Minería de Serpientes Fósiles Gigantescas
Para los científicos interesados en cómo se veía y sentía el mundo hace millones de años, las minas de carbón son lo mejor que se puede. Si bien el carbón puede ser uno de los principales culpables del calentamiento global, no hay lugar como una mina de carbón para estudiar el cambio climático en el pasado y sus probables efectos en nuestro propio mundo. Las empresas mineras lo saben, y por cualquier razón, ya sea buena ciudadanía o simplemente buenas relaciones públicas, con frecuencia echan una mano a los paleontólogos.
Considere, por ejemplo, Cerrejón, un inmenso conjunto de minas de carbón a cielo abierto en el norte de Colombia, cerca de la costa caribe. Los pozos son enormes cicatrices circulares de paisaje lunar en la tierra con laderas shaley que vierten el agua de escorrentía en lagos de cráteres verdes donde ninguna planta se atreve a crecer y ningún pájaro se atreve a nadar. De vez en cuando, la dinamita colapsa parte de la pared circundante, y enormes grúas recogen el carbón mientras que los incendios de metano arrojan eructos de fisuras en los acantilados de lo alto.
Pero hay algo más. Las laderas de esquisto de Cerrejón han conservado el registro fósil de todo un ecosistema tropical tal y como existía hace 58 millones de años. Al observar los fósiles, los paleontólogos pueden decir cómo era el clima antiguo en Cerrejón (más caliente y húmedo de lo que es hoy) y cómo era el follaje (muy exuberante y similar a la selva amazónica de hoy). Los animales eran enormes. Cerrejón tenía tortugas de río con conchas del tamaño de mesas de cocina que podían acomodar a seis, y en la parte superior de la cadena alimenticia estaba Titanoboa cerrejonensis, una serpiente de 45 pies y 2,500 libras. Titanoboa era un verdadero monstruo de río, la serpiente más grande que jamás se haya conocido que haya existido, y unas cinco veces el tamaño de la anaconda amazónica, la serpiente más grande viva hoy en día.
Lo que muestra el carbón es que Cerrejón produjo estas criaturas gigantes en un momento en que las temperaturas ambientales medias en los trópicos estaban en los 80, unos seis grados más cálidas que hoy y casi tan cálidas como las temperaturas pueden ser sin correr el riesgo de una muerte masiva. Sin embargo, Titanoboa y el bosque donde vivía aparentemente prosperaron.
Y lo que la minería de carbón le da es acceso a tal lugar. Cerrejón es el único ecosistema tropical antiguo completo que está disponible para su estudio. Podemos suponer que hay muchos fósiles en los trópicos, pero están enterrados en las selvas en algún lugar en medio de la nada. Las becas universitarias no pueden pagar grandes excavaciones según las especificaciones, pero las compañías de carbón sí, porque el carbón vale la pena la inversión.
Y dado que los paleontólogos y las compañías de carbón han sabido durante al menos un siglo que las minas son cofres de tesoros de secretos antiguos, muchas compañías tienen científicos que buscan formaciones inusuales y alertan cuando encuentran algo bueno. Cuando viajé a Cerrejón hace un par de años, la multinacional que lo dirige, Carbones del Cerrejón Ltd. hizo todo lo posible para ayudar a los paleontólogos visitantes, proporcionando todo, desde cascos hasta conductores de camiones equipados con radio, que sabían cuándo estaba lista la dinamita y dónde buscar refugio cuando sucedió.
Los depósitos de carbón son pantanos de turba comprimida que comenzaron como bosques tropicales de tierra seca. Las temperaturas crecen más frías en la fase inicial de un ciclo climático natural, y las capas de hielo polar se expanden y el nivel del mar desciende. Cuando el ciclo comienza a cambiar, el hielo aún no ha alcanzado su máxima extensión, pero las lluvias aumentan en latitudes más bajas, transformando el bosque seco en pantano. El hielo se calienta pero no se derrite inmediatamente. Cuando lo hace, sucede rápida y dramáticamente, causando fuertes subidas en el nivel del mar. El agua salada inunda el pantano, el bosque muere, el barro, el limo y la arena lo apisonan todo y se forma carbón. Entonces el ciclo comienza de nuevo.
Lo bueno-esporas, semillas, polen, paredes celulares y huesos—no solo está en el carbón en sí, sino en las capas de roca sedimentaria en el suelo y el techo de cada depósito de carbón. Piense en las capas como en un sándwich: El carbón es el relleno y las capas sedimentarias son el pan. La parte inferior nos muestra lo que estaba en el bosque cuando comenzó el ciclo; la parte superior tiene todo lo que estaba allí cuando el bosque murió. Cada ciclo, conocido como “ciclotemo”, dura entre 100.000 y 400.000 años, dependiendo de dónde se encuentre.
No hay nada mejor en la Tierra que una mina de carbón para analizar ecosistemas antiguos. La información contenida en el carbón es “tan densa” dado el volumen comprimido de vegetación, señala Scott Elrick, geólogo del Servicio Geológico del Estado de Illinois, “que no hace falta decir que vas a tener una gran presencia de fósiles.”
Elrick es parte de una red informal de científicos que monitorean la minería de carbón en los Estados Unidos y el mundo en busca de oportunidades para estudiar nuevos estratos a medida que se exponen. En 2006, Elrick y un colega descubrieron cuatro millas cuadradas de bosque fósil en el techo de la mina Vermilion Grove Tunnel de Peabody Energy en el este de Illinois, preservada elegantemente hace 306 millones de años cuando una serie de terremotos permitieron que el mar enterrara todo el bosque en un solo evento catastrófico.
Explorar minas de carbón puede ser una tarea urgente, ya que los fósiles, una vez revelados, no permanecen. Una vez que Peabody terminó de extraer una sección de veta de carbón en Vermilion Grove, la compañía colocó vallas de alambre contra el techo para evitar que las piezas sueltas del techo de esquisto cayeran al piso del túnel. Los investigadores necesitaban traer linternas, tomar fotografías, recoger muestras y marcharse antes de que la formación se desmoronara.
La buena noticia es que la ciencia del carbón es un recurso renovable. Una vez que la antigua formación ha desaparecido, se descubre una exposición fósil completamente nueva. En Cerrejón, las lluvias tropicales cada primavera y verano cortan enormes canales de erosión en el esquisto y la piedra de barro, enviando fósiles y huesos a una tumba acuosa en el cráter muy por debajo. Pero en noviembre, los investigadores pueden encontrar un conjunto completamente nuevo de restos óseos que se secan al sol.
Las plantas y animales fósiles cuentan a los científicos mucho sobre cómo era el mundo prehistórico durante cada ciclo glacial. Pero los investigadores están llevando el análisis un paso más allá. El calentamiento y enfriamiento global ocurre en parte como resultado de cambios periódicos en la orientación de la Tierra durante la órbita. Pero las tendencias de calentamiento van acompañadas de aumentos dramáticos en el dióxido de carbono atmosférico. La pregunta clave para nuestro tiempo—es si el CO2 es el conductor.
El carbón es “clima orgánico”, dijo la paleoclimatóloga Isabel Montanez de la Universidad de California-Davis. “Nos dice cuándo estaba mojado y cuándo estaba seco.”Y el carbón puede ser una herramienta para reconstruir el CO2 atmosférico en momentos geológicos particulares. “Es una varilla de medición ambiental”, dijo Montanez, ” que me permite vincular los niveles del mar con el CO2 de la atmósfera con el clima continental.”
Montanez se mantiene en contacto con Elrick y otros miembros de la red para encontrar dónde explorar a continuación. Durante los últimos dos años, ha estado analizando los estomas fósiles de las plantas, los poros a través de los cuales las plantas absorben el CO2 que necesitan para la fotosíntesis. Sus muestras provienen de minas de carbón en muchas partes del mundo; gran parte del trabajo reciente se ha realizado en la cuenca del Donets, en Ucrania. La” materia en la parte inferior ” de una veta de carbón es el extremo de la cola de un período glacial, dijo. El dióxido de carbono es bajo y las plantas tienen “muchos más estomas” para obtener lo que necesitan. “Por encima del carbón, hay cada vez menos estomas”, agregó.
Es cuando el CO2 está en sus niveles más altos—y cuando llegan las inundaciones. Luego, todo en los pantanos muere o se arrastra al mar, donde el plancton absorbe todo el carbono suelto, y el CO2 atmosférico se hunde una vez más.
Entonces, ¿qué significa esto para nosotros hoy en día? Bastante, resulta. La Tierra está en un período “interglacial” en este momento. El dióxido de carbono está aumentando y el planeta se está calentando. El hielo se derrite, el permafrost polar y la tundra se descongelan, los microbios en tierra tienen su propio festín de vegetación muerta y comienzan a emitir metano, un poderoso gas de efecto invernadero, en cantidades lo suficientemente grandes como para aumentar el calentamiento.
El carbón nos dice que, por sí solo, no hay nada inusual en el cambio climático, “y cuando se lo contamos a la gente, piensan que, debido a que es un proceso natural, no tienen que preocuparse por las emisiones de CO2”, dijo Montanez. “Pero lo que estamos haciendo no es natural.”El ciclo natural tarda varios cientos de miles de años. Las plantas y los animales tienen tiempo para evolucionar. Con los cambios atmosféricos que ocurren en estos días, sin embargo, este ciclo podría ocurrir en siglos. Muchas plantas y criaturas no tendrán tiempo suficiente para adaptarse.
El carbón también nos dice que a medida que aumenta el CO2 atmosférico, el efecto de calentamiento se acelera. Agregue las emisiones automáticas y los gases de escape de las centrales eléctricas de carbón para una sacudida adicional de CO2, y es como rematar el golpe. “Hará una gran diferencia, no hay duda de eso”, dijo Montanez. “La pregunta es cuándo.”
