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Paleobotánica

La selva del agua y el fuego

Fósiles hallados en una mina de carbón de Rio Grande do Sul revelan un paisaje pantanoso sujeto a incendios frecuentes hace 290 millones de años

Posible estructura productora de polen en el microscopio de fluorescencia

Joalice de Oliveira Mendonça UFRJ/ CCMN/ IGEO/ LAFOPosible estructura productora de polen en el microscopio de fluorescenciaJoalice de Oliveira Mendonça UFRJ/ CCMN/ IGEO/ LAFO

El paisaje de la región sur de Brasil ha cambiado mucho durante los últimos 290 millones de años. América del Sur se separó de África y se irguió Serra Geral, una formación cuyas montañas acompañan de cerca lo que actualmente es la costa de los estados del Paraná, Santa Catarina y Rio Grande do Sul. Registros preservados en las rocas sugieren que, anteriormente, en esa zona había áreas anegadas en donde brotaban árboles de unos de 15 metros de altura del grupo de las pteridospermas, coníferas ancestrales que dominaban lo que actualmente son ambientes generadores de carbón en el hemisferio Sur. Y el grupo de la paleobotánica Margot Guerra-Sommer, de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (UFRGS), obtuvo algo más que fósiles en expediciones a la mina de carbón de Faxinal, en el municipio gaúcho de Arroio dos Ratos. Las rocas preservaron allí información paleoecológica que narra una historia de incendios recurrentes, en un ambiente donde se imaginaba que hubiera habido una humedad constante.

“En medio del carbón mineral encontramos fragmentos de troncos de unos 20 centímetros de diámetro”, comenta la bióloga Isabela Degani-Schmidt, doctoranda en el laboratorio de Guerra-Sommer. Este hallazgo es poco común porque la materia orgánica vegetal quemada es sumamente delicada y suele romperse en fragmentos de a lo sumo 4 ó 5 centímetros en el camino hacia el lugar en donde se acumula y encuentra las condiciones como para preservarse para la posteridad. Pero no fue esto lo que sucedió en la región que estudió el grupo de Guerra-Sommer. Los fósiles de dimensiones poco comunes indican que los árboles de la zona se quemaron erguidos. Los troncos, una vez caídos, permanecieron en el mismo lugar donde los hallarían mucho después mineros y científicos.

El brillo indica que el polen no se quemó

Joalice de Oliveira Mendonça UFRJ/ CCMN/ IGEO/ LAFOEl brillo indica que el polen no se quemóJoalice de Oliveira Mendonça UFRJ/ CCMN/ IGEO/ LAFO

El material guarda registros importantes del ambiente de la época (inicio del período geológico conocido como Pérmico) en aquella región, que ahora pueden interpretarse. La fosilización de los troncos y las hojas indica que eran bosques en ambiente pantanoso. “Son condiciones propicias para la fosilización, pues el material vegetal que cae en el agua se acumula en un ambiente ácido inhóspito para las bacterias y hongos responsables de la descomposición”, explica Degani-Schmidt. Por ese motivo, la idea hasta ahora indicaba la existencia de un pantano permanente en la región. “En esa formación de turba anegada en todas las estaciones, no se imaginaría que se produjesen incendios.”

Sin embargo, los hallazgos recientes, publicados en la edición de julio de la revista International Journal of Coal Geology, pintan un cuadro más complejo. “El ambiente probablemente nunca estaba seco”, sugiere la investigadora, “Pero habría un período lo suficientemente seco como para permitir incendios naturales, que indican en esas ocasiones una atmósfera mucho más rica en oxígeno que la actual”.

El estudio de muestras de troncos y polen por microscopía de fluorescencia y electrónica de barredura reveló también que no eran incendios devastadores. La médula de los troncos y los pólenes no se carbonizaron, lo que revela la existencia de temperaturas relativamente bajas. Degani-Schmidt interpreta ese hallazgo como una indicación de que las estaciones secas nunca eliminaban por completo la humedad y el suelo probablemente quedaba siempre recubierto por una película de agua, lo cual favorece la fosilización en el propio lugar a causa de la quema incompleta.

Hojas carbonizadas...

Isabela Degani-SchmidtHojas carbonizadas…Isabela Degani-Schmidt

Flora especializada
La hipótesis más plausible del origen de los incendios, según Degani-Schmidt, indica que serían causados por rayos. Otra posibilidad sería el vulcanismo, reforzado por la presencia de una capa de rocas de color blanco rica en hojas fosilizadas en medio del carbón, interpretada como ceniza volcánica. Al examinar esa capa de roca, el grupo de Guerra-Summer arribó a la conclusión de que las cenizas ya habrían caído frías sobre la región y habrían llegado desde lejos. Aún no se sabe desde dónde. “No hay indicios de fuentes de actividad volcánica allí”, afirma Degani-Schmidt.

Más que flora carbonizada, los hallazgos revelan una dinámica ecológica. La investigadora sostiene que el monte estaba adaptado al fuego. “Encontramos la deposición de fósiles de pteridospermas en capas distintas, lo cual indica que esas plantas permanecían allí en el transcurso del tiempo”, explica. Falta determinar si contaban con recursos como para subsistir en esas condiciones. “Estamos analizando estructuras en las hojas para ver si tenían especializaciones en tal sentido.”

... A simple vista

Isabela Degani-Schmidt… A simple vistaIsabela Degani-Schmidt

Los fósiles hallados, como así también las condiciones ambientales que los mismos permiten inferir, pueden constituir una pista de que la diversidad vegetal estaba un tanto limitada por allí, determinada por la capacidad de resistir a los incendios constantes. Son estudios curiosos, pues revelan un paisaje del cual no existen vestigios vivos, con protagonistas completamente extintos. Las pteridospermas, antes tenidas como un eslabón evolutivo entre los helechos y las coníferas, pertenecían a un grupo de gimnospermas ancestrales cuyos parientes más cercanos en la actualidad son, probablemente, las palmas de iglesia y el ginkgo. “No hay nada parecido hoy en día en ese lugar”, comenta la investigadora, que no conoce ningún paisaje como el que ve perfilarse a partir de los fósiles. “Sólo analizando las rocas se puede extraer aquello que se ha preservado.”

Artículo científico
DEGANI-SCHMIDT, I., et al. Charcoalified logs las evidence of hypautochthonous/autochthonous wildfire events in a peat-forming environment from the Permian of southern Paraná Basin (Brazil). International Journal of Coal Geology, v. 146, p. 55-67. 1º jul. 2015.

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