Descubrimiento de fósiles 'fantasma' revela la resistencia del plancton a pasados eventos ​​de calentamiento global

detalle de nanofósiles fantasma

Se formaron mientras los sedimentos del lecho marino se enterraban y se convertían en roca

Un equipo internacional de científicos de la UCL (University College London), el Museo Sueco de Historia Natural, el Museo de Historia Natural (Londres) y la Universidad de Florencia han encontrado un notable tipo de fosilización que hasta ahora se ha pasado por alto casi por completo.

Los fósiles son huellas microscópicas, o "fantasmas", de plancton unicelular, llamados cocolitóforos, que vivieron en los mares hace millones de años, y su descubrimiento está cambiando nuestra comprensión de cómo se ve afectado el plancton en los océanos por el cambio climático.

Los cocolitóforos son importantes en los océanos de hoy, ya que proporcionan gran parte del oxígeno que respiramos, sustentan las redes alimentarias marinas y secuestran el carbono en los sedimentos del fondo marino. Son un tipo de plancton microscópico que envuelve sus células con duras placas calcáreas, llamadas cocolitos, y estas son las que normalmente se fosilizan en las rocas.

Se han documentado disminuciones en la abundancia de estos fósiles a partir de múltiples eventos pasados de calentamiento global, lo que sugiere que este plancton se vio gravemente afectado por el cambio climático y la acidificación de los océanos.

Sin embargo, un estudio publicado ayer en la revista Science presenta nuevos registros globales de abundantes fósiles fantasma de tres eventos de calentamiento del Jurásico y Cretácico (hace 94, 120 y 183 millones de años), lo que sugiere que los cocolitóforos fueron más resistentes al pasado cambio climático de lo que se pensaba anteriormente.

nanofósil fantasma cocolitóforo

Imagen: Nanofósil fantasma de las rocas jurásicas de Yorkshire, Reino Unido. Crédito: SM Slater y otros

"El descubrimiento de estos hermosos fósiles fantasma fue completamente inesperado", dice el Dr. Sam Slater del Museo Sueco de Historia Natural. "Inicialmente los encontramos preservados en las superficies de polen fosilizado, y rápidamente se hizo evidente que eran abundantes durante los intervalos en los que los fósiles de cocolitóforos normales eran raros o estaban ausentes, ¡fue una sorpresa total!"

A pesar de su microscópico tamaño, los cocolitóforos pueden ser enormemente abundantes en el océano actual, siendo visibles desde el espacio como floraciones en forma de nubes. Después de la muerte, sus exoesqueletos calcáreos se hunden en el lecho marino, acumulándose en grandes cantidades, formando rocas como la tiza.

"La preservación de estos nanofósiles fantasma es verdaderamente notable", dice el profesor Paul Bown (UCL). "Los fósiles fantasmas son extremadamente pequeños: su longitud es de aproximadamente cinco milésimas de milímetro, ¡15 veces más finos que el ancho de un cabello humano! ‒ pero el detalle de las placas originales todavía es perfectamente visible, presionando en las superficies de antigua materia orgánica, a pesar de que las propias placas se han disuelto".

cocolitos

Imagen: Las placas individuales son cocolitos. Crédito: Imágenes de Nannotax mikrotax.org/Nannotax3/

Los fósiles fantasma se formaron mientras los sedimentos del lecho marino se enterraban y se convertían en roca. A medida que se depositaba más lodo encima, la presión resultante aplastó las placas de cocolitos y otros restos orgánicos, y los duros cocolitos se presionaron contra las superficies de polen, esporas y otras materias orgánicas blandas. Más tarde, las aguas ácidas dentro de los espacios en la roca disolvieron los cocolitos, dejando atrás solo sus impresiones: los fantasmas.

"Normalmente, los paleontólogos solo buscan los propios cocolitos fósiles, y si no encuentran ninguno, a menudo asumen que estas antiguas comunidades de plancton colapsaron", explica la profesora Vivi Vajda (Museo Sueco de Historia Natural). "Estos fósiles fantasma nos muestran que, a veces, el registro fósil nos juega una mala pasada y que hay otras formas de preservar este nanoplancton calcáreo, que deben tenerse en cuenta cuando se trata de comprender las respuestas al pasado cambio climático".

fósiles fantasma

Imagen: Los fósiles tienen aproximadamente 5 µm de largo, 15 veces más finos que el ancho de un cabello humano. Crédito: SM Slater, P. Bown y otros / Revista Science

La profesora Silvia Danise (Universidad de Florencia) dice: "Es probable que los nanofósiles fantasma sean comunes en el registro fósil, pero se han pasado por alto debido a su pequeño tamaño y su críptico modo de conservación. Creemos que este peculiar tipo de fosilización será útil en el futuro, particularmente cuando se estudien intervalos geológicos donde los cocolitos originales no se encuentran en el registro fósil".

El estudio se centró en el Evento Anóxico Oceánico Toarciano (T-OAE), un rápido intervalo de calentamiento global en el Jurásico Temprano (hace 183 millones de años), causado por un aumento en los niveles de CO2 en la atmósfera debido al vulcanismo masivo en el Hemisferio Sur. Los investigadores encontraron nanofósiles fantasma asociados con el T-OAE del Reino Unido, Alemania, Japón y Nueva Zelanda, pero también de dos eventos similares de calentamiento global en el Cretácico: Evento anóxico oceánico 1a (hace 120 millones de años) de Suecia y Evento anóxico oceánico 2 (hace 94 millones de años) de Italia.

nanofósil fantasma cocolitóforo

Imagen: Se encontraron nanofósiles fantasma en rocas de intervalos de calentamiento global donde los fósiles de cocolitóforos normales eran raros o estaban ausentes. Crédito: SM Slater, P. Bown y otros / Revista Science

"Los fósiles fantasma muestran que el nanoplancton era abundante, diverso y próspero durante los pasados eventos de calentamiento en el Jurásico y el Cretácico, donde los registros anteriores suponían que el plancton colapsó debido a la acidificación del océano", explica el profesor Richard Twitchett (Museo de Historia Natural de Londres). "Estos fósiles están reescribiendo nuestra comprensión de cómo responde a los eventos de calentamiento el nanoplancton calcáreo".

mapa de los nanofósiles fantasma

Imagen: Se encontraron nanofósiles fantasma en todo el mundo, en rocas de tres eventos de calentamiento rápido en la historia de la Tierra (T-OAE, OAE1a y OAE2). Crédito: SM Slater y otros

Finalmente, el Dr. Sam Slater explica: "Nuestro estudio muestra que el plancton de las algas fue abundante durante estos últimos eventos de calentamiento y contribuyó a la expansión de las zonas muertas marinas, donde los niveles de oxígeno del fondo marino eran demasiado bajos para que sobrevivieran la mayoría de las especies. Estas condiciones, con floraciones de plancton y zonas muertas, pueden extenderse más en nuestros océanos que se están calentando globalmente".

El estudio fue publicado en Science: Global record of “ghost” nannofossils reveals plankton resilience to high CO2 and warming

Imagen de cabecera: Las imágenes muestran las impresiones de una cubierta de pared celular colapsada (una cocosfera) en la superficie de un fragmento de materia orgánica antigua (izquierda) con las placas individuales (coccolitos) agrandadas para mostrar la exquisita preservación de las estructuras a escala submicrónica (derecha). La imagen azul se invierte para dar un molde fósil virtual, es decir, para mostrar la forma tridimensional original. Las placas originales han sido removidas del sedimento por disolución, dejando solo las huellas fantasma. Crédito: SM Slater, P. Bown / Revista Science

Etiquetas: FósilFantasmaCocolitóforo

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