Los incendios forestales antiguos jugaron un papel crucial en la formación y propagación de pastizales como los que ahora cubren gran parte de la Tierra. según científicos de Penn State y el Museo Nacional Smithsonian de Historia Natural.

Un nuevo estudio vincula un gran aumento de los incendios forestales hace casi 10 millones de años, a finales del Mioceno, con un cambio importante en la vegetación en la tierra, como lo indican los isótopos de carbono de los biomarcadores vegetales encontrados en el registro fósil. Frecuente, los incendios estacionales ayudaron a convertir áreas boscosas en paisajes abiertos, e impulsó la expansión de las praderas, dijeron los investigadores.

El equipo desarrolló un enfoque innovador para probar el papel del fuego en el surgimiento de los primeros pastizales. Analizaron trazadores de hojas antiguas y de materia orgánica quemada dejada en los paleosoles, o suelos fósiles, en el norte de Pakistán.

"Las herramientas que utilizamos son moléculas y biomarcadores producidos por organismos en la historia de la Tierra y conservados en rocas, "dijo Allison Karp, estudiante de posgrado en geociencias en Penn State y autor principal del artículo. "Podemos utilizarlos como pistas para averiguar qué estaba sucediendo con el clima y la ecología en el pasado".

La nueva técnica tiene amplias implicaciones como herramienta para los científicos que buscan responder preguntas sobre la vegetación pasada y el cambio climático. dijo el investigador.

Esto muestra que la herramienta puede señalar la ubicación de un incendio donde ocurrió, según Karp. "En un registro de paleosuelos realmente estás capturando una imagen integrada de lo que estaba sucediendo cuando se estaba formando el suelo, " ella dijo.

Los investigadores informaron recientemente sus hallazgos en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias . Katherine Freeman, Profesor de Geociencias de la Universidad Evan Pugh en Penn State y asesor de Karp, es coautor del artículo.

"Este es uno de los mayores cambios ecológicos de los últimos 66 millones de años, ", dijo Karp." Ninguno de los sistemas de pastizales abiertos que tenemos hoy existía antes de esta transición. Era un mundo de aspecto muy diferente especialmente en lugares subtropicales como Pakistán ".

Los científicos han estudiado durante mucho tiempo el aumento de los pastizales C4, el nombre de plantas que desarrollaron una nueva forma de manejar la fotosíntesis que les permite prosperar en seco, condiciones tropicales y con menores cantidades de dióxido de carbono. Estas plantas incluyen cultivos modernos como el maíz y la caña de azúcar.

Alguna vez se creyó que una caída en los niveles globales de dióxido de carbono estaba detrás del aumento de los pastizales C4. Investigaciones más recientes han demostrado que las gramíneas se propagan a diferentes velocidades en diferentes continentes, indicando que los factores regionales, como los patrones de lluvia, y potencialmente el fuego, jugaron un papel importante. Pero ha habido poca evidencia directa que vincule un aumento de los incendios forestales con esta transición.

"Estábamos interesados ​​en reconstruir el fuego y la expansión de los pastizales en el mismo registro geológico para ver si podíamos encontrar pruebas indirectas del papel que desempeñaba el fuego". ", Dijo Karp." Ahora tenemos una buena línea de evidencia observacional para comparar con lo que han dicho los modelos ".

Karp y sus colaboradores utilizaron hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH), encontrado en paleosoles, como representantes de fuego. Los PAH son sustancias químicas que se crean al quemar materia orgánica como madera y plantas. También se encuentran naturalmente en el carbón y el petróleo crudo.

Los PAH aumentaron cinco veces en el área de estudio, mientras que la evidencia de árboles de coníferas disminuyó y finalmente desapareció. El paisaje densamente boscoso se abrió en dos etapas. Hace unos 10 millones de años, los bosques fueron reemplazados por más propensos a incendios, bosques abiertos o praderas, y hace entre seis y ocho millones de años, Los pastizales C4 se volvieron dominantes justo cuando la cantidad de firmas de incendios aumentaba drásticamente.

La ecología moderna del fuego puede explicar el proceso. Los pastos crecen más rápido que los árboles después de un incendio y también ayudan a crear las condiciones adecuadas para los incendios posteriores. promoviendo paisajes abiertos. A finales del Mioceno, las estaciones húmedas provocadas por las condiciones del monzón fomentaron el crecimiento de las plantas, que a su vez creó más combustible para incendios durante calor, estaciones secas en Pakistán.

"El papel que desempeñó el fuego en la expansión y evolución de los sistemas de pastizales en el tiempo profundo es importante porque comprender cómo el fuego ha mantenido los sistemas en el pasado puede ayudarnos a predecir lo que puede suceder con estos importantes sistemas en el futuro a medida que el clima continúa cambiando, "Dijo Karp.

El nuevo enfoque de marcadores de incendios podría usarse para examinar las interacciones a escala del paisaje entre el fuego y la vegetación para otras regiones geográficas y transiciones climáticas. como transiciones glaciales-interglaciares o eventos catastróficos de cambio climático, dijeron los investigadores.