El 'Mamut Ceniza'

Fig. 1: Mammuthus columbi

Os estaréis preguntando qué relación puede tener un mamut con la ceniza...pues bien, eso es lo que voy a contar en esta entrada, basándolo todo en el artículo "Volcanic stratigraphy of a high-altitude Mammuthus columbi(Tlacotenco,Sierra Chichinautzin), Central México" escrito por Marie-Noelle Guilbaud; Lilia Arana-Salinas; Claus Siebe; Luis Alberto Barba-Pingarrón; Agustín Ortiz. Este artículo fue publicado en la revista Bulletin of Volcanology.

INTRODUCCIÓN:

En diciembre del año 2011, durante la excavación de una zanja en el borde de un barranco situado entre terrazas agrícolas cerca de la población de Santa Ana, fueron encontrados de manera accidental e inesperada unos molares de mamut. Este poblado está situado cerca del límite sureste de la Ciudad de México y en las laderas situadas hacia el norte del campo volcánico de la Sierra Chichinautzin. Más adelante, durante Marzo y Abril de 2013 se realizó una excavación sistemática en la cual se encontró un esqueleto prácticamente completo de un Mammuthus columbi(Falconer,1857) de avanzada edad. Este descubrimiento supuso un gran interés entre los paleontólogos, ya que se trataba del esqueleto de mamut mas completo que se ha encontrado hasta ahora. Además, los huesos fueron encontrados incrustados en ceniza volcánica, lo que aumentó la posibilidad de una relación entre la muerte del animal y la actividad de un volcán cercano, lo que explicaría ese enterramiento de los huesos bajo la ceniza.El equipo formado por los autores del artículo arriba mencionado, fue llamado para ayudar a revelar el origen del llamado 'mamut ceniza' y de esa forma poder saber de cuando datan los huesos, y de cuál fue el contexto de su enterramiento. Para ello, se llevaron a cabo estudios estratigráficos, sedimentológicos, radiométricos, petrográficos y geoquímicos a lo largo del lugar de descubrimiento y zonas circundantes a ella.

Fig. 2:Localización del lugar de descubrimiento en Tlacotenco

EL DESCUBRIMIENTO:

Fig. 3: Mapa geólogico de la parte noreste de la Sierra Chichinautzin.

El animal fue encontrado apoyado en su lado izquierdo sobre una pendiente compactada. Uno de sus colmillos se encontraba se encontraba insertado en el sustrato, y ademas habia varios huesos desarticulados estaban dispersos por el sustrato suprayacente. Pero,estos huesos tenian una pobre preservación y se desintegraban al limpiarlos. Ademas la ceniza se habia metido dentro de la estructura de los huesos. Esto hace pensar que en el momento en el cual la ceniza cubrió los restos óseos se produjo algún tipo de corrosión, sin embargo, las muestras de ceniza tomadas en contacto con los huesos no revelaban índices de acidez.

MÉTODO:

Se llevó a cabo un estudio detallado en la zona y alrededor de la misma con el fin de determinar la ceniza en la cual los huesos estaban enterrados y determinar de esta forma su procedencia. Con la única excepción del lugar de descubrimiento en sí, no se encontró carbón en ninguna de las capas de ceniza. De esta manera, se escogieron muestras de ceniza para estudiar su granulometría y composición, y ademas los clastos mas grandes de todas las distintas capas de tefra fueron analizadas conocer su composición de elementos mayores y elementos traza.

A través del microscopio de luz polarizada se identificaron numerosos minerales.

Por otro lado, para establecer las correlaciones estratigráficas dos capas de tefra proporcionaron dos buenos marcadores:

-Por un lado, el depósito pliniano de piedra pómez "Tutti Frutti" procedentes del estratovolcán Popocatépetl. Este depósito se asocia frecuentemente a su base con la piedra pómez gris (Sosa-Ceballos et al,2012).

-Por otro lado tenemos una fina capa de ceniza encontrada a lo largo del área de estudio y que no había sido identificada con anterioridad.

Pero,desafortunadamente, los datos químicos eran a veces algo ambiguos, por lo que se debe tener en cuenta las características estratigráficas.

ESTUDIOS DE RADIOCARBONO:

Fig. 4: Correlación estratigráfica del lugar de descubrimiento.

Fig. 5:Textura microscópica de la ceniza

La secuencia estratigráfica del pozo de excavación consiste en dos unidades principales. La unidad superior, a la base de donde la mayoría de los huesos fueron encontrados, se compone de escoria mezclada con clastos de piedra pómez. Por otro lado, la unidad inferior, al techo del lugar de dominio de los huesos, está compuesta de escoria marrón alterada con dos horizontes interestratificados de ceniza y piedra pómez al techo. Una vez hecho el estudio, se observó que fragmentos de carbón encontrados en la unidad superior datan de años recientes, mientras que en la parte inferior, la ceniza estudiada data de muchos años antes. En ambas unidades la escoria es reciente y oscila entre vesicular y marrón claro a densa y oscura. Los clastos de piedra pómez se encuentran mas alterados que los de escoria y son en su mayoría de color beige y microvesiculares. El olivino es la única fase de fenocristal que encontramos en la escoria,mientras que la piedra pómez contiene hornblenda, piroxeno y plagioclasa. La matriz cristalina de la escoria vesicular es rica en microlitos de plagioclasa que estan ausentes en la piedra pómez.

Al hablar de los alrededores, cabe decir que el lugar de descubrimiento se encuentra situado en las laderas de un escudo de lava cubierto por capas de ceniza intercaladas con finos suelos alterados de ceniza de entre 1 y 2 metros. Por orden estratigráfico, encontramos las siguientes unidades:primero un escudo basáltico que consiste en gruesos flujos de lava vesicular con superficies escoriáceas que afloran en la parte occidental de la zona estudiada.Sobre esta capa de lava encontramos un suelo cubierto de una tefra gruesa que data de hace unos 30.000 años. Por encima, una capa de gruesa ceniza de 30 centímetros de un color pálido a la que se llama "Greenish Ash".Sobre este horizonte 500 metros cuesta arriba del lugar de descubrimiento, yacen productos procedentes del cono de escoria San Miguel. Ademas, en el mismo nivel estratigráfico una capa de ceniza fue datada en hace unos 16.000 años, por lo que probablemente proviene de una explosión de este mismo cono. Además, dos horizontes de ceniza que cubren el cono mencionado, y que yacen por debajo del "Tutti Frutti" podrían pertenecer a uno o más conos de escoria situados en las cercanías. Justo encima del "Tutti Frutti" hay una capa de tefra que se engrosa hacia los conos gemelos "Dos Cerros", haciéndolos candidatos para ser su procedencia. Algo que refuerza esta hipótesis es la edad similar del paleosol situado debajo de esta capa de tefra a la edad publicada previamente para una erupción de estos conos.

PETROGRAFÍA Y GEOQUÍMICA:

Fig. 6:Columna estratigráfica de la zona y alrededores.

La composición química y la mineralogía de la tefra fue comparada con datos existentes de lava, bombas y conos de posibles fuentes volcánicas. Toda la tefra estudiada varía su composición desde basalto hasta andesita pobre en silicio, por lo que se puede excluir como fuente volcánica a los volcanes silícicos de la zona. La tefra de estos volcanes no llegó lo suficientemente lejos para estar en la estratigrafía de la zona. La cristalización fraccionada en las nubes de ceniza puede causar que la caída de ceniza distal tenga una composición diferente a la de los depósitos próximos. Lavas procedentes del escudo basáltico tienen una composición similar a las de las muestras del volcán Guespalapas, pero este volcán  no está cuesta arriba de las lavas y data del Holoceno, por lo que no puede ser su fuente. La capa de tefra de menos de 32.000 años de edad yace cerca de la lava procedente del volcán Teuhtli confirmando las primeras inferencias basadas en estratigrafía y la ubicación del afloramiento. Algunas diferencias composicionales y distinciones mineralógicas sugieren la erupción de este volcán. La ceniza verdosa de la que antes hablé es muy diferente respecto a las otras capas de tefra, siendo también distintiva comparada con diferentes volcanes en los alrededores. Sin embargo su origen es aún desconocido. 

Por otro lado, la capa de tefra situada debajo del paleosol y cuya edad es similar a la del paleosol bajo la ceniza del mamut, tiene una composición similar también a esa ceniza, así como a las bombas y la tefra del cono de San Miguel, haciendo que este sea la probable fuente de la que proceden tanto la tefra como la ceniza que recubría al mamut. Sin embargo, aún no se sabe con certeza la correlación estratigráfica de la zona. 

ENTERRAMIENTO DEL MAMUT:

Una vez hablado de la geología de la zona para entender lo que ha pasado y pasa en la zona, toca hablar de la parte mas paleontológica del artículo y meternos de lleno con el mamut. Pues bien, todas las estructuras sedimentarias que se encuentran en la zona nos indican que la ceniza que recubre al mamut ha sido alterada y depositada por al menos dos flujos sucesivos de agua cargados con ceniza, es decir, por dos consecutivos lahares. Además, la parte superior muestra claros signos de una reciente reelaboración del depósito debido a la actividad animal. También el sustrato de abajo de los huesos parece haber sido depositado por lahares y expuesto a la alteración por enterramiento. Como he contado más arriba, los datos estratigráficos y químicos indican que mas de un 80% de los clastos de escoria que componen el depósito de ceniza del mamut tienen su origen el cono San Miguel. Incluso hoy en día, la pendiente del escudo de lava que forma el sustrato principal favorece que se produzca una removilización de la tefra después de una fuerte lluvia, por lo que no es difícil imaginar que durante una tormenta la tefra es removilizada de la superficie del cono y cae cuesta abajo por el barranco, recolocándose enterrando a los huesos, bien debido a una deceleración en la velocidad o bien porque simplemente los huesos actúan como barrera. La ceniza encontrada en el mamut es de un grano fino y bien seleccionado, asemejándose a los depósitos típicos de flujos de corriente en un entorno volcánico. Por otra parte, el descubrimiento de un esqueleto casi completo nos muestra que aunque los flujos eran capaces de transportar clastos de piedra pómez de depósitos más antiguos en el suelo del barranco, no eran lo suficientemente fuertes como para removilizar y dispersar los huesos del mamut. Sin embargo, los huesos de las patas traseras del animal fueron encontrados 3 metros pendiente abajo, yaciendo enfrente del cráneo. Esto, sumado a la presencia de ceniza en la cavidad medular de los huesos, son indicadores de que el animal ya estaba muerto previamente a la llegada de la riada. Así, se intentó datar este enterramiento de los huesos, por lo que a través de la datación de la formación del cono de San Miguel y del recubrimiento de la piedra pómez Tutti Frutti, se ha dicho que el enterramiento ocurrió hace entre 17.000 y 14.000 años. 

Fig. 7:Fotografías del lugar de excavación.
Arriba a la izq.:Vista general
Arriba a la dcha.:Foto vertical
Abajo a la izq.:Tutti Frutti y piedra pómez gris
Abajo a la dcha.:Ceniza con los huesos incrustados

CONCLUSIONES:

Recopilando datos, tenemos el descubrimiento del esqueleto de un mamut adulto a unos 2800 metros de altura que llamó la atención de toda la comunidad científica. El esqueleto se encontraba incrustado en una ceniza volcánica que había sufrido un proceso de reelaboración y que mantenía pistas del momento y el ambiente en el cual se produjo el enterramiento del animal. El estudio realizado en la zona indica que el enterramiento se produjo tras la muerte del animal por flujos de lahares desencadenados por las lluvias torrenciales y por la ceniza escoriácea expulsada por el cono de San Miguel cierto tiempo después de su erupción hace unos 17.000 años. 

Así que ya sabéis, nada es imposible en este mundo en el que nos podemos encontrar huesos de mamut en las zonas más inesperadas.

REFERENCIAS:

-Guilbaud M., Arana-Salinas L., Siebe C., Barba-Pingarrón L.A., Ortiz A. "Volcanic stratigraphy of a high-altitude Mammuthus columbi"(2015) Central Mexico.

-Sosa-Ceballos G, Gardner JE, Siebe C, Macías JL (2012) A caldera-forming eruption ~14,100 14C yr BP at Popocatépetl volcano, México: insights from eruption dynamics and magma mixing. J Volcanol Geotherm Res 213:27–40.