Hace aproximadamente 6 millones de años, los mamíferos herbívoros, incluidos los armadillos del tamaño de Volkswagens, se hicieron más diversos en Sudamérica porque los cambios en la circulación atmosférica provocaron cambios en el clima y la vegetación, según un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Arizona.
Los geocientíficos ya sabían que la Tierra se estaba enfriando hace 7 a 5,5 millones de años, un período de tiempo conocido como el Mioceno tardío.
Sin embargo, los cambios en el clima oceánico durante ese tiempo se han entendido mejor que los cambios en el clima continental, dijo la autora principal Barbara Carrapa, profesora y jefa del departamento de geociencias de la UA.
La nueva investigación muestra que hace unos 7 a 6 millones de años, la circulación atmosférica tropical global conocida como la circulación de Hadley se intensificó. Como resultado, el clima de América del Sur se volvió más seco, las praderas subtropicales se expandieron y el número de especies de mamíferos que fueronbueno para comer hierbas aumentadas.
Carrapa y sus colegas utilizaron un modelo de computadora para descubrir que la circulación de Hadley se había fortalecido en el Mioceno tardío, alterando el clima. Luego compararon las predicciones del modelo del clima pasado con los archivos naturales de lluvia y vegetación almacenados en suelos antiguosLas predicciones del modelo coincidieron con los archivos naturales.
"Encontramos una fuerte correlación entre este gran cambio en el clima y la circulación del Mioceno tardío que afectó la ecología: las plantas y los animales", dijo. "Tiene implicaciones para la evolución del ecosistema".
Carrapa dijo que la nueva investigación, una mezcla inusual de paleontología de mamíferos, la geoquímica de suelos antiguos y modelos informáticos climáticos globales, proporciona una nueva comprensión del Mioceno tardío, una época en la que se establecieron ecosistemas casi modernos.
El documento, "Respuestas ecológicas e hidroclimáticas al fortalecimiento de la circulación de Hadley en América del Sur durante el enfriamiento del Mioceno tardío", por Carrapa, Mark Clementz de la Universidad de Wyoming en Laramie y Ran Feng de la Universidad de Connecticut en Storrs está programadopara publicación la semana del 29 de abril en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias . La National Science Foundation financió la investigación.
Los geocientíficos usan la geoquímica de los suelos antiguos, específicamente las formas de los elementos oxígeno y carbono, para inferir la precipitación y la vegetación del pasado. Los investigadores pensaron que la precipitación en el momento en que se formó el suelo era principalmente una función de la topografía y la elevación del sitio.
Carrapa quería probar esa idea mirando la geoquímica de los suelos antiguos a escala continental. Se asoció con su colega Clementz, un paleontólogo.
Los investigadores compilaron los datos publicados de la relación oxígeno-18 / oxígeno-16 y la relación carbono-13 / carbono-12 de suelos antiguos que cubren una amplia franja de América del Sur: de 15 grados de latitud sur a 35 grados de latitud sur,o sobre el cambio de La Paz, Bolivia a Buenos Aires, Argentina. Los cambios en la proporción de oxígeno proporcionan información sobre las precipitaciones pasadas, mientras que los cambios en la proporción de carbono indican qué plantas estaban creciendo en ese momento.
Clementz recorrió la literatura publicada e hizo lo que Carrapa llamó: "... un trabajo increíble de reunir todos los datos para que podamos verlos de manera integral".
Los resultados fueron sorprendentes, dijo Carrapa. Los cambios en la geoquímica del suelo durante el Mioceno tardío cambiaron en las bandas latitudinales de norte a sur, lo que indica una causa subyacente que abarca gran parte de América del Sur, no solo los cambios locales en la elevación o la topografía.
Los dos investigadores pensaron que los cambios sistemáticos en la geoquímica del suelo estaban relacionados con cambios en el clima, por lo que le pidieron a Feng que los ayudara aplicando el modelo climático global que utilizó para la investigación.
Feng cargó información conocida sobre el clima del Mioceno al Mioceno tardío, incluidas las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico y las temperaturas del océano, en el modelo de computadora y luego le pidió que simulara tres versiones diferentes del clima del Mioceno tardío, no mucho más frío,más fresco, y mucho más frío que antes. En cada caso, la simulación indicó qué geoquímica del suelo habría ocurrido bajo ese régimen climático.
El equipo encontró que la geoquímica de los suelos antiguos de América del Sur predicha por el modelo coincide con la geoquímica de las muestras de suelo reales.
Feng descubrió que la circulación de Hadley en la Tierra se intensificó de 7 a 6 millones de años atrás.
"Los registros compilados por Barbara y Mark podrían explicarse por un cambio significativo en la fuerza de la circulación de Hadley", dijo.
El trabajo de Feng con el modelo climático global muestra cómo el clima pasado podría haber creado los patrones que el equipo estaba viendo en la geoquímica del suelo, dijo Clementz.
La relación de carbono de los suelos antiguos refleja la vegetación de la época e indica que a finales del Mioceno, los pastizales se estaban expandiendo a medida que el clima estaba cambiando.
"Durante el Mioceno tardío, las cosas comienzan a secarse, particularmente en la zona sur de 25-30 grados", dijo. "También hay un aumento en el número de animales con dientes muy coronados o en crecimiento".
Los pastos contienen sílice, una sustancia abrasiva, razón por la cual los herbívoros tienen dientes de corona alta o dientes que continúan creciendo. Los mamíferos que se hicieron más prevalentes en el Mioceno tardío incluyeron armadillos gigantes y animales similares a rinocerontes y también más pequeñosmamíferos, dijo.
Carrapa dijo: "Mirar el pasado geológico es como mirar diferentes planetas. El estado de la Tierra que vemos hoy es muy diferente de la Tierra de hace 10 millones de años, hace 6 millones de años: es un planeta diferente. Tienesla posibilidad de mirar un planeta diferente a través de la lente del tiempo, y con el registro geológico podemos hacer eso "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Arizona . Original escrito por Mari N. Jensen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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