Desarrollan un método para conocer la evolución de la vegetación

Un equipo de científicos de Argentina y Estados Unidos ha creado un método que permite conocer la densidad de la vegetación en el pasado a través de los registros fósiles. De momento, lo han aplicado en la Patagonia para conocer las variaciones que sufrió esta región geográfica de Sudamérica a lo largo de 38 millones de años. Los datos que manejan tienen en cuenta los cambios climáticos de épocas pretéritas y las diferentes formas de los dientes de los animales herbívoros del pasado.

Normalmente, los biólogos miden la densidad de la vegetación a través del índice de área foliar o LIA (del inglés leaf area index), que estima la superficie que ocupan las hojas de las plantas en relación con el área de terreno en el que se asientan.

Según Regan Dunn, paleobotánica de la Universidad de Washington, las hojas son los principales órganos fotosintéticos de la Tierra, y la fotosíntesis determina el flujo de energía y agua. Por eso la vegetación descrita en función del LAI tiene en cuenta muchos de los procesos que ocurren en el planeta, como los fenómenos meteorológicos, el ciclo del carbono o la erosión.

Sin embargo, hasta ahora no había un sistema para analizar la vegetación del pasado y entender los cambios ambientales, así que estos investigadores de las universidades estadounidenses de Washington, Chicago y Boise State, y de la Universidad Nacional de La Plata (Argentina) asumieron el reto de medir el índice de área foliar en el registro fósil.

Primero analizaron los ecosistemas actuales de Costa Rica, donde hay una gran diversidad de estructuras de vegetación, desde la selva tupida, que tiene un LAI muy alto, hasta zonas de sabana (LAI bajo). A la vez, estudiaron en la Patagonia argentina los restos fitolitos o plantas fosilizadas, ya que cuando las hojas caen al suelo y se descomponen liberan partículas sólidas de sílice que pueden preservarse como fósiles.

Los fitolitos conservan la forma y el tamaño de las células de la epidermis de las hojas, lo cual aporta mucha información. Por ejemplo, se sabe las células grandes y onduladas corresponden a hojas de plantas de sotobosque que están en la sombra.

La investigación desarrollada en Costa Rica sirvió para confirmar estas observaciones y permitió establecer una relación entre el registro fósil y el índice de área foliar. Aplicada a los fósiles vegetales de la Patagonia, sirvió para calcular el LAI en distintos momentos del pasado entre 49 y 12 millones de años y encontrar patrones de cambio muy curiosos.

La evolución que ha revelado este trabajo está relacionada con la historia del clima terrestre y marino que ya se conocía. Durante el Eoceno, hace 49 millones de años, el clima terrestre fue más cálido y la Patagonia se cubrió de bosques densos que posteriormente se fueron abriendo. Hace 38 millones de años la zona se parecía mucho a la actual, con escasa vegetación, y en los siguientes 20 millones de años muestra numerosas fluctuaciones. Entre hace 16 y 14 millones de años, la Patagonia volvió a ser un gran bosque que nuevamente se fue abriendo en épocas posteriores.

En las zonas de escasa vegetación hay más erosión y más polvo transportado por el viento, lo que hace que los herbívoros estén en contacto con más cantidad de minerales abrasivos que desgastan sus dientes. Por eso, los investigadores creen que cuando el índice de área foliar es más bajo aumenta el número de herbívoros con dientes de corona alta.

Por su parte, los sedimentos del fondo del mar sirven habitualmente para determinar cómo fue el clima en una determinada época. Por ejemplo, cuando baja la temperatura del mar, se registran menos precipitaciones en tierra, y esto hace que disminuya la vegetación. En cambio, un océano más caliente hace que suba la densidad de las plantas.

Los autores del estudio creen que este método podría aplicarse en muchos contextos distintos, en varias escalas de tiempo y en diferentes geografías. Incluso podría servir para construir mapas sobre la vegetación que existía en la Tierra en otros tiempos y así comprender la relación entre el clima y la vegetación y prever cambios climáticos futuros.