Ostras del Cretácico del género Pycnodonte investigadas en el nuevo estudio. Estos especímenes se recolectaron en el condado de San Miguel, Colorado (arriba a la izquierda), el condado de Kane, Utah (arriba a la derecha), el condado de Big Horn, Wyoming (abajo a la izquierda) y el condado de Natrona, Wyoming (abajo a la derecha), con un centavo por escala. Crédito de la foto:Matt Jones.
Un nuevo estudio de la Universidad de Michigan que utilizó conchas de ostras fósiles como paleotermómetros encontró que el mar poco profundo que cubría gran parte del oeste de América del Norte hace 95 millones de años era tan cálido como los trópicos de hoy.
El estudio proporciona los primeros datos directos de temperatura de ese vasto mar de latitud media durante el apogeo del Máximo Térmico del Cretácico, uno de los intervalos climáticos más cálidos del planeta de los últimos cientos de millones de años.
Los hallazgos, publicados en línea el 9 de mayo en la revista Geology , también insinúan lo que puede estar reservado para las generaciones futuras a menos que se controlen las emisiones de gases de efecto invernadero que atrapan el calor.
"Estos datos indican que el interior de América del Norte durante el pico del efecto invernadero del Cretácico era tan cálido como las condiciones más cálidas de los trópicos de hoy en día; imagine el clima de Bali, Indonesia, en lugares como Utah o Wyoming", dijo el autor principal del estudio. Matt Jones, ex investigador postdoctoral de la Universidad de Michigan, ahora en el Museo Nacional de Historia Natural de la Institución Smithsonian.
El estudio encontró que las temperaturas promedio del agua en la vía marítima interior occidental durante la mitad del Cretácico oscilaron entre 28 y 34 grados Celsius (82 F a 93 F), tan cálidas como los extremos tropicales modernos como la piscina cálida del Indo-Pacífico, que exhibe constantemente la las temperaturas más altas del agua en la mayor extensión de la superficie de la Tierra.
Las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico a mediados del Cretácico siguen siendo un tema de debate entre los investigadores, pero muchos estudios han mostrado niveles superiores a las 1000 partes por millón. Los niveles actuales están un poco por encima de las 420 ppm, pero podrían superar las 1000 para finales de este siglo, a menos que se reduzcan las emisiones de combustibles fósiles, según científicos del clima.
"Estos nuevos hallazgos ayudan a resolver las temperaturas en América del Norte durante un intervalo máximo de calor de efecto invernadero en el pasado geológico, lo que a su vez puede ayudarnos a predecir mejor qué tan cálida puede estar la Tierra en el futuro bajo el CO2 atmosférico proyectado más alto.> condiciones", dijo el geoquímico de la U-M y coautor del estudio Sierra Petersen, profesor asistente en el Departamento de Ciencias Ambientales y de la Tierra.
Para determinar qué tan caliente era América del Norte durante el pico mundial del invernadero del Cretácico hace 95 millones de años, los investigadores analizaron 29 conchas de ostras bien conservadas de una colección de fósiles del Servicio Geológico de EE. UU.
Los fósiles procedían de afloramientos de arenisca y esquisto en Wyoming, Colorado, Utah, Nuevo México y Arizona, lugares que se encontraban en una latitud similar a la actual pero que estuvieron bajo el agua durante el Cretácico. En ese momento, la vía marítima interior occidental se extendía desde el Golfo de México hasta el Ártico y desde la actual Utah hasta Iowa.
Vista transversal de la superficie cortada y pulida de una ostra del Cretácico (Exogyra trigeri) de la Formación Mancos Shale en el condado de McKinley, Nuevo México, con un centavo por escala. Crédito de la foto:Jon Hoffman.
Los fósiles recolectados en el interior occidental de los EE. UU. muestran que la vía marítima estaba repleta de vida marina, incluidas almejas enormes, amonites de concha en espiral y tipos extintos de ostras. Los dinosaurios vagaban por las llanuras costeras adyacentes.
Para el estudio actual, los investigadores utilizaron conchas de ostras fósiles recolectadas durante varias décadas por Bill Cobban, uno de los paleontólogos estadounidenses más destacados del siglo XX, y sus colegas. A medida que las ostras crecían, sus conchas incorporaron varias formas, o isótopos, de los elementos oxígeno y carbono, en proporciones que revelan la temperatura del agua de mar circundante.
Con un pequeño taladro Dremel, Jones tomó muestras de las conchas fósiles y recolectó la calcita en polvo. Utilizando un espectrómetro de masas de última generación en el laboratorio de la U-M de Petersen, los investigadores midieron las proporciones isotópicas de carbono y oxígeno. Específicamente, observaron la aparición del isótopo pesado de carbono carbono-13 y el isótopo pesado de oxígeno oxígeno-18, y con qué frecuencia se encontraron unidos en la estructura cristalina de calcita.
Esta frecuencia de enlace de los dos isótopos pesados, llamada agrupamiento isotópico, es muy sensible a la temperatura ambiente cuando se forma un mineral, lo que permite a los científicos reconstruir temperaturas pasadas a través de una técnica recientemente desarrollada llamada paletermometría de isótopos agrupados.
"Muchas generaciones de geólogos han estudiado la paleontología y la estratigrafía de la vía marítima interior occidental, proporcionando diferentes ideas sobre el clima pasado y una base de conocimiento que hizo posible este estudio", dijo Jones. "Sin embargo, no existían mediciones paleotermométricas directas, hasta ahora, desde el interior de América del Norte para el pico de este mundo invernadero del Cretácico.
"Esta escasez de registros ha impedido una comprensión sólida de la evolución de la temperatura de América del Norte durante el Cretácico y la influencia de la temperatura en las biotas marinas del continente en la vía marítima, así como en la fauna terrestre como los dinosaurios que habitan las llanuras costeras adyacentes".
Los datos de América del Norte del nuevo estudio son consistentes con estudios previos que utilizaron técnicas tradicionales de paleotermometría de isótopos de oxígeno en sitios de mar abierto a nivel mundial, según los autores. Esos estudios anteriores, que midieron la proporción de isótopos estables de oxígeno, infirieron temperaturas de la superficie del mar en los altos 20 C (bajos 80 F) desde el subantártico hasta mediados de los 30 C (superiores 90 F) de los trópicos y el sur. latitudes medias.
Además de los hallazgos específicos que cuantifican el calor global pasado en la vía marítima interior occidental, el nuevo estudio también demuestra cómo esta técnica geoquímica en particular se puede usar para revelar las condiciones climáticas en el pasado lejano, donde las técnicas anteriores han tenido problemas.
"Incluso después de trabajar con el paletermómetro de isótopos agrupados durante 15 años, todavía me sorprende que, con las muestras correctas, podamos sumergir un termómetro en un océano de 95 millones de años y averiguar qué tan cálido estaba". dijo Petersen. "Si queremos poder predecir mejor cómo la vida diferente en la Tierra puede responder al calentamiento futuro, las estimaciones concretas de temperatura en períodos cálidos pasados pueden ayudarnos a establecer límites superiores en la capacidad de supervivencia".
