martes, 3 de mayo de 2016

Regreso al pasado III

Queridos viajeros del pasado tengo una mala y buena noticia. La mala noticia es que la travesía temporal en busca de los bosques petrificados llega a su fin. El coche del científico Doc necesita un respiro, pues viajar cientos de millones de años en solo dos viajes pasa factura.

Acercándonos poco a poco al presente viajamos hasta el Mioceno (23-5 M.a.). La buena noticia es el lugar al que vamos, pero lo tendréis que….

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  1. Está comprendido entre cuatro países: Bután, China, India y Nepal.
  2. Ocupa un área similar a cuatro veces la extensión de nuestro país vecino norteño, Francia.
  3. Es famosa por su puesto número uno en el ranking: la más alta y grande del mundo. Es por ello que la llaman “el techo del mundo”.

Próximo destino en 3, 2, 1,…: a la Meseta Tibetana Qinghai.


Figura 1. Meseta Tibetana Qinghai.


Artículo principal: Ye-Ming Cheng, Xiao-Nan Yang (Febrero 2016) Miocene woods from the Qaidam Basin onnorthern Qinghai-Tibet Plateau with implications for paleoenvironmental change. JOURNAL OF ASIAN EARTH SCIENCES, 116: 198-207.



PUESTA EN SITUACIÓN

La meseta tiene una altura que oscila entre los 4000 y 5000 metros sobre el nivel del mar. Su formación y evolución no ha pasado desapercibida para el clima, pues se produjeron cambios ambientales: un marcado efecto de los monzones implicó una mayor extensión de la aridez hacia el norte de Asia. Es más, se considera la elevación de la meseta como una de las razones más importantes del cambio climático global de finales del Cenozoico.

Figura 2. Mapa que muestra la ubicación de los diferentes restos fósiles en la Meseta Tibetana Quinghai. En la localidad Nanbaxian se recogió madera (señalada con una estrella), mientras que en las localidades Ulan, Zekog, Gar y Namling se encontraron hojas (señaladas con un círculo). Imagen obtenida a partir del Google Earth.

En la Cuenca Qaidam situada al norte de la Meseta Tibetana Qinghai se ha estado realizando estudios acerca de su patrimonio geológico. Fue durante este tiempo cuando se encontraron un gran número de especies de maderas fósiles poco conocidas por la comunidad científica, convirtiéndose en el primer afloramiento de gran escala sobre la flora cenozoica de la meseta. Las maderas pertenecientes al género Ulmus (Ulmaceae) y a las familias Leguminosae (aún por aclarar) y Cupressaceae arrojan luz acerca de la vegetación del Neógeno y el paleoclima de la meseta.


PAISAJES DE CUENTO Y PIRATAS

Los bosques petrificados se encuentran a 50 km al sureste de Nanbaxian en la parte norte de la Cuenca Qaidam. Esta zona se caracteriza por ser un yardang, una verdadera obra de arte cuyo artista es el viento.

Para los que se planteen en volver a este lugar en otro momento recordar que su clima es desértico continental con una precipitación media anual de 29,6 mm. Este clima se caracteriza por el frío, la aridez, los largos inviernos, la fuerte evaporación (siendo la evaporación anual de 2000-3000 mm) y el gran contraste de temperaturas entre el día y la noche, entre otras. Por ello, como se observa en la Figura 2, apenas existe una pequeña alma verde.

Figura 3. Yardang cerca del pueblo Nanbaxian, China.

El afloramiento consiste en un área de 6 km de largo y 100-300 m de ancho a una altura de 2829-2881 m sobre el nivel del mar. Los troncos de madera petrificados encontrados poseen longitudes entre los 9 y 15 m e incluso pueden alcanzar algunos de ellos longitudes entorno a los 27 m, mientras que los diámetros varían desde 50 a 80 cm.

Se ha observado que las maderas fósiles se distribuyen siguiendo una dirección, lo que sugiere que fueron  desplazadas sobre el sustrato antes del enterramiento. Por ejemplo, las maderas pudieron ser arrastradas durante una inundación hacia el delta de un río donde se depositaron junto a un antiguo lago.

Por desgracia, pero no para los coleccionistas de fósiles que los posean, no se pueden observar in situ los troncos fósiles sobre los que habla el artículo de Fan & Wang (2004). Por lo que los científicos tuvieron que conformarse con la recogida de pequeñas muestras, como se observa en la Figura 3. Estas muestras están custodiadas en el Museo Geológico de China.


Figura 4. Fragmentos de madera fósil encontrados cerca del pueblo Nanbaxian, China.

Los fragmentos encontrados son de color blanco grisáceo con calcificación, pues el estrato que los contienen es rico en carbonatos. La mayoría de los tejidos de los fósiles presentan recristalizaciones del sedimento carbonatado, lo que provoca daños a las microestructuras de la madera.


RESULTADOS

Se reconocieron tres taxones  de madera del Mioceno:
  1. Ulmus de la familia Ulmaceae.
  2. Angiospermas de la familia Leguminosae (aún por aclarar).
  3. Gimnospermas de la familia Cupressaceae.

Familia: Ulmaceae
Género: Ulmus L.
Especie: Ulmus sp.1

(a) En sección transversal se muestra la porosidad del anillo marcado por las diferencias en el diámetro y la disposición de los vasos. Barra de escala: 200 mm.

(b) En sección transversal los vasos de madera tardía con morfologías en racismo y ondulados, tangenciales a las bandas diagonales. Barra de escala: 200 mm.

(c) En sección longitudinal tangencial se observa una alternancia de punteadurasintervasculares y simples perforaciones. Barra de escala: 50 mm.

(d) En sección longitudinal tangencial se muestra el parénquima alrededor de los vasos. Barra de escala: 100 mm.

(e) En sección longitudinal tangencial, radios pluriseriados yuniseriados. Barra de escala: 200 mm.

(f) En sección longitudinal radial se observan radios homocelulares con todas sus células procumbentes. Barra de escala: 200 mm.



Familia: Ulmaceae
Género: Ulmus L.
Especie: Ulmus sp.2

(a y b) En sección transversal se muestra la porosidad del anillo marcado por grupos de vasos de la madera tardía. Barra de escala: (a) 500 mm y (b) 200 mm.

(c) En sección longitudinal tangencial se observa una alternancia de punteaduras intervasculares. Barra de escala: 50 mm.

(d) En sección longitudinal tangencial se muestran radios pluriseriados y uniseriados. Barra de escala: 100 mm.

(e) En sección longitudinal radial se observan radios homocelulares con todas sus células procumbentes. Barra de escala: 200 mm.

(f) En sección longitudinal tangencial se muestra el parénquima alrededor de los vasos. Barra de escala: 50 mm.


Las características mencionadas anteriormente indican su afinidad con los géneros Ulmus, Hemiptelea y Zelkova de la familia Ulmaceae. Sin embargo, son más similares a Ulmus que a Zelkova y Hemiptelea por sus radios exclusivamente homocelulares (Metcalfe & Chalk, 1950 y Zhong et al., 1992).

Como resulta difícil identificar a nivel específico se describen como Ulmus sp. 1 y 2. Las diferencias entre el 1 y el 2 se reducen a aspectos cuantitativos.

Actualmente las plantas pertenecientes al género Ulmus con anillos porosos se extienden desde las regiones templadas a las subtropicales (Zhong et al., 1992). Las maderas fósiles de Ulmus han sido ampliamente citadas en artículos acerca del Paleógeno y Neógeno de Norteamérica y el Neógeno de Europa y Asia (Watari, 1952, Prakash & Barghoorn, 1961a, Prakash & Barghoorn, 1961b, Greguss, 1969, Sakala, 2002, Wheeler & Manchester, 2002 y Wheeler & Dillhoff, 2009).


Familia: Leguminosae (?)

(a) En sección transversal se muestra la porosidad del anillo marcado por grupos de vasos de la madera tardía. Barra de escala: 200 mm.

(b) En sección longitudinal tangencial se observan placas de perforaciones simples. Barra de escala: 100 mm.

(c) En sección longitudinal tangencial se observa una alternancia de punteaduras intervasculares. Barra de escala: 20 mm.

(d) En sección longitudinal tangencial se muestran engrosamientos helicoidales en vasos estrechos. Barra de escala: 20 mm.

(e) En sección longitudinal radial se observan radios homocelulares con todas sus células procumbentes. Barra de escala: 200 mm.

(f) En sección longitudinal tangencial, radios pluriseriados. Barra de escala: 100 mm.


El hecho de poseer anillos porosos indica su afinidad con los géneros Robinia, Cercis y Gleditsia de la familia Leguminosae (Metcalfe & Chalk, 1950, Panshin & Dezeeuw, 1980, Schweingruber, 1990 y InsideWood, 2004). Sin embargo, el resto de características apuntan a géneros como Morus de la familia Moraceae y Ulmus de Ulmaceae.


Familia: Cupressaceae

(a) En sección transversal se observan distintos anillos de crecimiento, la transición gradual de madera temprana a madera tardía y bandas de parénquima en la madera tardía. Barra de escala: 500 mm.

(b) En sección longitudinal transversal se muestran radios uniseriados y las células axiales del parénquima. Barra de escala: 100 mm.


La madera de las gimnospermas se caracteriza por distintos anillos de crecimiento, cambio gradual de madera temprana a madera tardía, bandas de parénquima en la madera tardía y radios celulares pequeños, similar a las maderas de la familia Cupressaceae y Taxodiaceae. Taxodiaceae habitualmente presenta traqueidas con diámetros de 25-56 mm. En cambio, las traqueidas de Cupressaceae presentan diámetros de 17-44 mm. Puesto que las muestras fósiles halladas presentan radios de bajos valores es probable que pertenezcan a la familia Cupressaceae (Zhou & Jiang, 1994 y Jiang et al., 2010).


DISCUSIÓN

En los estratos de la Cuenca Qaidam se han encontrado diferentes tipos de fósiles: insectos, peces, mamíferos y hojas.

En el pasado, el conocimiento de la vegetación del Mioceno y el medio ambiente de la Cuenca Qaidam se adquirió a base de estudios paleontológicos y palinológicos. Dichos estudios muestran una transición de un ambiente subtropical a templado durante el Cenozoico. Durante el Eoceno (56-34 M.a.) la vegetación era típica de un clima subtropical. En el Oligoceno (34-23 M.a.) la vegetación pertenecía a un clima entre subtropical y templado cálido. En el Mioceno (23-5 M.a.) pasó a ser una estepa y, finalmente, en el Plioceno (5-2 M.a.) se transformó a una vegetación característica de un clima semiárido.

El descubrimiento en 2004 de maderas fósiles a gran escala permitió aclarar el tipo de ambiente. Ulmus es típico de los bosques templados, especialmente de la zona templada del Hemisferio Norte, y suele aparecer asociado a bosques caducifolios de hoja ancha. China posee 21 especies del género Ulmus que se distribuyen ampliamente, pues tan sólo 5 especies crecen en el este de la provincia de Qinghai a unos 800-2.600 m de altura. Cupressaceae es un componente importante de los bosques de coníferas. El descubrimiento de los tres tipos de maderas demuestra que el bosque caducifolio de hoja ancha y el bosque aciculifolio pudieron haberse desarrollado en el norte de la Cuenca Qaidam durante el Mioceno tardío. 

Los bosques petrificados en el norte de la Cuenca Qaidam, junto con hojas fósiles del este y sureste de la cuenca y los fósiles de mamíferos en el centro de la cuenca parecen indicar que en un momento determinado del Mioceno los bosques caducifolios de hoja ancha crecieron en la Cuenca Qaidam y en las regiones adyacentes del norte de la Meseta Tibetana Qinghai, coexistiendo con vegetación herbácea. El clima tuvo que ser lo suficientemente húmedo como para soportar un ecosistema de estepa forestal. La vegetación del sur de la meseta tuvo que ser similar a la parte norte a finales del Mioceno debido al tipo de megafósiles hallados.

La distribución de la vegetación mencionada anteriormente está estrechamente ligada al monzón y a la topografía durante el Mioceno tardío. Evidencias paleobotánicas y geológicas revelaron que el monzón de Asia oriental y el monzón de la India tuvieron lugar durante el Mioceno tardío. Actualmente China presenta un clima similar al que tuvo durante el Mioceno. Durante el Mioceno tardío el monzón de verano de Asia oriental y el de la India fueron fuentes de vapor, que posteriormente contribuyeron al desarrollo de las precipitaciones que tuvieron lugar en la mayor parte de China. El sureste de la Meseta Tibetana durante el Mioceno tardío presentaba una altura menor a la actual, lo que permitió la entrada parcial del aire cálido y húmedo procedente del Océano índico y Pacífico hasta la parte norte de la meseta. Es por ello que las muestras fósiles halladas pudieran pertenecer a un bosque situado en una zona de transición entre las zonas húmedas y áridas en el Mioceno tardío, en contraste con el clima árido que presenta actualmente.

A partir del Mioceno tardío la elevación de la Meseta Tibetana Qinghai ha obstruido el paso del monzón, lo que condujo a una sequía en la Cuenca Qaidam al norte de la Meseta Tibetana Qinghai.

Figura 5. Esquema del monzón de verano en la actualidad. Durante el verano, se desarrolla una depresión dentro de la cual se genera un fuerte flujo de aire. Desde el Océano Índico y el sudoeste del Pacífico un aire cálido y húmedo se dirige hacia el norte y noroeste de Asia pasando sobre la India, Indochina y China. El Himalaya impide el paso de aire y las fuertes lluvias se concentran en el sureste asiático, mientras que en la parte norte domina la aridez.

Figura 6. Distribución de la zona árida en China. La zona árida se muestra en color blanco, la semiárida en gris y la húmeda en negro. La estrella muestra el lugar donde se encontraron las maderas fósiles (Nanbaxian), mientras que el círculo indica el sitio donde se hallaron hojas (Ulan). (A) Distribución actual de la zona árida, semiárida y húmeda en China. Las isoyetas de 200-500 mm delimitan la zona árida-semiárida. (B) Distribución de la zona árida, semiárida y húmeda en China durante el Mioceno. Las líneas discontinuas señalan un posible límite que debe ser revisado mediantes evidencias geológicas y paleontológicas adicionales.


CONCLUSIONES

El descubrimiento de un gran número de maderas fósiles en el estrato de la Formación Shang Youshashan del Mioceno tardío en la Cuenca Qaidam al norte de la Meseta Tibetana Qinghai proporciona una gran evidencia para la compresión del paleoambiente. La preservación de maderas fósiles indica que pudo haber densos bosques en o alrededor de esta región. Basándose en estudios anatómico de las maderas fósiles, los científicos de este artículo (Ye-Ming Cheng & Xiao-Nan Yang) vieron que los bosques templados consistían principalmente de árboles caducifolios de hoja ancha con un menor número de árboles aciculifolios, muy diferente de la vegetación característica del medio árido que hay hoy en día. Por tanto, durante el Mioceno tardío la Cuenca Qaidam estuvo cubierta por un manto de hierba sobre el que existían bosques típicos de los climas templados. A finales del Mioceno el aire cálido y húmedo de los monzones de verano de Asia oriental y de la India fue capaz de atravesar desde el sur de la meseta hasta su parte norte, permitiendo la existencia de un bosque de estepa.


Viajeros del pasado esto es todo por hoy,



BIBLIOGRAFÍA


1 comentario:

Manuel Hernández Fernández dijo...

Corrije algunas cursivas que se te han escapado