Del carbón antiguo, indicios de los próximos incendios forestales

La evidencia de incendios forestales más antigua del mundo se puede encontrar en un laboratorio en el cuarto piso de un edificio de ladrillo en Waterville, Maine. Para el ojo inexperto, parece una pelusa negra, no mucho más grande que la cabeza de un alfiler. Para Ian J. Glasspool, paleobotánico del Colby College, es A Un trozo de carbón de 430 millones de años.

La muestra, descubierta por el Dr. Glasspool en una lutita del sur de Gales, es una de las muchas piezas de carbón antiguo que se han estudiado en los últimos años para explorar cómo se provocaron los incendios en el pasado. Juntos, estos restos ayudan a los científicos a comprender cómo se forman los incendios y cómo son moldeados por los cambios ambientales a lo largo del tiempo geológico.

«Es algo que parece aburrido», dijo el Dr. Glasspool, sosteniendo una muestra incrustada en un pequeño disco de resina. «Pero hay un montón de cosas de las que puedes salir».

Es posible que estas ideas obsoletas no nos ayuden a gestionar los incendios forestales individuales en la actualidad, afirmó el Dr. Glasspool. Pero podría proporcionar una idea más clara del fenómeno global de los incendios y de cómo influye en el clima de la Tierra. Esto, a su vez, puede ayudar a los modeladores a hacer predicciones más precisas del clima futuro.

«El registro geológico muestra que es mucho más complejo que decir ‘hace más calor, habrá más incendios'», dijo Jennifer Galloway, paleoecóloga del Servicio Geológico Canadiense. El Dr. Galloway publicó recientemente una investigación en la revista Evolving Earth. en Ventajas de estudiar los incendios forestales antiguos Como medio para comprender la dinámica climática actual.

El fuego es un fenómeno bastante reciente en los 4.540 millones de años de historia de la Tierra. Durante más del 90% de esta línea de tiempo, la atmósfera y los continentes del planeta carecieron del oxígeno y la ignición necesarios para sostener las llamas. Los rayos pueden haber carbonizado trozos de material microbiano aquí y allá, pero la combustión sería de corta duración; No había humo ni brasas. Sólo después de que aparecieron las plantas en la Tierra, hace unos 458 millones de años, fueron posibles las quemaduras sostenidas y, finalmente, un registro geológico de incendios.

Los primeros incendios no quemaron bosques, a los que todavía les faltaban millones de años para desarrollarse, sino que quemaron plantas más simples, como musgos y hepáticas. «Estamos hablando de cosas sobre las que generalmente se puede caminar y ni siquiera se moja la parte superior del zapato», dijo el Dr. Glasspool. Añadió que un misterioso grupo de grandes crecimientos llamados hongos filamentosos también salpicaban el paisaje en ese momento y pueden haber contribuido también a alimentar los primeros incendios.

Para estudiar los restos de estos antiguos incendios, el Dr. Glasspool primero disolvió sus muestras de rocas en ácido y luego tamizó las diminutas motas negras que dejaron. Para manipular cada punto para el análisis, utiliza una brocheta de madera con un solo bigote de su gato, Bingo, pegado con cinta adhesiva al extremo.

“Bajo presupuesto, hágalo usted mismo”, dijo el pasado febrero en su laboratorio. Si usara un pincel comprado en una tienda, sus pequeñas muestras podrían quedar atrapadas en el cabello; El bigote de Bingo le da más control.

Cuando se observa con un simple microscopio óptico, este carbón revela paredes celulares veteadas que han sido auténticamente conservadas mediante el proceso de carbonización. Este proceso quema toda la materia orgánica volátil y deja sólo carbono inerte, que puede permanecer sin cambios durante cientos de millones de años.

El carbón vegetal tiene un brillo distintivo y sedoso que ayuda a distinguirlo del carbón vegetal, otra forma de carbono, que parece más brillante al microscopio.

Al rastrear la abundancia de carbón en diferentes períodos del registro de rocas, el Dr. Glasspool y sus colegas identificaron patrones de incendios que surgieron durante períodos pasados ​​de calentamiento global. Él y su equipo descubrieron un aumento de cinco veces en el carbón vegetal en rocas sedimentarias de 200 millones de años recolectadas en el este de Groenlandia. Este período marcó el final del Triásico, cuando un intenso vulcanismo elevó las temperaturas globales en aproximadamente 6 grados Celsius y condujo a una de las peores extinciones masivas en la historia de la Tierra.

En 2010, el equipo del Dr. Glasspool informó de una atmósfera cada vez más cálida. Podría haber aumentado la actividad de los incendios forestales de muchas maneras. Por ejemplo, el calor habría generado tormentas eléctricas con frecuentes rayos, la principal causa natural de incendios forestales en la antigüedad y en la actualidad. Justo 1°C de calentamiento Podría aumentar la frecuencia de los rayos en aproximadamente un 40 por ciento, según un estudio realizado en el Imperial College de Londres. El Dr. Glasspool dijo que esto puede explicar en parte por qué los incendios forestales estaban tan extendidos al final del Triásico.

El registro fósil también sugiere que las plantas con hojas pequeñas y estrechas se volvieron más comunes a medida que aumentaron las temperaturas, mientras que las especies de hoja ancha han desaparecido en gran medida del paisaje. Probablemente esto fue una respuesta al calor, ya que las hojas pequeñas pueden liberar calor más fácilmente que las hojas más grandes, informó su equipo.

Las especies de hojas pequeñas habrían provocado incendios más graves, del mismo modo que los trozos de papel se quemarían más rápido que los intactos. «Se secó más rápido y era más inflamable», dijo el Dr. Glasspool.

Más vegetación combustible, más humo y más dióxido de carbono en la atmósfera habrían calentado aún más la Tierra, quizás alimentando más incendios, más cambios en la vegetación y tormentas eléctricas más severas: un ciclo de retroalimentación positiva no muy diferente de lo que parece estar sucediendo hoy.

El registro de rocas proporciona una idea de cuánto tiempo pueden tardar los ecosistemas en recuperarse después de tales perturbaciones. Los sedimentos de la extinción masiva del final del Pérmico (un período de aumento de temperaturas hace unos 252 millones de años que marcó la mayor pérdida de vida en toda la historia de la Tierra) sugieren que los humedales carbonizados tardaron millones de años en recuperarse después de secarse y quemarse.

«Esperemos que no estemos recreando eso», dijo Chris Mace, paleontólogo de la University College Cork en Irlanda, quien publicó el informe. Estudios sobre estos yacimientos En 2022.

Las temperaturas globales modernas han aumentado mucho menos que entonces: sólo 1,1 grados Celsius desde 1880, en comparación con alrededor de 10 grados Celsius durante las decenas de miles de años de la extinción del final del Pérmico. Pero los ritmos de cambio actuales superan con creces los del pasado. Este rápido calentamiento ha hecho que los humedales sean más vulnerables a los incendios: la región del Pantanal de América del Sur, 42 millones de acres de humedales tropicales, ha comenzado a quemarse estacionalmente a un ritmo alarmante. Los sedimentos del final del Pérmico ofrecen una visión aleccionadora de lo que podría suceder si el cambio climático continúa sin cesar.

«Hay muchas herramientas que podemos utilizar para evitar que las cosas empeoren tanto», dijo el Dr. Mays. «Pero lo utilizamos como el peor de los casos».

La escala y gravedad de estos incendios también se deben al comportamiento humano y las prácticas de uso de la tierra, no solo al cambio climático, señaló Sean Parks, investigador ecologista del Servicio Forestal de EE. UU. en la Estación de Investigación de las Montañas Rocosas en Missoula, Montreal.

Sin embargo, el Dr. Parkes dijo que los estudios del registro geológico y los patrones climáticos antiguos podrían ayudar a mejorar los modelos climáticos globales que guían las decisiones de gestión de la tierra: «Es una información básica interesante y excelente».

Fernanda Santos, científica del Laboratorio Nacional Oak Ridge en Tennessee, que estudia los incendios recientes en Alaska y trabaja en estrecha colaboración con modeladores climáticos, está de acuerdo.

«Realmente aprecio los datos más antiguos porque pueden brindarnos esta nueva perspectiva y una nueva línea de base», dijo el Dr. Santos.