La jarosita, ¿la conexión entre la Antártida y Marte?

Marte es el cuarto planeta más cercano al Sol y el más parecido a la Tierra en el Sistema Solar. Es un planeta terrestre o rocoso, al igual que el nuestro, pero a pesar de su composición, parecida a la de la Tierra, Marte es muy diferente en varios aspectos.

Estudios acerca de la geología de Marte han revelado que su corteza, de 25 a 80 km de espesor, contiene silicio, calcio y altas concentraciones de hierro y oxígeno, que producen óxido de hierro y que son responsables de la apariencia rojiza del planeta. La superficie del planeta está cubierta de regolitos, un conglomerado de materiales no consolidados, como fragmentos de roca, granos minerales y polvo.

El planeta rojo no siempre fue tan polvoriento y desolado como lo conocemos hoy en día. Los mapas de superficie elaborados gracias a los datos de las sondas Mariner 9, Viking y Mars Global Surveyor revelan redes de valles y evidencias de arroyos que corrieron por las laderas de las montañas. Sin embargo, casi toda el agua en Marte hoy existe en forma de hielo de agua y hielo seco (dióxido de carbono congelado) ​en sus casquetes polares y en cráteres, donde el hielo parece estar enterrado debajo de una delgada capa de polvo superficial y rocas, como en Deuteronilus Mensae.

Al igual que la Tierra se encuentra en un periodo interglacial, Marte quedó sumergido en su propia edad de hielo. Científicos como el geólogo de la Universidad de Milán-Bicocca Giovanni Baccolo, mientras buscaban minerales que pusieran de manifiesto los efectos de las glaciaciones en la Antártida a lo largo de la historia de la Tierra, encontraron en un núcleo helado de 1.620 metros de profundidad, un mineral de tonalidades marrones muy poco común en la Tierra, pero muy abundante en Marte, la jarosita. 

La jarosita es un sulfato de hidróxido férrico-potásico [KFe3+3(SO4)2(OH)6], y en la Tierra se forma como resultado de la meteorización ácida-oxidativa a baja temperatura de los minerales que contienen hierro en entornos con agua limitada. (Madden, M. E., et al., 2004) El agua limitada no sólo es necesaria para la formación de la jarosita, sino que es fundamental para su conservación a largo plazo. La presencia de jarosita en Marte se ha interpretado como una indicación de que los fluidos meteorológicos han estado activos a escala local y durante un intervalo de tiempo geológicamente corto. (Baccolo G, et al., 2021)

Fue en 2004, cuando el Rover Opportunity mientras se desplazaba sobre capas de grano fino en Marte, encontró este mineral, lo que supuso una revolución, ya que la jarosita necesita agua para formarse, demostrando la presencia de este líquido, imprescindible para la vida, en el planeta rojo. Son muchas las interpretaciones que han querido explicar la presencia tan abundante de jarosita en los sedimentos superficiales de Marte, ya que el planeta carece de agua suficiente. Algunas teorías apuntan a la posibilidad de que la jarosita haya precipitado en los depósitos de “hielo antiguo” debido a la meteorización glacial del polvo. Esa misma explicación se ha dado a los hallazgos de jarosita en el hielo profundo de la Antártida, donde se han encontrado cristales de este mineral adheridos a partículas residuales ricas en sílice en el núcleo de hielo del Domo de Talos (Antártida oriental); estos hallazgos se han interpretado como productos de la meteorización del polvo eólico y aerosoles atmosféricos ácidos. 

El campamento Domo Talos es la infraestructura que sirve de base al Talos Dome Ice Core (TALDICE), que es un proyecto europeo de investigación de núcleos de hielo (Italia, Francia, Alemania, Suiza y Reino Unido) destinado a recuperar un núcleo de hielo a través de los dos interglaciales previos (aproximadamente 250 000 años), desde el domo Talos, que es un domo periférico de la Antártida Oriental.

Sin embargo, otros estudios atribuyen la existencia de jarosita en la Antártida basándose en los meteoritos encontrados en los campos de hielo azul de la Antártida. En estos meteoritos es común encontrar una corteza de meteorización rica en jarosita y sílice, lo que sugiere una alteración ácida.  La corteza de estos meteoritos se ha explicado asumiendo que la meteorización se produjo una vez que los meteoritos estuvieron expuestos en la superficie del hielo, debido a la interacción con especies atmosféricas ácidas y pequeñas cantidades de agua líquida. (Hallis, L. J., 2013) 

A partir de este descubrimiento, Baccolo y el resto de su equipo seguirá estudiando los núcleos helados de la Antártida para conocer el papel de los antiguos depósitos de hielo de Marte en la formación de minerales.

Como comentario de la autora de esta entrada, me gustaría explicar porque he escogido este tema para comenzar el blog. Me sorprendió escuchar durante estos días que no sólo la NASA enviaba a Marte la misión rover Mars 2020 para explorar más a fondo este planeta, sino que otros países enviaban también sus propias misiones con el fin de encontrar evidencias de que haya existido o exista vida en Marte. Por ello, empecé a indagar sobre Marte, y la atracción que este planeta ha despertado siempre en el ser humano. ¿Fue Marte, en el pasado, un planeta similar a la Tierra? Un buen punto de partida para responder a esta pregunta puede ser estudiar la geología de Marte y compararla con ciertos entornos parecidos en la Tierra.

Referencias:

• Baccolo, G., Delmonte, B., Niles, P. B., Cibin, G., Di Stefano, E., Hampai, D., Keller, L., Maggi, V., Marcelli, A., Michalski, J., Snead, C., & Frezzotti, M. (2021). Jarosite formation in deep Antarctic ice provides a window into acidic, water-limited weathering on Mars. Nature communications, 12(1): 436. 

https://doi.org/10.1038/s41467-020-20705-z

• Madden, M. E., Bodnar, R. J., & Rimstidt, J. D. (2004). Jarosite as an indicator of water-limited chemical weathering on Mars. Nature, 431(7010): 821–823. https://doi.org/10.1038/nature02971

• Hallis, L. J. (2013). Alteration assemblages in the Miller Range and Elephant Moraine regions of Antarctica: comparisons between terrestrial igneous rocks and Martian meteorites. Meteoritics & Planetary Science, 48: 165-179. https://doi.org/10.1111/maps.1204

El Rey De La Antártida.

Se ha hallado un fósil perteneciente a los Archosauriformes  en la Antártida, lo que demuestra que pudieron existir bosques y una vida silvestre en el continente. 

Ambiente y vida en la Antártida en el periódo Triásico (251,0土0,4 -199,6土0,6)

En esta entrada del blog me gustaría que explorásemos una pequeña parte de lo que suponen los estudios paleontológicos, esenciales para entender los climas y ambientes que han ido apareciendo en las distintas distribuciones geográficas a lo largo de la historia de la Tierra, y cómo han evolucionado, además de su necesidad para estudiar la filogenia y evolución de las distintas especies hasta llegar a las actuales.
Concretamente, vamos a centrarnos en una especie de arcosaurio encontrada en la Antártida, lo que supondría que en otro tiempo pudo existir vida silvestre en la zona.

Un arcosaurio es un género de reptiles entre los que se incluyen  los cocodrilos actuales, otros dinosaurios presentes en períodos pasados y aves.

Los arcosaurios evolucionaron del clado (ramificación del árbol filogenético) de los Archosauriformes, que aparecieron en el período Pérmico superior y el Triásico  hace unos 250 M.a. (millones de años). Algunas de las características que presentaban eran  las extremidades separadas lateralmente del cuerpo, con rodillas y codos formando ángulos rectos. En el Triásico, miembros de ese clado empezaron a adoptar una postura algo erecta, alzando el cuerpo del suelo con las extremidades debajo de este.

En esta imagen se observa las extremidades de las especies que iniciaron el  clado de los Archosauriformes. 

Este fósil  ha sido hallado en la formación Fremouw, que es una estructura  rocosa de la Antártida, formado por rocas sedimentarias, Concretamente, se ha encontrado en el estrato datado en la época de transición entre el Pérmico(299,0± 0.8 hasta 251,0±0,4 millones de años) y el Triásico inferior ( 251,0±0,4 M. a hasta 199,6±0,6 M.a) . En  esa zona ya se habían encontrado otros fósiles anteriormente.

A esta nueva especie  se la ha denominado Antarctanax shackletoni,  Este nombre viene por ser conocido como “el rey de la Antártida” o “Antarctic king”, en inglés. De ahí “Antarct-” (de  la Antártida),  “-anax” que en griego significa rey  y  “shackletoni” en honor al explorador Ernest Shackleton, quien estudió la zona y dio nombre  a la formación Fremouw.

Se ha encontrado una parte del cráneo, vertebras, húmero, metatarsianos y falanges.   Tras realizar análisis filogenéticos (estudio de la filogenia, es decir, el grado de parentesco entre especies) se ha llegado a la conclusión de que pertenecía a un individuo amniota y se ha determinado que es una nueva especie  de  Archosauriformes.

Imagen y dibujo de los bloques hallados con las distintas partes del cuerpo de Antarctanax shackletoni fosilizadas.  Brandon R. Peecook, Roger M. H. Smith, Christian A. Sidor (2019), Journal of Vertebrate Paleontology, doi: 10.1080/02724634.2018.1536664

Se diferencia del resto de archosauriformes hallados en la misma zona, y en otros lugares del mundo como en  África, principalmente en las vertebras, que tienen zonas más robustas. Además presenta asimetría en la terminación distal (más alejada del cuerpo) del húmero y una sección circular en la zona intermedia de este. Además es de un tamaño inferior comparado con otros archosauriformes.

Finalmente, el estudio realizado por Brandon R. Peecook, Roger M. H. Smith y Crhistian A. Sidor concluyen que, filogenéticamente, A. shackletoni debe posicionarse   entre el ancestro común de los Archosauriformes y el nodo de unión del Erythrosuchidae  y el Eucrocopoda.

Gráfica del árbol filogenético donde se observa el clado de Archosauriformes y la posición que ocuparía A. shackletoni. 

Aunque no se ha encontrado la mandíbula piensan que podría ser carnívoro (Brandon R. Peecook, Roger M. H. Smith & Christian A. Sidor. 2019)  , ya que su posición filogenética está rodeada de especies carnívoras, por lo que sería raro que este no lo fuera.  Se piensa que el ambiente de la Antártida en esa época, aunque estuviera cerca del  polo, era cálido por el calentamiento atmosférico que provocó el vulcanismo extremo al final del Pérmico. También es una prueba de ello que se encontraran coníferas, helechos y otros arcosaurios en la Antártida.

Este descubrimiento  permite conocer algo mejor la diversidad de archosauriformes o arcosaurios presentes en la época del Triásico y demostrar que su distribución corresponde a  una amplia extensión del planeta, ya que se han encontrado fósiles de ellos en Rusia, África y muchos otros en la Antártida.

Además, los descubrimiento sobre la fauna y flora que presentó la Antártida demuestran que a pesar de que en esa época, entre en Pérmico y el Triásico, estaba unido a África, presentaba unas especies únicas. Hay que añadir que todos los restos hallados de especies semejantes pertenecientes a períodos posteriores al Pérmico indican, que aunque este finalizara con una gran extinción masiva,  los arcosaurios sobrevivieron e incluso empezaron a conquistar más zonas de las que antes ocupaban.

La gran extinción del Pérmico parece estar provocada  por una gran cantidad de actividad volcánica que produjo la contaminación con mercurio de los océanos, terminando con gran parte de la diversidad marina, o por la liberación de gas metano por el calentamiento de los océanos, que desencadenaron la descongelación de depósitos de hidratos de metano presentes en los fondos marinos cerca de la costa. La expulsión  de metano, que es un gas de efecto invernadero, produjo un calentamiento y el aumento de la temperatura del planeta. Esta teoría está apoyada por el alto nivel de Carbono 12 que se encuentra en la mitad de las capas de estratos de transición entre el Pérmico y el Triásico, lo que también explicaría la extinción de organismos terrestres y no solo marinos.

Como en el Pérmico los continentes estaban unidos formando Pangea,  la formación Fremouw es adyacente a áreas de Australia, África Austral y América del sur. En algunas de esas zonas, como Karoo Basin, en el sur de África, se encontraron archosauromorfos con los que se ha comparado  el  A. shackletoni  para realizar estudios de anatomía comparada y observar la diferencias que presentaban para los estudios filogenéticos. Concretamente en esa zona hay muchos fósiles de especies emparentadas como Prolacterta broomi, Proterosuchus fergusi y muchos más.

En conclusión, los descubrimientos de nuevas especies en la Antártida demuestran que hubo un momento en la historia de la Tierra en la que existieron bosques y una gran diversidad de fauna, aunque actualmente sea difícil de imaginar. Por otro lado, nos permite entender que tras la extinción del Pérmico, las especies de Archosauriformes que empezaron a desarrollarse al final de este periodo, no solo sobrevivieron, sino que aumentaron su distribución y evolucionaron a distintos géneros y especies. Aún no se sabe con certeza qué características les permitieron sobrevivir y expandirse.  

  Bibliografía.

- Brando R. Peecook, Roger M. H. Smith & Christian A.Sidor. 2019."A novel archosauromorph from Antarctica and an updated review of a high-latitude vertebrate assemblage in the wake of the end-Permian mass extinction",  Journal of Vertebrate Paleontology, doi:10.1080/02724634.2018.1536664

 Webgrafía.

-http://sp.lyellcollection.org

-https://www.livescience.com

- https://actualidad.rt.com

-www.vice.com

-http://www.evopuzzles.es/

-https://www.mundoprehistorico.com

Memorias del pasado

Imagínense que estáis en Sol y paráis a la gente durante cinco segundos para preguntarles lo siguiente: ¿Qué es lo primero que se le viene a la cabeza  cuando escuchas la palabra paleontología?. Es raro aquel que conteste trilobites, amonites, Hipparion,… El 98% te dirán dinosaurios y seguramente al mismo tiempo recordarán la serie Dinosaurios y como no olvidarse de la frase del pequeño Sinclair:

Soy el peque, ¡a quererme!

Figura 1. Serie de televisión: Dinosaurios.

Os propongo otro reto: ¿Qué tienen en común estas fotos?

Figura 2. (A) Les Highlands, Escocia. (B) Hayedo de Otzarreta, País Vasco. (C) Alrededores de mi pueblo Sajazarra, La Rioja. (D) Paisaje primaveral típico de los Países Bajos.

En todas las fotos se puede observar la simbiosis de la vegetación con la topografía, quedando relegada a un segundo plano las obras arquitectónicas como el castillo y la iglesia de Sajazarra y la figura del ser humano. La  moraleja: no todos los fósiles tienen que ser bichejos cucos o espeluznantes de los que a veces das gracias de no haber nacido en ese periodo. Justo las plantas tuvieron una gran relevancia a lo largo de la Historia de la Tierra, pues fueron las primeras en colonizar el medio terrestre.

En los tres viajes al pasado visitamos bosques que con el paso del tiempo han quedado “petrificados” y, además de diferentes eras, desde con más carga en millones de años al que menos: Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico.

En la primera travesía retrocedimos 290 M.a. y nos centramos en el bosque petrificado ubicado hoy en día en el distrito alemán, Chemnitz-Hilbersdorf. Del artículo Palaeoclimatic and site-specific conditions in the early Permian fossil forest of Chemnitz—Sedimentological, geochemical and palaeobotanical evidence de Luthardt et al., (2016) se aprendió que tanto el tipo de especies que habitaron en ese bosque como la interacción entre organismos y plantas eran indicadoras del tipo de ambiente en el que se encontraba. 

Figura 3. Bosque petrificado de Chemnitz expuesto
en el centro cultural Kulturkaufhaus Tietz.

Os propongo tres ejemplos de recordatorio: (1) el descubrimiento de moldes de gasterópodos en zonas próximas a raíces y troncos eran posibles indicadores de la interacción con estas partes de los árboles para la obtención de alimentos, (2) la aparición de escorpiones conservados en sus madrigueras originales reforzaba la idea de condiciones adecuadas para la vida en cuanto a humedad del suelo, la aireación y los minerales disponibles en el sustrato y, (3) la variación de densidad de los tejidos en los calamites pudo ser causada por una serie de eventos como heladas, sequías severas, defoliación, incendios, rayos, caída de cenizas volcánicas o inundaciones (Byers et al., 2014, Creber & Chaloner, 1984 y Schweingruber & col., 2011). De todos estos posibles sospechosos, las pruebas basadas en el registro fósil señalaron a dos delincuentes: las sequías severas y la caída de cenizas volcánicas. Los forenses (Ludwig Luthardt, Ronny Rößler & Joerg W. Schneider) encontraron en los pobres calamites anillos falsos, frecuentes de ambientes tropicales y subtropicales, así como en las regiones áridas del desierto (Chapman, 1994, Creber & Chaloner, 1984 y Schweingruber et al., 2008). Sin embargo, el segundo delincuente podría ser el presagio de la gran erupción del volcán Zeisigwald.

En la segunda travesía visitamos la Antártida, concretamente fuimos a la Isla James Ross. Un continente helado del que en aspectos como la flora y la fauna escasean si comparásemos con la selva amazónica. Una comparación un poco radical, sí. Pero al que solemos asociar generalmente de un ambiente habitado únicamente por focas, pingüinos y algún científico perdido, aunque hay más fauna. Pues queridos lectores este continente hace 200 M.a.  era un bosque petrificado. ¿Quién se podía imaginar lo que fue y lo que es ahora?. 

Figura 4. Isla James Ross.

Se vio como los productos volcánicos del Cretácico Superior depositados en la Isla James Ross fueron suficientes para preservar la flora. También se pudo observar como el estudio de los diferentes fósiles de la Formación Hidden Lake llevada a cabo por los investigadores Jiří Kvaček y Radek Vodrážka arrojaban una mayor información acerca de los ecosistemas terrestres que florecieron en la Península Antártica durante el Cenomaniense, hace unos 90-86 M.a. Sus resultados recogidos en el artículo Late Cretaceous flora of the Hidden Lake Formation, James Ross Island (Antarctic), its bioestratigraphy and paleoecological implications de marzo de 2016, corroboran la propuesta de Hayes et al. (2006) de que en esa parte de la Antártida durante el Cenomaniense prevaleció un clima entre templado cálido a tropical húmedo.

Finalmente en la tercera expedición viajamos hasta la Meseta Tibetana Qinghai. Hoy en día se caracteriza por ser un yardang, pero en el Mioceno (23-5 M.a.) era un bosque de estepa. En este artículo Miocene Woods from the Qaidam Basin on northern Quinghai-Tibet Plateau with implications for paleoenvironmental change de febrero de 2016 escrito por Ye-Ming Cheng y Xiao-Nan Yang, mostraron la conexión entre la topografía, el clima y la distribución de la vegetación durante el Mioceno tardío.

Figura 5. Meseta Tibetana Quinghai.

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.

En estas tres entradas de blog he querido hacer hincapié en que el estudio de fósiles basado únicamente en plantas nos da información relevante acerca de la paleoclimatología y la paleoecología. Al igual que tenemos en mucha estima y cariño a animales como Diego, el tigre de diente de sable y Manny, el mamut de la película Ice Age, saber y recordar que también hay plantas que existieron y se extinguieron y no las pudimos ver con nuestros propios ojos, y ni si quiera en las películas. Pero por suerte están en el registro fósil de nuestra Tierra. La única pega que tienen los fósiles de plantas es que al poseer tejidos de sostén que no están mineralizados, su fosilización no es de tan alto grado como otros organismos.

Con esto y un bizcocho nos vemos en otro momento a las ocho.

Os dejo a continuación las tres entradas anteriores a las que he hecho referencia:

1. Un bosque un tanto encantador sin gnomos a su alrededor.
2. ¡Ya es primavera en la Antártida!
3. Regreso al pasado III. 

BIBLIOGRAFÍA

• Byers, B.A., Ash, S.R., Chaney, D., DeSoto, L., 2014. First known fire scar on a fossil tree trunk provides evidence of LateTriassic wildfire. Palaeogeogr. Palaeoclimatol.Palaeoecol. 411, 180–187. 
• Chapman, J.L., 1994. Distinguishing internal development characteristics from external palaeoenvironmental effects in fossil wood. Rev. Palaeobot. Palynol. 81, 19–32.
• Creber, G.T., Chaloner, W.G., 1984. Infuence ofenvironmental factors on the wood structure of living and fossil trees. Bot. Rev. 50, 357–448.
• Hayes, P. A., Francis, J. E., Cantrill, D. J., & Crame, J.,A. (2006). Palaeoclimate analysis of late Cretaceous angiosperm leaf floras, James Ross island, Antarctica. In J.,E. Francis, J. E. Pirrie, & J. A. Crame (Eds.),Cretaceous-tertiary high-latitude palaeoenvironments,James Ross Basin, Antarctica (Vol. 258, pp. 49-62). London: Geological Society. Special Publications.
• Jiří Kvaček, Radek Vodrážka (March 2016) Late Cretaceous flora of the Hidden Lake Formation, JamesRoss Island (Antarctica), its biostratigraphy and palaeoecological implications.Cretaceous Research, 58: 183-201.
• Ludwig Luthardt, Ronny Rößler & Joerg W. Schneider (2016). Palaeoclimatic and site-specific conditionsin the early Permian fossil forest of Chemnitz—Sedimentological, geochemical and palaeobotanical evidence. 
• Schweingruber, F.H., Börner, A., Schulze, E.-D., 2008. Atlas of Woody Plant Stems—Evolution, Structure and EnvironmentalModifications. Springer, Heidelberg, Berlin (229 pp.).
• 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.

¡Ya es primavera en la Antártida! 

Visto el bosque petrificado de Chemnitz (Alemania) cogemos las maletas de nuevo y nos montamos en el coche del científico Doc para viajar un poquito más al “futuro”, unos 200 millones de años más, al Cretácico Superior. Puede sorprenderos la cifra si lo veis desde el punto en que en el Pérmico (hace unos 300 millones de años) los continentes estaban unidos y que durante esos añitos dio tiempo a que el amor intercontinental se desvaneciera y cada uno decidiera continuar su camino por separado. Pero si ahora pensáis en que la Tierra tiene unos 4.600 millones de años de edad…

En un abrir y cerrar de ojos llegamos a la Isla James Ross en la Antártida (Fig. 1).

Artículo principal: Jiří Kvaček, Radek Vodrážka (March 2016) Late Cretaceous flora of the Hidden Lake Formation, JamesRoss Island (Antarctica), its biostratigraphy and palaeoecological implications. Cretaceous Research, 58: 183-201.

El 99% de los terrícolas se ha preguntado si existió vida en Marte, pero también, ¿no os ha picado la curiosidad de saber si la Antártida fue alguna vez un lugar más acogedor como para albergar vida? Pues para mi sorpresa estuvo invadida por unos pequeños y grandes seres verdes, cuyo estudio morfológico ha permitido averiguar el tipo de ambiente que colonizaron.

Durante las campañas de 2008-2009 y 2011-2013 se recogieron unas 490 muestras, las cuales se encuentran en estos momentos en tres instituciones: la mayor parte en el Servicio Geológico Checo en Praga, en el Instituto Antártico Argentino en Buenos Aires y una pequeña colección está guardada en el Museo Nacional de Praga. 

La flora fósil de la Formación Hidden Lake obtenida es muy diversa: musgos, helechos, coníferas y angiospermas.

PALEOECOLOGÍA

Durante las campañas se recogieron Muscites, pteridofitas de hoja ancha (Danaeopsis) y la típica flora de los humedales de la familia Marattiaceae, todas ellas indicadoras de condiciones húmedas. Por lo que no es de extrañar que la Formación Hidden Lake fuera caracterizada como una llanura de inundación.

Los géneros más modernos de la familia Marattiaceae son típicos de los bosques tropicales húmedos. No obstante, el clima más frío capaces de tolerar se encuentra en Nueva Zelanda, el clima templado cálido. Es por ello que en la Isla Norte de Nueva Zelanda, con temperaturas anuales que oscilan entre los 10ºC y 16ºC, alberga solamente un género de esta familia, Ptisana.

En un principio se consideró que el clima neozelandés era el mejor ejemplo conocido para la construcción de las condiciones climáticas de la Formación Hidden Lake. Por un lado, esta hipótesis estaba de acuerdo con los datos obtenidos en el artículo  Palaeoclimate analysis of Late Cretaceous angiosperm leaf floras, James Ross Island, Antarctica de Hayes et al. (2006), en la que se barajaban temperaturas de 16-20ºC con precipitaciones anuales de 594-2142 mm. Los investigadores de este artículo no consideraron la alta estimación de las precipitaciones anuales  irrazonable, pues la presencia de la flora mencionada anteriormente nos define un ambiente húmedo. Por otro lado la paleoecología de la Formación Hidden Lake aún no está del todo clara.

A partir de estudios preliminares recogidos en Cantrill & Poole (2012) y los informes de Kvaček & Sakala (2012) y Kvaček (2014), puede ser interpretada como la vegetación de un clima entre templado cálido a tropical húmedo.

¿ENCUENTRA LAS SEMEJANZAS… O MÁS BIEN LAS DIFERENCIAS?

Las muestras de la flora de la Formación Hidden Lake fueron comparadas con la flora de la Formación Santa Marta, la de Punta Hannah (Fig. 2) y Punta Williams (Fig. 2), la del afloramiento Table Nunatak y la de la Isla Rey Jorge (Fig. 1).

Figura 1. Mapa de la Península Antártica. Aparecen señalados con un círculo rojo de N-S: la Isla Rey Jorge, Livingstone y James Ross.

Figura 2. Isla Livingstone. La flecha rosa indica la Punta Hannah, mientras que la naranja la Punta Williams.

La Formación Santa Marta, que data entre el Santoniense al Campaniense (86-72 millones de años) se encuentra en la misma Cuenca Larsen que la Formación Hidden Lake en la Isla James Ross, discrepa en bastantes aspectos con la del Hidden Lake. En primer lugar en la Formación Santa Marta hubo una dominancia de angiospermas y, por tanto, un porcentaje menor en helechos. En segundo lugar, la presencia de carbón y el hecho de que las angiospermas tuvieran hojas pequeñas sugieren altas temperaturas (19-23ºC) y bajas precipitaciones en ciertos periodos del año, siendo las precipitaciones anuales entre 670-2000 mm.

En contraste, en la Formación Hidden Lake se hallaron 6 coníferas, 11 helechos y 12 angiospermas, obteniéndose en estos dos últimos cantidades muy parecidas. La presencia de un gran número de helechos, y en especial de la familia Marattiaceae, indica condiciones húmedas que incluso prevalecieron durante su depósito. Es por ello que se habla de temperaturas de 16-20ºC y precipitaciones anuales entre 600-2100 mm.

En resumen, se describe un ambiente mesofítico (Keating, 1992) para la Formación Santa Marta y de llanura de inundación para la del Hidden Lake.

Leppe et al. (2007) se encargaron de la descripción de la megaflora encontrada en Punta Hannah en la Isla Livingstone, también en la Antártida. En este caso difiere en el predominio de coníferas.

Poole & Cantrill (2001) y Poole, Cantrill, Hayes & Francis (2000) describieron en la Punta Williams de la Isla Livingstone un bosque de coníferas y angiospermas con helechos de sotobosque (Cyatheaceae, Schizaeaceae). Hubo una ausencia significante de polen del género Nothofagus. La similitud con la Formación Hidden Lake es en la proporción de coníferas y angiospermas.

La flora del Campaniense del afloramiento Table Nunatak en la Península Kenyon proviene de la misma Cuenca Larsen que la Formación Hidden Lake. El material recogido estaba compuesto por 4 especies de licofitas, 3 helechos, 9 coníferas, 7 tipos de restos de angiospermas y 11 flores asociadas a las familias Siparunaceae, Winteraceae y Myrtaceae. La flora del afloramiento Table Nunatak es bastante similar a la de Santa Marta, pero difiere en gran medida con la del Hidden Lake, pues obtuvieron un menor número de helechos.

En la isla Rey Jorge la flora es similar a la del Hidden Lake, pues se encontró un alto porcentaje de angiospermas y pteridofitas, incluyendo 3 helechos.

CONCLUSIONES

Los productos volcánicos del Cretácico Superior depositados en la Isla James Ross fueron suficientes para preservar la flora. Los fósiles de la Formación Hidden Lake arrojan una mayor información acerca de los ecosistemas terrestres que florecieron en la Península Antártica durante el Coniaciense (90-86 millones de años), permitiendo una mejor compresión de los ambientes terrestres y marinos de la Antártida. A pesar de la escasez en briofitas, los helechos están muy bien representados, especialmente especies pertenecientes a la familia Marattiaceae y probablemente de la Lophosoriaceae. Las coníferas son de la familia Araucariaceae y de las dos gimnospermas encontradas, una de ellas puede ser de la familia Cycadaceae o Bennettitaceae, mientras que la segunda de Pentoxylales. La escasez de Nothofagus y la presencia de la familia Marattiaceae confirman la propuesta de Hayes et al. (2006) de que en esta parte de la Antártida durante el Coniaciense prevaleció un clima entre templado cálido a tropical húmedo.

Para terminar os dejo algunos ejemplares de las muestras halladas:

1. Bryophyta

Foto 1. Muscites sp. Presenta un eje de 9 mm de largo con hojas dispuestas helicoidalmente. Cada hoja es elíptica. Las hojas pueden alcanzar longitudes que van de 0,5 mm a 1,5 mm.Escala: 1 mm.

2.Pteridophyta

Foto 2. Marattiaceae. Marattiopsis vodrazkae. Pinnulas de tamaños de 10-18 mm de largo y 4-8 mm de ancho. Muestran una nerviación pinnada. Escala C: 4 mm. Escala E: 0,5 cm. Escala F: 5 mm.

Foto 3. Pentoxylales. Carnoconites cf. Ilambiasii Césari. Fragmento de una estructura reproductiva de 12 mm de largo y 4 mm de diámetro. Su pedúnculo presenta 4 mm de largo y 1 mm de diámetro.Escala: 0,5 cm.

3.Magnoliopsida

Foto 4. Nothofagaceae. Nothofagus sp. Fragmento de hoja dentada. El fragmento más grande mide 11 mm de largo y 5 mm de ancho. Presentan nerviación pinnada. Escala: 0,5 cm.

Foto 5. Dicotylophyllum sp. Fragmento de hoja dentada. Escala: 1 cm.

CITAS BIBLIOGRÁFICAS

• Cantrill, D. J., & Poole, I. (2012). The vegetationof Antarctica through geological time (p. 480). Cambridge: Cambridge University Press.

• Hayes, P. A., Francis, J. E., Cantrill, D. J., & Crame, J.,A. (2006). Palaeoclimate analysis of late Cretaceous angiosperm leaf floras, James Ross island, Antarctica. In J.,E. Francis, J. E. Pirrie, & J. A. Crame (Eds.), Cretaceous-tertiary high-latitude palaeoenvironments,James Ross Basin, Antarctica (Vol. 258, pp. 49-62). London: Geological Society. Special Publications.

• Keating, J. M. (1992). Palynology of the Lachman Cragsmember, Santa Marta formation (upper Cretaceous) of north-west James Rossisland. Antarctic Science, 4, 279-292.

• Kvaček, J. (2014). Marattiopsis vodrazkae sp. nov. (Marattiaceae) from the campanian of the Hidden Lake formation, James Ross island, Antarctica. ActaMusei Nationalis Pragae, Series B, Historia Naturalis (Sborník Národního muzea řadaB, přírodní vědy, 70, 211-218.

• Kvaček, J., & Sakala, J. (2012). Late Cretaceous floraof James Ross Island (Antarctica) - preliminary report. Czech Polar Reports, 1(2), 96-103.

• Leppe, M., Michea, W., Muñoz, C., Palma-Heldt, S., & Fernandoy, F. (2007). Paleobotany of Livingston island: the first report of upper Cretaceous fossil flora in Hannah point. In A. K. Cooper, C. R. Raymond, et al. (Eds.), Antarctica: A keystone ina changing world - online proceedings of the 10th ISAES. USGS Open-File Report 2007.

• Poole, I., & Cantrill, D. J. (2001). Fossil woodsfrom Williams Point beds, Livingston island, Antarctica: a late Cretaceoussouthern high latitude flora. Palaeontology, 44, 1081-1112.

• Poole, I., Cantrill, D. J., Hayes, P., & Francis, J. (2000). The fossil record of Cunoniaceae: new evidence from late Cretaceouswood of Antarctica? Review of Palaeobotany and Palynology, 111, 127-144.