global, ya que nos permite reconstruir de manera confiable la historia de cómo las condiciones paleoambientales cambiaron abruptamente después del impacto de Chicxulub hace 66 millones de años [4]. Además de cómo los microorganismos respondieron a los profundos cambios climáticos como las altas temperaturas que ocurrieron a finales del Paleoceno, o más recientemente al Último Máximo Glacial hace 19,000 años [5].
Tener la capacidad de descifrar como la compleja relación océano-atmósfera afecta el clima global, nos ha permitido entender mejor los profundos cambios climáticos que estamos atravesando actualmente, y el papel que juegan los foraminíferos en este complicado rompecabezas parece ser hasta ahora de gran importancia.
Diversos grupos de microfósiles quedan preservados en las rocas de origen marino. Los radiolarios, las diatomeas y los famosos foraminíferos, son algunos de los más representativos. Si no has escuchado sobre los foraminíferos (o “forams”), no eres él/la únicx. Aunque la micropaleontología tiene numerosas aplicaciones en las ciencias de la tierra y las ciencias ambientales, no existen muchos expertos en esta disciplina. Además, como expertos en la materia, no hemos hecho un buen trabajo comunicando a la sociedad por qué lo que hacemos es tan importante.
Los foraminíferos son protistas unicelulares (organismos eucarióticos que no son animales, ni hongos, ni plantas) [1] que aparecieron por primera vez en el registro fósil en el Cámbrico. Las primeras formas eran bentónicas (es decir, formas que viven en el suelo marino; si viven cerca de la superficie del océano los llamamos planctónicos) y se diversificaron rápidamente colonizando todos los ambientes marinos. Estos microorganismos, producen una concha dura de diferente composición (comúnmente de carbonato de calcio). Esta concha facilita que se conviertan en fósiles al ser enterrados en el fondo del mar, y de hecho son el grupo de microfósiles más abundante en las rocas marinas. Hasta el día de hoy se han descrito entre 60,000 y 80,000 especies de foraminíferos, de las cuales el 99% son de formas bentónicas [2].
Los foraminíferos bentónicos tienen una característica especial: su distribución espacial está condicionada por parámetros ambientales del hábitat que ocupan. Esto significa que la presencia de determinadas especies está restringida a ciertas profundidades y/o ambientes específicos. Dicho fenómeno ha sido de gran ayuda para los científicos que usamos análisis taxonómicos, cuantitativos y químicos de este grupo fósil para descifrar cómo ha cambiado el clima global en el pasado.
Como lo mencionamos anteriormente, existen miles de especies de foraminíferos, de estos algunos están restringidos a la región costera, otros a ambientes marinos profundos y otros a condiciones de baja oxigenación. Por ejemplo, la conocida especie Cibicidoides wuellerstorfi se encuentra más comúnmente en paleoprofundidades (la profundidad a la que las rocas que contienen los microfósiles se formaron) de más de 200 m.
Las especies que tienen ciertas restricciones ambientales pueden ser consideradas especies ecomarcadoras o marcadores ecológicos [3], como es el caso de la especie C. wuellerstorfi. La identificación taxonómica correcta de estas especies ecomarcadoras en el registro fósil, nos permite determinar cómo ha cambiado el nivel del mar, identificar periodos de baja oxigenación, interpretar cambios en la disponibilidad de alimento, e incluso cuantificar variaciones en la salinidad y la temperatura del agua. Por otro lado, los foraminíferos fabrican su concha en equilibrio con la química del agua que los rodea, capturando en ella las condiciones químicas del lugar donde viven; como si tomaran una fotografía de las condiciones de temperatura, abundancia de alimento y oxígeno disponible en el momento de formar su concha. A través del análisis químico y de isótopos estables de sus conchas, los geocientíficos y biólogos pueden revelar esta fotografía e identificar cómo han cambiado estos parámetros en el pasado y cuándo estos cambios han sido críticos para la vida marina.
El uso de los foraminíferos bentónicos en estudios paleoambientales y paleoclimáticos, es una metodología relativamente reciente de la micropaleontología aplicada. Ha demostrado ser una herramienta invaluable para investigar la crisis climática global, ya que nos permite reconstruir de manera confiable la historia de cómo las condiciones paleoambientales cambiaron abruptamente después del impacto de Chicxulub hace 66 millones de años [4]. Además de cómo los microorganismos respondieron a los profundos cambios climáticos como las altas temperaturas que ocurrieron a finales del Paleoceno, o más recientemente al Último Máximo Glacial hace 19,000 años [5].
Tener la capacidad de descifrar como la compleja relación océano-atmósfera afecta el clima global, nos ha permitido entender mejor los profundos cambios climáticos que estamos atravesando actualmente, y el papel que juegan los foraminíferos en este complicado rompecabezas parece ser hasta ahora de gran importancia.
Foraminíferos bentónicos de la Península Guajira. Estos microfósiles habitaron el mar Caribe Colombiano hace 27 millones de años. Su presencia permitió inferir una profundidad de depósito de más de 200 m. Los foraminíferos de la izquierda indican ambientes oxigenados, los de la derecha aguas con bajos niveles de oxígeno y alto contenido de nutrientes.
Referencias
- Vidyasagar, A (2016) What Are Protists? in Live Science Blog https://www.livescience.com/54242-protists.html#:~:text=Protists%20are%20a%20diverse%20collection,specialized%20cellular%20machinery%20called%20organelles
- Lipps, J H. Learning From the Fossil Record https://ucmp.berkeley.edu/fosrec/Lipps1.html
- Joen G.V. Widmark, Robert P. Speijer (1997). Benthic foraminiferal ecomarker species of the terminal Cretaceous (late Maastrichtian) deep-sea Tethys. Marine Micropaleontology 31 (3–4): 135-155.
- Alegret, L., Kaminski, M. A., Molina, E. (2004). Paleoenvironmental Recovery After the Cretaceous/ Paleogene Boundary Crisis: Evidence From the Marine Bidart Section (SW France).
- Psheneva, O.Y., Gorbarenko, S.A. (2017) The responses of benthic foraminifera to paleoceanographic changes during the last glacial maximum, deglaciation, and the Holocene in the northwestern Pacific. Russ J Mar Biol 43, 65–75
Sofía Barragán Montilla | Acerca de la autoraSofía es geóloga de la Universidad Nacional de Colombia especializada en micropaleontología aplicada. Ella ha estado estudiando foraminíferos del Caribe colombiano desde 2014, tanto en la academia como en la industria del petróleo y el gas. En 2016 fue galardonada con la Mejor Disertación de Licenciatura en Geología por su destacado trabajo sobre foraminíferos del oligoceno del noreste de Colombia. Más tarde, en 2018, recibió su maestría en Geología Aplicada de la Universidad de Zaragoza, gracias a su investigación sobre foraminíferos bentónicos del Cretácico Superior de Túnez (África). Su investigación se centra en aplicaciones de foraminíferos bentónicos en el análisis paleoambiental. También está interesada en estratigrafía, estudios paleoclimáticos y paleoceanografía. |
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