Cómo los microfósiles ayudan en los estudios sobre el cambio climático

¿Sabías que incluso el hábitat más grande de la Tierra está repleto de organismos microscópicos? En el océano, bacterias, protistas y otros animales de no más de 1 mm han convivido y mantenido el equilibrio de la compleja química oceánica durante los últimos 541 millones de años. Este equilibrio influye enormemente en la relación océano-atmósfera, que a su vez controla, en parte, el clima global.

En las rocas marinas se conservan varios grupos de microfósiles. Los radiolarios, las diatomeas y los foraminíferos, ampliamente conocidos, son algunos de los más representativos. Si nunca has oído hablar de los foraminíferos, no eres el único. Aunque la micropaleontología tiene diversas aplicaciones en las ciencias de la Tierra y del medio ambiente, no hay muchos expertos y no hemos logrado comunicar adecuadamente la importancia de nuestro campo a la sociedad.

Los foraminíferos son protistas unicelulares —organismos eucariotas que no son ni animales, ni hongos, ni plantas [1]— que aparecieron por primera vez en el registro fósil durante el Cámbrico como formas bentónicas (formas que viven en el fondo oceánico; si viven cerca de la superficie del océano, las llamamos planctónicas), y se diversificaron rápidamente y colonizaron todos los ambientes marinos. Los foraminíferos son el grupo de microfósiles más abundante en las rocas marinas y producen una concha dura de diferentes composiciones (generalmente carbonato de calcio), lo que les permite convertirse en fósiles después de ser enterrados en el fondo del mar. Hasta la fecha se han identificado entre 60 000 y 80 000 especies de foraminíferos, y de estas, 99 % son foraminíferos bentónicos [2].

Los foraminíferos bentónicos poseen una característica especial: la distribución de las especies está condicionada por los parámetros ambientales del hábitat que ocupan. Como resultado, encontramos ciertas especies a profundidades y/o entornos específicos, y esta respuesta ambiental ha sido una ventaja para los científicos que utilizan análisis taxonómicos, cuantitativos y geoquímicos de foraminíferos para desentrañar cómo ha cambiado el clima global a lo largo del tiempo. 

Como se mencionó anteriormente, existen miles de especies; de estas, algunas se limitan a entornos costeros, otras a ambientes más profundos y otras se restringen a ambientes con bajo contenido de oxígeno. Por ejemplo, la ampliamente conocida Cibicidoides wuellerstorfi es una especie que se encuentra más comúnmente en paleoprofundidades —las profundidades del agua en las que se formó la roca que contiene los microfósiles— de más de 200 m. Las especies que tienen ciertas restricciones ambientales pueden considerarse especies ecomarcadoras [3], que es el caso de la mencionada anteriormente. C. Wuellerstorfi.

La correcta identificación taxonómica de estas especies ecomarcadoras en el registro fósil nos permite determinar cómo ha variado el nivel del mar, identificar periodos de baja oxigenación e interpretar cambios en el suministro de alimento, la salinidad e incluso la temperatura del agua. Además, los foraminíferos producen sus conchas en equilibrio con la química oceánica, reflejando las condiciones químicas del lugar donde vivieron; es como tomar una fotografía de la temperatura y la cantidad de alimento y oxígeno disponibles en ese momento específico. Mediante el análisis de isótopos estables de estas conchas, los geocientíficos y biólogos pueden revelar esta información e identificar cómo han cambiado estos parámetros en el pasado y cuándo han sido críticos.

Los foraminíferos bentónicos en estudios paleoambientales y paleoclimáticos son una rama muy reciente de la micropaleontología aplicada. Han demostrado ser una herramienta invaluable para evaluar las crisis climáticas globales, narrando de manera confiable cómo las condiciones paleoambientales marinas cambiaron abruptamente después del impacto de Chicxulub hace 66 millones de años [4], o cómo los microorganismos marinos respondieron a cambios climáticos profundos como los picos de temperatura que ocurrieron hace 55,8 millones de años, o más recientemente al Último Máximo Glacial hace 19 000 años [5].

El hecho de poder descifrar cómo la compleja relación océano-atmósfera moldea el clima global ha llevado a una mejor comprensión de los profundos cambios climáticos que estamos experimentando hoy en día, y el papel que desempeñan los foraminíferos en este complejo rompecabezas parece ser de gran importancia hasta el momento.

Referencias

1. Vidyasagar, A (2016) ¿Qué son los protistas? en el blog Live Science https://www.livescience.com/54242-protists.html#:~:text=Protists%20are%20a%20diverse%20collection,specialized%20cellular%20machinery%20called%20organelles
2. Lipps, J. H. Aprendiendo del registro fósil https://ucmp.berkeley.edu/fosrec/Lipps1.html 
3. Joen GV Widmark, Robert P. Speijer (1997). Especies ecomarcadoras de foraminíferos bentónicos del Tetis de aguas profundas del Cretácico terminal (Maastrichtiense tardío). Marine Micropaleontology 31 (3–4): 135-155.
4. Alegret, L., Kaminski, MA, Molina, E. (2004). Recuperación paleoambiental después de la crisis del límite Cretácico/Paleógeno: evidencia de la sección marina de Bidart (suroeste de Francia).
5. Psheneva, OY, Gorbarenko, SA (2017) Respuestas de los foraminíferos bentónicos a los cambios paleoceanográficos durante el último máximo glacial, la desglaciación y el Holoceno en el Pacífico noroccidental. Russ J Mar Biol 43, 65–75