«Aquellos o aquellas que creen que la política se desarrolla través del espectáculo o del escándalo o que la ven como una empresa familiar hereditaria, están traicionando a la ciudadanía que espera de sus líderes capacidad y generosidad para dar solución efectiva sus problemas.»

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Pasado y futuro de la Tierra: una visión a largo plazo (Parte IV) [*]

Ugo Bardi

Desde Florencia, Italia

Para el día de la Pascua ortodoxa de 2022, pensé en abandonar el ruido diario de las noticias y adoptar una visión a largo plazo. Entonces, aquí hay una publicación, republicada de «The Proud Holobionts», que presenta la historia de nuestro planeta durante los últimos 400 millones de años y algunas hipótesis sobre lo que podría suceder en los próximos mil millones de años más o menos. La Pascua es un tiempo de renacimiento y de esperanza, así que esperemos un futuro de paz para estos pobres monos de la sabana, tan ruidosos y tan rebeldes.

(La Parte III de este artículo se publicó en la edición de 22.05.2022)

Gaia y los monos de la sabana.

El Gran Ciclo de los Bosques de la Tierra

Los bosques aparecieron en la Tierra hace unos 400 millones de años y han estado prosperando durante ese largo período. Pero, durante los últimos 150 millones de años, comenzaron a mostrar signos de angustia, reaccionando a la disminución de las concentraciones atmosféricas de CO2 y a la competencia con los pastizales. A medida que la Tierra cambia, ¿serán capaces los bosques de hacer frente y sobrevivir? Es una tendencia extremadamente lenta, pero no podemos descartar que los bosques concluyan su ciclo y desaparezcan en un tiempo geológicamente corto. Este texto es un intento de reconstruir la historia de los bosques, y no solo de bosques, y de imaginar cuál podría ser su futuro en la profundidad del tiempo. (Imagen cortesía de Chuck Pezeshky)

De «The Proud Holobionts» 19.04.2022 – Por Ugo Bardi

Al final del período Cretácico, hace 66 millones de años, apareció una nueva gran provincia ígnea en la región de Deccan, en la India. Generó otro desastre climático con la extinción masiva asociada. La mayoría de los dinosaurios fueron aniquilados, excepto los que hoy llamamos «pájaros». Un gran meteorito también golpeó la Tierra en ese momento. Solo causó daños menores, pero millones de años después, les dio a los cineastas humanos un tema para explorar en muchas películas dramáticas. 

Con el tiempo, el Deccan LIP se desvaneció, y la era que siguió se llama el «Cenozoico«. El ecosistema se recuperó, los bosques recolonizaron la Tierra y los mamíferos y las aves (los únicos supervivientes del clado Dinosauria) lucharon por ocupar los nichos ecológicos que sus antiguos amos habían dejado libres. El Cenozoico temprano fue un período cálido de frondosos bosques que ofrecían refugio a una variedad de animales: las aves hacían sus nidos en las ramas, mientras que  ardillas [11] y otros pequeños mamíferos saltaban de rama en rama o vivían en el fondo. Es durante este período que los primates evolucionaron: los enormes bosques de aquellos tiempos ofrecían refugio a una variedad de especies que probablemente ya habían desarrollado comportamientos sociales sofisticados.  

El pasto también sobrevivió a la catástrofe del final del Cretácico. Como resultado, algunos mamíferos evolucionaron hacia nuevos «megaherbívoros» o «megafauna» que ocuparon el mismo nicho ecológico que los triceratops habían colonizado mucho antes. Aquí hay un brontoterio,  un gran mamífero herbívoro  [12] que vivió hace unos 37-35 millones de años, durante el período Eoceno tardío (imagen de BBC) .

Las mega bestias del Cenozoico no tienen la misma fascinación que los dinosaurios gigantes, pero esta criatura tiene un nombre que suena bonito y se parece a Shrek, el ogro de la película de Spielberg. Observe cómo se muestra correctamente a la bestia caminando sobre una llanura cubierta de hierba. Se supone que el Eoceno estuvo mayormente boscoso, pero también existía la hierba. El brontoterio era un herbívoro oportunista, aparentemente capaz de subsistir con varios tipos de alimentos, no solo con pasto. 

Durante la fase cálida del Cenozoico, la Tierra alcanzó una temperatura máxima hace unos 55 millones de años, unos 8 -12 grados C más alta que la actual. La concentración de CO2 también era grande. Eso se llama el «óptimo climático del Eoceno temprano». No significa que este período fuera mejor que otros períodos en términos de clima, pero parece que la Tierra estaba cubierta principalmente por bosques frondosos y que la biosfera prosperó.  

Entonces, la atmósfera comenzó a enfriarse. Fue un descenso que culminó en el límite Eoceno-Oligoceno, hace unos 34 millones de años, con una nueva extinción masiva. Fue un evento relativamente pequeño en comparación con otras extinciones masivas más famosas, pero lo suficientemente notable como para que el paleontólogo suizo Hans Georg Stehlin le diera el nombre de «Grande Coupure» (la gran ruptura), en 1910. Una de las víctimas era el brontoterio, ¡qué lástima!

A diferencia de otros casos, la extinción en el Grande Coupure no se correlacionó con el calentamiento creado por un LIP, sino con un rápido enfriamiento. Se ve el «paso» en la disminución de la temperatura en la figura. 

Las mega bestias del Cenozoico no tienen la misma fascinación que los dinosaurios gigantes, pero esta criatura tiene un nombre que suena bonito y se parece a Shrek, el ogro de la película de Spielberg. Observe cómo se muestra correctamente a la bestia caminando sobre una llanura cubierta de hierba. Se supone que el Eoceno estuvo mayormente boscoso, pero también existía la hierba. El brontoterio era un herbívoro oportunista, aparentemente capaz de subsistir con varios tipos de alimentos, no solo con pasto. 

Durante la fase cálida del Cenozoico, la Tierra alcanzó una temperatura máxima hace unos 55 millones de años, unos 8 -12 grados C más alta que la actual. La concentración de CO2 también era grande. Eso se llama el «óptimo climático del Eoceno temprano». No significa que este período fuera mejor que otros períodos en términos de clima, pero parece que la Tierra estaba cubierta principalmente por bosques frondosos y que la biosfera prosperó.  

Entonces, la atmósfera comenzó a enfriarse. Fue un descenso que culminó en el límite Eoceno-Oligoceno, hace unos 34 millones de años, con una nueva extinción masiva. Fue un evento relativamente pequeño en comparación con otras extinciones masivas más famosas, pero lo suficientemente notable como para que el paleontólogo suizo Hans Georg Stehlin le diera el nombre de «Grande Coupure» (la gran ruptura), en 1910. Una de las víctimas era el brontoterio, ¡qué lástima!

A diferencia de otros casos, la extinción en el Grande Coupure no se correlacionó con el calentamiento creado por un LIP, sino con un rápido enfriamiento. Se ve el «paso» en la disminución de la temperatura en la figura. 

¿Por qué el gran enfriamiento? La respuesta no se conoce completamente. Seguramente, el enfriamiento estuvo correlacionado con  una disminución del contenido de CO2 [13] en la atmósfera y que, a su vez, pudo haber sido generado por  la colisión de la placa india con Eurasia . Fue un evento geológico gigantesco que generó el cinturón montañoso del Himalaya. Expuso enormes cantidades de roca fresca a la atmósfera, y el resultado fue la eliminación de CO2 debido a la erosión del silicato y la meteorización. La hipótesis del Himalaya es una de esas explicaciones que parecen tener mucho sentido, pero  tiene grandes problemas . 

Otra posible explicación es que la Tierra simplemente desgasificó menos CO2 que antes. El CO2 que las plantas necesitan para su fotosíntesis se genera principalmente en las dorsales oceánicas donde el manto caliente (la capa de roca fundida debajo de la corteza terrestre) lo desgasifica, como lo ha estado haciendo durante miles de millones de años. Bien puede ser que el manto se esté enfriando un poco con el paso de los eones, por lo que emite menos CO2 que antes. Puede que sea cierto, pero parece  ser un efecto débil [16], no suficiente para explicar la disminución de CO2 del Cenozoico.

En mi opinión, la hipótesis más probable es que la concentración de CO2 disminuyó debido a una mayor productividad biológica no solo en tierra, sino también en el mar (como  parece implicarse en un estudio reciente) [17].

En otras palabras, el Cenozoico temprano puede haber estado tan lleno de vida de todo tipo que absorbió más CO2 de la atmósfera de lo que el manto podría reemplazar mediante la desgasificación. El resultado fue la fase de enfriamiento. El paso abrupto en «Grande Coupure» puede estar relacionado con la evolución de una forma de vida específica: las ballenas barbadas, que cambiaron los equilibrios de todo el ecosistema marino, extrayendo aún más CO2 de la atmósfera.

Esta interpretación está de acuerdo con el hecho de que  las edades de hielo se observan a menudo después de los LIP [*] [18]. Puede ser uno de los muchos ciclos de la ecosfera. Entonces, cuando aparece un LIP importante, el aumento de CO2 es desastroso al principio, pero, a la larga, le da a la biosfera la oportunidad de recuperarse y expandirse en un sistema rico en CO2. Entonces, el rebote genera su propia perdición: la abundante productividad biológica extrae CO2 de la atmósfera, enfría el planeta y el sistema se encuentra de nuevo hambriento de CO2. En esta interpretación, el enfriamiento del Eoceno y el Grande Coupure fueron consecuencias a largo plazo del LIP de Deccan que había destruido a los dinosaurios, millones de años antes. Me apresuro a señalar que esta es solo una de las varias interpretaciones posibles, pero, en mi opinión, tiene mucho sentido.    

El enfriamiento del Eoceno tuvo efectos profundos en los bosques. Primero, la disminución de CO2 dio una ventaja a aquellas plantas que utilizaron un mecanismo de fotosíntesis más eficiente llamado vía «C4». Anteriormente, el mecanismo de fotosíntesis estándar (llamado «C3») había evolucionado en una atmósfera rica en CO2. El mecanismo C3 es eficiente en el procesamiento de dióxido de carbono, pero se ve obstaculizado por el proceso opuesto llamado «fotorrespiración», que se vuelve importante cuando la concentración de CO2 es baja. Mediante el mecanismo C4, las plantas pueden concentrar CO2 en las células donde se produce la fotosíntesis y evitar las pérdidas por fotorrespiración. 

Las plantas C4 aparecieron poco después del Grande Coupure y se difundieron principalmente en los pastos. Los árboles, en cambio, no adoptaron el nuevo mecanismo. La explicación es sutil: la fotosíntesis necesita agua, y el proceso que ocurre en las hojas está fuertemente conectado con el mecanismo de evapotranspiración. El mecanismo C4 necesita menos agua que el C3 [19], por lo que se dificulta la evapotranspiración. El resultado es que los árboles C4 no pueden ser tan altos como los C3 ordinarios, por lo que no se ven favorecidos por la selección natural en los bosques. En una atmósfera de CO2 muy bajo, los bosques están en desventaja debido a la mayor eficiencia de fotosíntesis de los pastos. 

(La Parte V de este artículo, se publicará en la edición del 05.06.2022)

Fuente: [*] 24.04.2022, del blog de Ugo Bardi «The Seneca Eftect», autorizado por el autor.

Nota del Editor: [*] LIP = Large Igneous Provinces (Grandes Provincias Ígneas)

Referencias

[11]https://www.jstor.org/stable/30126369?seq=1

[12]https://www.thoughtco.com/brontotherium-megacerops-1093175

[13]https://www.nature.com/articles/nature17423

[14]https://www.nature.com/articles/s41467-021-23772-y

[15]https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL087742

[16]https://dash.harvard.edu/handle/1/37365783


[17]https://www.nature.com/articles/s41586-019-1332-y

[18]https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdfdirect/10.1002/9781119507444.ch8

[19]https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2019.00103/full

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