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La última costa de Minas Gerais

Fósiles de los géneros Cloudina y Corumbella descubiertos en el norte de ese estado brasileño indican que un mar poco profundo cubría sectores de América del Sur y de África hace alrededor de 550 millones de años

Paredón rocoso en una cantera en Januária, al norte del estado de Minas Gerais: se hallaron fósiles de diminutos animales marinos en la Formación Sete Lagoas, que forma parte de la unidad geológica denominada Grupo Bambuí

Pedro StrikisParedón rocoso en una cantera en Januária, al norte del estado de Minas Gerais: se hallaron fósiles de diminutos animales marinos en la Formación Sete Lagoas, que forma parte de la unidad geológica denominada Grupo BambuíPedro Strikis

Con poco menos de 70 mil habitantes, a la localidad de Januária, situada en el norte de Minas Gerais, se la conoce actualmente por sus cascadas, grutas calcáreas y cachaças artesanales, cuyas virtudes derivan, según la opinión de los productores, del clima y de la humedad natural del suelo local, propicio para el cultivo de la caña de azúcar destinada a la fabricación del aguardiente. Su estratégica ubicación geográfica, en la orilla izquierda desde la perspectiva de quien remonta el gran São Francisco, denominado opará (voz nativa: río que parece mar) por los antiguos aborígenes de la región, la convirtió en un importante puerto y emporio comercial durante la época colonial. Vestigios de un pasado mucho más remoto, casi inmemorial y también signado por su íntima relación con las aguas, acaba de salir a la luz en canteras aún activas en los alrededores de la ciudad.

Un equipo integrado por geólogos y paleontólogos de la Universidad de São Paulo (USP) y de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) encontró allí un singular tipo de fósil: fragmentos diminutos de animales marinos del género Cloudina, unos ejemplares con forma tubular compuestos por una cadena de conos calcáreos encajados unos sobre otros. Los restos de esos animales que habitaron la Tierra hace unos 550 millones de años se hallaban incrustados en un paredón rocoso y en otros afloramientos constituidos por rocas de la Formación Sete Lagoas, que forma parte del Grupo Bambuí. Esta unidad sedimentaria de la cuenca del São Francisco se extiende sobre unos 300 mil kilómetros cuadrados y abarca vastas regiones de los estados de Minas Gerais y Bahía, y también ocupa partes de Goiás, Tocantins y el Distrito Federal.

Afloramiento en una cantera en Januária, al norte del estado de Minas Gerais

Pedro StrikisAfloramiento en una cantera en Januária, al norte del estado de Minas GeraisPedro Strikis

Los fósiles constituyen una prueba prácticamente irrefutable de la existencia, hace poco más de 500 millones de años, de un brazo del mar, de escasa profundidad, con un máximo de 10 metros, que cubría esa parte de lo que hoy es Brasil. “Ésa debe haber sido la última playa que tuvo Minas Gerais”, comenta, con una dosis de humor, el geólogo Lucas Warren, actualmente profesor del Instituto de Geociencias y Ciencias Exactas (IGCE) de la Unesp de Rio Claro, quien hacía el posdoctorado en la USP, becado por la FAPESP, cuando se efectuó el descubrimiento, el año pasado. El investigador es el autor principal de un artículo en la edición de mayo de la revista científica Geology acerca del descubrimiento de los fósiles en Januária. “Hasta ahora, seguramente nadie había hallado fósiles de animales en el Grupo Bambuí”, afirma Warren, quien contó con la colaboración de Fernanda Quaglio, experta en paleobiogeografía, para la identificación de los fósiles. “Además de los restos de Cloudina, también hallamos al menos tres fragmentos atribuidos al género Corumbella y rastros en las rocas que probablemente fueron dejados por un animal de cuerpo blando”. Las corumbellas, posiblemente dotadas también de un esqueleto, compartían el ecosistema marino con las cloudinas. El equipo que recolectó los fósiles de Januária incluyó también al geólogo Nicolás Strikis, doctorando de la USP, otro de los autores del artículo, y un biólogo de la ciudad minera, Hamilton dos Reis Salles. En 2012, el propio Warren, junto a colegas de Sudamérica, ya habían encontrado cloudinas y corumbellas en Puerto Vallemi, una localidad del norte de Paraguay (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 199).

016-021_MardeMinas_2201Fotos: Lucas Warren / Ilustración: Sandro CastelliEn el estudio reciente, los investigadores plantean la hipótesis de que esa lengua de mar poco profundo no sólo cubría la región del territorio nacional que alberga las rocas del Grupo Bambuí, sino vastas regiones del este de América del Sur, del oeste africano y del sur de la Antártida (observe el mapa). “Ese mar conectaba los tres continentes y estaba unido al océano”, afirma el biólogo Pedro Strikis, del Instituto de Geociencias (IGc) de la USP, otro de los autores del trabajo. Hace algo más de 500 millones de años, la morfología de los bloques rocosos razonablemente estables que constituyen la corteza continental, que los geólogos denominan cratones, era diferente a la actual. América del Sur, África y la Antártida estaban unidas. Formaban parte de Gondwana, el supercontinente austral, que abarcaba la mayor parte de las tierras actualmente situadas en el hemisferio sur. Pese a que aún perduran acalorados debates entre los investigadores brasileños al respecto de cómo y cuándo, exactamente, todas las piezas de Gondwana se unieron (si hace 520 ó 620 millones de años), es opinión consensuada que la mayor parte de Sudamérica ya se hallaba unida a África y a la Antártida hace alrededor de 550 millones de años.

El supuesto de un mar poco profundo que inundó grandes trechos de Gondwana se basa fundamentalmente en la distribución geográfica de las cloudinas halladas en diversas regiones del mundo. Se han encontrado ejemplares del fósil en sitios tales como Namibia, Omán, Argentina, Paraguay, España y China. En Brasil, antes del hallazgo de los especímenes en el norte de Minas Gerais, ya se habían recogido restos de esos seres marinos en Corumbá, estado de Mato Grosso do Sul. Con hasta tres centímetros de longitud, las cloudinas son uno de los primeros animales macroscópicos que desarrollaron un exoesqueleto, concha o caparazón a base de carbonato de calcio. De difícil clasificación, inicialmente fueron incluidas como miembros de los anélidos, donde se encuentran las lombrices, pero en la actualidad, generalmente se las clasifica, como en el caso de las corumbellas, como ejemplares de los cnidarios, grupo que incluye a los corales. Su hábitat era el lecho de mares poco profundos, ricos en anhídrido carbónico, en un rango de profundidad en el que la luz logra atravesar el agua. Las cloudinas vivían en el fondo del mar sujetas a alfombras o tapices microbianos, delgadas capas de cianobacterias que extraen su energía de la fotosíntesis. En algunos casos, esas alfombras están asociadas a la formación de rocas calcáreas que, cuando se fosilizan, pueden originar los denominados estromatolitos (si sus capas fueran perceptibles) o trombolitos (cuando las capas presentan una apariencia grumosa).

Fragmentos fósiles de cloudinas: vestigios de vida marina en Januária, hace 550 millones de años

Lucas WarrenFragmentos fósiles de cloudinas: vestigios de vida marina en Januária, hace 550 millones de añosLucas Warren

A los restos de ejemplares de cloudinas se los considera fósiles guía. En la jerga de los paleontólogos, eso significa que constituyen un tipo de registro hallado en varias partes del globo terrestre, pero su frecuencia está restringida a un período preciso de tiempo. A causa de esas peculiaridades, a los fósiles guía se los utiliza internacionalmente para correlacionar y datar capas geológicas y, por extensión, el ámbito de deposición asociado con éstas. Las cloudinas sólo aparecen en rocas sedimentarias de origen marino que se asentaron sobre la corteza terrestre entre 550 y 542 millones de años atrás, al final del período geológico denominado Ediacárico. Este período es inmediatamente anterior al comienzo del Cámbrico, cuando en un breve período de tiempo, los invertebrados marinos provistos de caparazones biomineralizados se diversificaron.

Los caparazones de cloudinas son frágiles, poseen pequeñas cantidades de carbonato de calcio. “Las conchas no poseían resistencia mecánica y no podían ‘sobrevivir’ a un intenso transporte o a la erosión permanente de las corrientes”, dice el paleontólogo Marcello Guimarães Simões, del Instituto de Biociencias (IB) de la Unesp de Botucatu, quien también firma el paper en la revista Geology. “En definitiva, eran autóctonas o parautóctonas”. Por eso, a los fósiles de esos animales se los considera originarios de los sitios donde se los encontró o de lugares muy cercanos. Tal particularidad refuerza la teoría de que un mar pando, en efecto, cubría los sitios donde aparecieron esos fósiles. Como los sitios donde se encontraron cloudinas forman parte de cratones más o menos contiguos a lo que habría sido Gondwana hace alrededor de 550 millones de años, es razonable suponer que ese antiguo mar superficial uniera América del Sur con África.

Rastro de un animal con cuerpo blando

Lucas WarrenRastro de un animal con cuerpo blandoLucas Warren

La edad del Bambuí
Más allá de constituir una evidencia de aguas oceánicas que inundaron regiones del supercontinente austral en sus orígenes, los ejemplares de cloudinas ayudan a los geólogos nacionales a establecer una cronología más precisa para los sedimentos basales del Grupo Bambuí. La edad de esa unidad geológica ha sido objeto de controversias durante las últimas décadas. Las estimaciones para el período en que se formaron sus rocas varían enormemente: entre 740 y 550 millones de años atrás. En 2012, el geólogo Márcio Pimentel, por entonces en la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (UFRGS) y actualmente en la Universidad de Brasilia (UnB), determinó la edad de 25 muestras de circón detrítico recolectadas en áreas del Grupo Bambuí en el norte de Minas Gerais y en el centro de Bahía. Los circones son minerales cristalizados en granitos o en rocas volcánicas que, posteriormente, son erosionadas, transportadas junto a los sedimentos y depositadas en cuencas. Contienen cantidades significativas de uranio y su edad puede calcularse por medio del decaimiento radioactivo. La edad establecida por Pimentel para los cristales hallados en el Bambuí fue entre 600 y 550 millones de años, menor que la que normalmente se le atribuía al grupo (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 195). “El hallazgo de fósiles de animales en Januária fue una grata sorpresa y prácticamente echa por tierra la polémica en torno a la edad del Grupo Bambuí”, sostiene Pimentel.

El geólogo Claudio Riccomini, del IGc-USP, sigue el mismo lineamiento, aunque plantea una excepción. “El descubrimiento de cloudinas, así como de fragmentos de corumbellas, responde en forma concluyente a la pregunta por la edad del Grupo Bambuí, al menos desde el plano del conocimiento establecido en la actualidad”, dice Riccomini, quien, a propósito, también es uno de los coautores del artículo sobre los nuevos fósiles marinos. “Pero el debate no queda cerrado por completo. Entre otros temas, resulta importante verificar si el Grupo Bambuí tiene la misma edad en distintas áreas de su cuenca y averiguar las relaciones que las rocas de la Formación Sete Lagoas mantienen con los depósitos glaciales que se encuentran situados debajo de ellas”.

Formaciones calcáreas en una caverna de la región de Januária

Lucas WarrenFormaciones calcáreas en una caverna de la región de JanuáriaLucas Warren

En líneas generales, los expertos coinciden al respecto de la importancia de los fósiles de Januária para establecer una cronología más exacta del Grupo Bambuí y para el planteo de la hipótesis que sostiene que partes significativas de América del Sur, África y la Antártida se hallaban cubiertas por un mar poco profundo hace unos 550 millones de años. No obstante, el descubrimiento de las cloudinas en el norte de Minas Gerais hace arreciar el debate en torno a una cuestión de fondo: hace algo más de 500 millones de años, ¿ya se había formado el supercontinente austral Gondwana o no? Ese tema divide las opiniones entre los estudiosos, que en los últimos años se alinearon en dos grupos con visiones distintas. Cada corriente de pensamiento se basa en diferentes tipos de datos, tales como las dataciones de rocas e informaciones sobre paleomagnetismo que ayudan a determinar dónde estarían ubicados los cratones de Gondwana en un período determinado y cómo habría sido su desplazamiento e interacción dentro del globo terrestre a lo largo del tiempo.

Los autores del trabajo con los fósiles de Januária sostienen la hipótesis de que Gondwana, sobre todo en su sector occidental (que actualmente incluye a Sudamérica), aún no se hallaba formada por completo durante el período en el que vivieron las cloudinas y corumbellas. En concordancia con esa teoría, la mayoría de los grandes bloques continentales, los mentados cratones, que constituían el supercontinente, ya estaban unificados, pero uno de ellos, el gran cratón de la Amazonia, todavía estaba separado de los demás hace alrededor de 550 millones de años. Un antiguo océano, al que en 2006 el geólogo Ricardo Trindade, del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas (IAG) de la USP bautizó con el nombre de Clymene, habría separado a la mayor parte de Gondwana del cratón de la Amazonia. En ese escenario, el Clymene sería la fuente de las aguas saladas que habrían originado el mar pando sobre una porción significativa de las tierras del naciente Gondwana en tiempos de las cloudinas. Tan sólo alrededor de 520 millones de años atrás, ese océano se habría cerrado y el rompecabezas del montaje del supercontinente austral habría concluido. “La formación de la parte occidental de Gondwana es más compleja y ocurrió más tarde de lo que se pensaba”, dice Trindade.

Marcas de pequeñas ondulaciones: una evidencia del antiguo mar superficial en el norte de Minas Gerais

Lucas WarrenMarcas de pequeñas ondulaciones: una evidencia del antiguo mar superficial en el norte de Minas GeraisLucas Warren

En opinión del geólogo Umberto Cordani, del IGc de la USP, las aguas de ese mar superficial que probablemente cubrieron una parte de América del Sur y de África al final del período Ediacárico no pueden haber venido del Clymene. El motivo de tal imposibilidad es, según él, algo sencillo: ese océano nunca existió. Cordani, Márcio Pimentel, de la UnB y otros investigadores sostienen el enfoque más clásico al respecto de la conformación de Gondwana. Según esa hipótesis, la porción occidental de ese supercontinente, formada por África y América del Sur, se unió hace alrededor de 620 millones de años, al cerrarse un gran océano, el Goiás-Pharusian, que separaba a los cratones del Congo y del Sahara de los bloques continentales de la Amazonia y del oeste africano. Durante el período de las cloudinas, por lo tanto, Sudamérica y África no contarían con océanos internos, según esa teoría. Los pequeños animales marinos hallados ahora en Minas Gerais y en otros rincones de Gondwana habrían proliferado en un extenso mar interior, con escasa profundidad, apoyado sobre litósfera (corteza) de tipo continental. “No hay ninguna evidencia geológica en la región central de Brasil de una litósfera de tipo oceánica durante los períodos Ediacárico o Cámbrico que pueda estar asociada a la posible existencia del Clymene”, sostiene Cordani.

En buenos términos, los dos grupos con distintos enfoques sobre el proceso de formación de Gondwana han publicado artículos y comentarios cuestionando datos e interpretaciones  formulados por sus colegas que no comparten su postura. El descubrimiento de los fósiles marinos en el norte de Minas Gerais ‒para algunos, prueba de que el océano Clymene avanzó sobre América del Sur y África‒ constituye otro factor que se suma a la polémica.

Proyecto
Tectónica y sedimentación del Grupo Itapucumi en el contexto de las plataformas carboníferas ediacáricas: abordaje geoquímico, geocronológico, paleomagnético y bioestratigráfico (nº 2010/ 19584-4); Modalidad Beca en el país – Regular – Posdoctorado; Investigador responsable Claudio Riccomini (IGc-USP); Becario Lucas Verissimo Warren – IGc/ USP; Inversión R$ 150.870,57 (FAPESP).

Artículo científico
WARREN, L.V et al. The puzzle assembled: Ediacaran guide fossil Cloudina reveals an old proto-Gondwana seaway. Geology. v. 42, n. 5, p. 391-94. may. 2014.