Imagen de artista de un bosque templado que muestra una exuberante vegetación en un terreno pantanoso y un río.

Concepto de artista de una selva tropical en lo que ahora es la Antártida Occidental. Imagen vía James McKay/Instituto Alfred Wegener.

Los científicos han descubierto restos de una selva tropical templada y pantanosa que prosperó en la Antártida hace unos 90 millones de años. Se sorprendieron al encontrar restos fósiles de este bosque en una muestra de núcleo de sedimento recuperada en febrero de 2017 del fondo oceánico en el Mar de Amundsen, frente a la costa de la Antártida Occidental. Esta muestra contenía suelo forestal antiguo con abundancia de polen y esporas de plantas fosilizadas. La tomografía computarizada reveló una densa red de raíces vegetales fosilizadas. Lo sorprendente de este descubrimiento es su ubicación. Hace 90 millones de años, este bosque de la Antártida Occidental estaba a sólo 560 millas (900 km) del entonces Polo Sur. Sin embargo, su clima era sorprendentemente suave.

Los científicos creen que estas condiciones suaves -una temperatura media anual de unos 54 grados Fahrenheit (12 grados Celsius)- fueron posibles porque no había una capa de hielo significativa a través de la Antártida. Al parecer, las concentraciones de dióxido de carbono eran mucho más elevadas de lo que se pensaba. Sus hallazgos se publicaron en la edición del 1 de abril de 2020 de la revista revisada por pares Nature.

Mapa con la Antártida con el Polo Sur marcadamente descentrado, y una X roja cerca de él.

Desde que los continentes tomaron forma, han ido derivando unos respecto a otros en grandes escalas de tiempo. Este mapa muestra la posición de algunos de ellos en el hemisferio sur hace 90 millones de años. El signo blanco más muestra la ubicación del Polo Sur y la X roja la ubicación de la muestra del núcleo. Imagen a través del Instituto Alfred Wegener.

La muestra de núcleo con suelo forestal fosilizado del Cretácico se recogió cerca del glaciar de Pine Island, en la Antártida Occidental, utilizando un equipo de perforación del fondo marino portátil, operado desde el buque de investigación RV Polarstern. Johann Klages, geólogo del Instituto Alfred Wegener y autor principal del artículo, comentó sobre la muestra en un comunicado:

Durante las evaluaciones iniciales a bordo, la inusual coloración de la capa de sedimentos llamó rápidamente nuestra atención; se diferenciaba claramente de las capas superiores. Además, los primeros análisis indicaron que, a una profundidad de entre 27 y 30 metros por debajo del fondo oceánico, habíamos encontrado una capa formada originalmente en tierra, no en el océano.

En una pequeña sala de control iluminada en rojo, un hombre y una mujer frente a consolas con varios monitores.

En el centro de operaciones a bordo del RV Polarstern, dos pilotos manejan el equipo de perforación portátil del fondo marino. Imagen vía T. Ronge/Instituto Alfred Wegener.

Otra sorpresa se produjo cuando los científicos sometieron la muestra a escáneres de rayos X. En las imágenes de la TC se veía una densa red de raíces, tan prístinamente conservada que se podían distinguir las estructuras celulares individuales. En la arcilla y el limo de grano fino de la capa de suelo del bosque, los investigadores encontraron polen fosilizado y esporas de plantas, incluidas algunas de las primeras plantas con flor jamás encontradas en latitudes meridionales tan altas.

Escaneo TAC de núcleo de sedimento – bosque tropical antártico from Northumbria University on Vimeo.

Ulrich Salzmann, de la Universidad de Northumbria, comentó:

Los numerosos restos de plantas indican que hace entre 93 y 83 millones de años la costa de la Antártida Occidental era un paisaje pantanoso en el que crecían bosques tropicales templados, similares a los bosques que aún se pueden encontrar, por ejemplo, en la Isla Sur de Nueva Zelanda.

¿Cómo pudo existir un bosque lluvioso templado a unos 82 grados de latitud sur, a 560 millas (900 kilómetros) de la ubicación del Polo Sur hace 90 millones de años, donde el bosque habría estado en la oscuridad cada año durante cuatro meses de noche polar?

En los últimos 140 millones de años, el clima más cálido de la Tierra se produjo entre 115 y 80 millones de años. Los científicos saben, por estudios anteriores, que las temperaturas de la superficie del mar tropical podrían haber sido de hasta 95 grados Fahrenheit (35 grados Celsius) y que el nivel del mar era 170 metros más alto que el actual. Este nuevo núcleo de sedimento fue la primera oportunidad de comprender mejor el clima de la región polar meridional a mediados del Cretácico. El análisis se llevó a cabo en varias etapas. Klages dijo:

Para tener una mejor idea de cómo era el clima en esta fase más cálida del Cretácico, primero evaluamos las condiciones climáticas en las que viven los descendientes modernos de las plantas.

Luego, los científicos analizaron la muestra de suelo -buscando indicadores biológicos y geoquímicos de temperatura y precipitación- para entender mejor las cantidades de lluvia, así como las temperaturas del aire y del agua, en la antigua selva tropical de la Antártida Occidental.

8 científicos intentan trabajar con las muestras en mesas con equipos en una sala con ojos de buey.

Científicos procesando la muestra de núcleo de sedimento en un laboratorio a bordo del buque de investigación RV Polarstern. Imagen a través del Instituto Alfred Wegener.

En conjunto, estos análisis proporcionaron una visión preliminar del clima templado en el que prosperó esta selva pantanosa de 90 millones de años de antigüedad; había precipitaciones moderadamente abundantes (comparables a las de Gales, según los científicos, que serían de unas 41 pulgadas ). La temperatura media anual del aire era de 54 grados Fahrenheit (12 grados Celsius). En verano, la temperatura, de media, era de 66 grados Fahrenheit (19 grados Celsius), y la temperatura del agua en los ríos y pantanos alcanzaba los 68 grados Fahrenheit (20 grados Celsius).

Según los modelos climáticos realizados por los científicos, estas condiciones podrían haber existido si hubiera una densa vegetación en toda la Antártida con poca o ninguna capa de hielo presente y los niveles de dióxido de carbono fueran más altos de lo que se pensaba. Gerrit Lohmann, modelador climático del Instituto Alfred Wegener, comentó:

Antes de nuestro estudio, la suposición general era que la concentración global de dióxido de carbono en el Cretácico era de aproximadamente 1000 ppm. Pero en nuestros experimentos basados en modelos, se necesitaron niveles de concentración de 1120 a 1680 ppm para alcanzar las temperaturas medias de entonces en la Antártida.

Dos científicos trabajan en una muestra de núcleo de sedimento que tiene una forma cilíndrica larga.

Los científicos Tina van de Flierdt y Johann Klages examinan la muestra de núcleo del Mar de Amundsen, frente a la Antártida Occidental. Imagen vía T. Ronge/Instituto Alfred Wegener.

Estos hallazgos ilustran el poderoso efecto que tiene el dióxido de carbono en el planeta y la importancia de las capas de hielo polares en el enfriamiento del planeta. Torsten Bickert, geocientífico de la Universidad de Bremen, dijo:

Ahora sabemos que en el Cretácico podía haber fácilmente cuatro meses seguidos sin luz solar. Pero como la concentración de dióxido de carbono era tan alta, el clima alrededor del Polo Sur era, sin embargo, templado, sin masas de hielo.

Pero queda una pregunta crucial: ¿cómo se enfrió la Tierra posteriormente, trayendo de vuelta las capas de hielo? Según Lohmann, sus simulaciones climáticas no han podido responder a esa pregunta; entender cómo se produjo este enfriamiento va a ser un área importante de investigación para los climatólogos.

Vigas rojas y poleas guardadas en la popa del buque de investigación RV Polarstern.

El equipo de perforación del fondo marino portátil a bordo del buque de investigación RV Polarstern. Imagen a través del Instituto Alfred Wegener.

Línea inferior: El análisis de los restos fósiles de una selva tropical de 90 millones de años de antigüedad descubiertos en una muestra de núcleo de sedimento del Mar de Amundsen de la Antártida indica un clima sorprendentemente suave. Los modelos climáticos indican que esto fue posible porque apenas había capas de hielo en el Polo Sur y había concentraciones significativamente altas de dióxido de carbono en la atmósfera.

Vía Instituto Alfred Wegener

Fuente: Bosques templados cerca del Polo Sur durante el máximo calor del Cretácico

Shireen Gonzaga

Shireen Gonzaga es una escritora independiente que disfruta escribiendo sobre historia natural. También es editora técnica en un observatorio astronómico donde trabaja en la documentación para los astrónomos. Shireen tiene muchos intereses y aficiones relacionados con el mundo natural. Vive en Cockeysville, Maryland.

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