El Plioceno en el centro de la península Ibérica

Introducción

Dadas las incertidumbres en la predicción de cómo el clima responderá a las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero, sería beneficioso identificar análogos geológicos. 

Los climas del pasado pueden servir como análogo para evaluar el futuro cambio climático. Sin embargo, estos periodos no se pueden considerar verdaderos análogos perfectos, ya que representan climas en equilibrio de CO2 a largo plazo, mientras que las emisiones de gases de efecto invernadero proporcionan un progresivo forzado del clima hasta el punto de que aunque hoy dejásemos de emitir, la temperatura seguiría subiendo durante varios siglos. 

Los intervalos cálidos pasados de la historia de la tierra, ofrecen una oportunidad única, para investigar los procesos que se llevaron a cabo durante los periodos cálidos del clima (con niveles altos de CO2). 

Lausilva en Garajonay, tomado de murhotels

Las reconstrucciones paleoclimáticas están facilitando la evaluación y el cálculo de la respuesta de la temperatura global al aumento de las concentraciones de CO2 a largo plazo (varios siglos), esto se conoce como sensibilidad del sistema de la Tierra; y es crítico en la identificación de los umbrales de CO2 en la atmósfera que no se deben cruzar para evitar peligrosos niveles de cambio climático a largo plazo. 

La búsqueda de análogos geológicos para explorar el futuro cambio climático consiste en buscar épocas geológicas con temperaturas comparables a las equivalentes a 400 ppmv (partes por millón en volumen) de CO2 que es la concentración actual en la atmósfera. Registros de gases traza de núcleos de hielo indican que las concentraciones atmosféricas de CO2 son ya mayores que en cualquier momento durante los últimos 800.000 años, los datos de CO2 procedentes de proxis indican que la actual concentración de CO2 no se habría alcanzado en los últimos 3 millones de años. Mientras que una duplicación desde las concentraciones preindustriales de CO2, es decir 560 ppmv, como se espera a finales de este siglo, no se habría alcanzado en los últimos 20 millones de años. 

Estos intervalos cálidos de la historia de la Tierra pueden ser utilizados como marco de referencia para evaluar el futuro calentamiento de la atmósfera. 

De los intervalos descritos por la geología que cumplen los requisitos necesarios para el estudio del cambio climático actual, el más relevante es el Plioceno, pues épocas anteriores no son extrapolables directamente debido a una disposición diferente de los continentes y las cordilleras. 

Plioceno inferior (5,3-3,4 millones de años) 

En la península ibérica, se caracterizó con un clima tropical (o subtropical) con lluvias estivales. La flora era la característica de climas húmedos y cálidos. Encontraríamos laurisilvas como las chinas en las zonas costeras del Mediterráneo NW. El análisis bioclimático indica el predominio de los bosques tropicales. Las regiones interiores, presentaban en general un clima menos húmedo y más contrastado que el de las regiones costeras. Unas condiciones subtropicales con un incremento de humedad respecto al Mioceno. 

La duración de la sequía invernal era relativamente larga, pero la elevada pluviosidad podría indicar que no sería demasiado intensa, con precipitaciones relativamente abundantes en los meses invernales. La vegetación era similar a la que en la actualidad podemos encontrar bosques tropicales estacionales, sabanas naturales, bosques espinosos suculentos y, menos frecuentemente, estepas de pequeñas gramíneas y hierbas perennes o estepas arboladas y bosques monzónicos. 

La vegetación era un bosque mixto de varias especies de encinas Quercus, incluyendo especies perennes lauroides, enebros, prosopis y diospyros (esclerófilo). 

En la costa cantábrica encontramos bosques esclerófilo-lauroides, dominados por Olea, Quercus y Laurus, bajo condiciones térmicas semejantes. Las condiciones climáticas se corresponden con las de una “laurisilva” aunque con un período árido invernal o con el límite entre esta y el bosque caducifolio. De hecho La posterior subida de las temperaturas vino acompañada de una intensificación en la estacionalidad de las precipitaciones.

 Plioceno medio e inferior (3,4-2,5 millones de años) 

La mayoría de los estudios sugieren que durante el calentamiento del Plioceno, las temperaturas medias globales anuales fueron 2-3◦C mayores que las registradas durante la época pre-industrial. Durante estos períodos cálidos, los niveles del mar eran más altos que en la actualidad (se estima que en 10-30 m por encima del nivel del mar actual), lo que significa que el volumen global de hielo era mucho menor que el actual. Se estima que Groenlandia y la Antártida occidental pudieron estar en gran parte libres de hielo. También se piensa que se perdieron cantidades significativas de hielo alrededor de los márgenes de la Antártida oriental. Los bosques de coníferas crecían donde hoy hay tundra, en las latitudes altas del Hemisferio Norte, y el Océano Ártico pudo estar libre de hielo marino estacionalmente. Las estimaciones más recientes y detalladas de las concentraciones de CO2 para aquella época oscilan entre 280 y 450 ppmv. Hacia mediados del Plioceno hace entre 3,26 y 3,25 millones de años; se trata de una época particularmente bien documentada, con un conjunto mundial de datos de múltiples proxis que permiten estimar las temperaturas del agua, la cubierta vegetal, la topografía y el volumen de hielo. 

Los continentes habían llegado esencialmente a su posición actual. Aunque aún había diferencias significativas en la topografía que pueden incidir en la topografía local y regional, tal vez incluso mundial. Por ejemplo, existe incertidumbre en cuanto al estado evolutivo de las montañas rocosas en América del Norte y de los Andes en América del Sur. El levantamiento de los Andes y las Montañas Rocosas durante el Plioceno tuvo efectos significativos sobre los climas locales y regionales y afectó a la circulación atmosférica. 

Un número de estrechos marinos críticos también evolucionaron durante el Plioceno (estrecho de Bering, Indonesia y el cierre de la conexión de américa central, posiblemente el más importante de ellos, el cual finalmente se cerró durante el Plioceno, cortando la conexión tropical entre el Mar Caribe Atlántico y el Pacífico Ecuatorial Oriental. La fecha precisa de este cierre sigue siendo objeto de investigación. Por tanto los climas regionales durante el Plioceno pudieron ser diferentes a un futuro escenario climático. Una solución obvia sería examinar únicamente el Plioceno tardío, cuando podemos estar seguros de que América central ya se había cerrado. Aun así, Los experimentos indican una temperatura media anual muy similar a la temperatura correspondiente a una duplicación del CO2 en ambos escenarios. 

El análisis bioclimático indica la sustitución del clima tropical de lluvias estivales por otro de tipo temperado típico. Esto puede indicar que en ese momento tuvo lugar la aparición de heladas ocasionales durante los meses invernales puesto que este factor climático es uno de los principales limitantes del bosque tropical. La aparición de estas heladas invernales ocasionales. Este cambio climático y ecológico pudo ser el responsable del brusco cambio en la diversidad de las faunas de roedores de la Península Ibérica 

Villafranquiense (2,5-1,6 millones de años) 

Otro período de referencia es el Villafranquiense, se trata de un período de transición entre Plioceno y Pleistoceno que suele identificarse en yacimientos europeos. Se caracteriza por la presencia de una fauna típica de clima cálido del Plioceno terminal y en transición a fauna de clima frío. Aparece el elefante en Europa, la cebra y rumiantes.  

Pleistoceno-Holoceno (126.000-11.000 años) 

Dunas en Segovia 

En la provincia de Segovia, en la tierra de pinares entre Cantalejo y Cuéllar hubo campos de dunas durante la última glaciación, lo que pone de manifiesto que en el centro peninsular el frio no viene acompañado de precipitaciones sino más bien de fuertes sequías. 

Se pueden reconocer cuatro niveles de paleosuelos, de los cuales tres han sido datados mediante carbono 14. El nivel más antiguo tendría unos 10.200 años; luego aparece otro nivel de, 6.120 años; un tercer nivel hace 2.210-1.490 años y un último nivel aún en formación. Las dunas estuvieron activas durante los períodos climáticos áridos, mientras que el sistema actual de dunas-humedales está ligado a episodios húmedos, en éstos se produciría un ascenso de nivel freático y la inmovilización o ralentización del sistema de dunas debido al desarrollo de vegetación, mientras que durante los momentos áridos, el descenso del nivel freático y la reducción de la vegetación favorecería la desaparición de los humedales y la reactivación del sistema de dunas. 

Cronología de las épocas con dunas móviles, junto con una caracterización de su clima aproximado, en la que se aprecia que las dunas móviles suelen coincidir con periodos fríos, salvo un episodio hace entre 10.000 y 9.000 años, que aun siendo frío, fue a su vez húmedo y no aparecieron las dunas móviles. Sorprende la presencia de dunas móviles entre los siglos VII y XI, por desgracia las escasas crónicas de la época no hacen mención al hecho de las dunas. 

La existencia de cuatro episodios en los que desarrollan los suelos pone de manifiesto otras etapas sin suelos, es decir con las dunas activas. estas dataciones permiten asegurar que la sedimentación eólica en esta zona ha tenido lugar a lo largo del Holoceno. Los límites entre los episodios climáticos no son bruscos, por lo que las edades indicadas deben considerarse orientativas. 

Existe casi una correlación directa entre los niveles datados y los períodos húmedos. La datación más antigua del nivel basal de paleosuelos da una edad de 10.200 ± 60 años lo que se puede correlacionar con el comienzo de las condiciones húmedas en la región. El período anterior con condiciones frías y áridas puede corresponder a los momentos iniciales de instalación de todo el sistema de dunas móviles, que debe comenzar con la acción del viento que barre los materiales más finos y deja un pavimento de cantos y arenas gruesas mediante un proceso de deflación. Es decir en la época previa al primer suelo de 10.200 años existió un campo de dunas activas coincidiendo con la última glaciación, con la llegada de las condiciones cálidas llegó la humedad y las dunas se ralentizaron o se cubrieron de vegetación aunque el proceso fue gradual y hubo cuatro involuciones y vuelta a las dunas activas. La última ya en periodo histórico. 

De este modo el segundo período húmedo coincide con la datación de los niveles de paleosuelos en 6.120 ± 60 años. El tercer período húmedo viene acotado por las dataciones de los paleosuelos del nivel cuya edad oscila entre 2.210 ± 60 años y 1.490 ± 130 años. Finalmente, aunque no existen dataciones, los paleosuelos más superficiales son actuales y corresponderían al período actual húmedo que comenzó hace unos 900 años (hacia el año 1.100 de nuestra era).  

El desarrollo dunar se habría producido hace 12.600-11.500 años correspondiente al evento frío y árido del Jóven Dryas y al Holoceno temprano. En la zona suroccidental de la tierra de pinares no se descarta la formación de dunas en un período frío anterior (Viejo Dryas: hace 15.000-14.500 años). 

 Advertencias de la geología

Todos estos estudios sugieren que un calentamiento adicional nos llevaría hacia un clima subtropical húmedo, y que las condiciones áridas corresponden más bien a épocas frías como las glaciaciones del Pleistoceno. Pero he encontrado datos adicionales en las leyendas de los mapas geológicos de España de escala 1:50.000 editados por el IGME.

Estos datos todos correspondientes a la época del Plioceno medio correspondiente para temperaturas entre 2-3 ºC por encima de las actuales describen formaciones geológicas típicas de climas áridos, así por ejemplo, en la hoja de Torrelaguna en el epígrafe correspondiente al Plioceno (Arenas limos y arcillas) dice lo siguiente: el clima era árido, como así lo señala la presencia de las arcillas atapulgita  y sepiolita  y las cementaciones carbonatadas. Y para los Conglomerados Indica: un ambiente árido ya que apenas hay indicios de forestación en los paleosuelos, y estos son de reducidas dimensiones. La paligorsquita  nos confirma la aridez del clima. Dentro de esta tendencia árida se alternaban épocas de mayor humedad que hacían que los abanicos adquirieran carácter torrencial con una intensidad difícil de imaginar hoy, transportando en la zona de cabecera, bloques de hasta 3 metros de diámetro. En cuanto a las arenas dice: Corrientes de agua que tenían cauces amplios y poco profundos. Los cursos de agua arrastraban fangos arenosos, cuyo desplazamiento no es continuo, sufriendo interrupciones ligadas posiblemente a descensos del caudal. 

Tomado de wikiwand

En la hoja de Marchamalo para los conglomerados silíceos que aparecen en las cercanías del Casar (Guadalajara) dice: Arenas medias a gruesas moderadamente clasificadas, son del tipo sp (dunas). Canales enlazados con cierta sinuosidad. 

Y para la hoja de Valdepeñas de la sierra habla de set arenosos pobre o moderadamente clasificados, estratificación cruzada de surco a gran escala y planares. Paleocanales y barras. Clima más cálido y húmedo durante su periodo de formación. Comienzo del Plioceno fuerte disminución de la cubierta arbórea, oscilaciones climáticas acusadas con intervalos de clima subtropical y otros de clima muy similar al actual, reducción progresiva de la precipitación estival y comienzo de la estacionalidad mediterránea, aparición de vegetación mediterránea. 

En cuanto a la hoja de Segovia de escala 1:200.0000 también para el Plioceno, habla de sedimentos del terciario superior integran una serie detrítica depositada en ambiente continental árido, bajo un régimen torrencial de gran capacidad de erosión y transporte. Durante el régimen torrencial durante el que se depositaron las arenas arcósicas existieron cambios rítmicos frecuentes, tanto en la fuerza de transporte como en la climatología. Gravas y cuarcitas poco rodadas. Sin relación ninguna con la red hidrográfica actual.

Conclusiones 

A primera vista parece una información ambigua: climas tropicales, selvas laurisilva y luego dunas, climas áridos. Esto es así, porque tendemos a “condensar” el Plioceno o cualquier época geológica del pasado como una época similar a la actual, sin caer en que, cuanto más atrás se investiga el tiempo, menos conocemos y más condensadas aparecen las evidencias, razón por la cual las eras geológicas son de mayor duración cuanto más retrocedemos en el tiempo. 

Así, eras pasadas hace muchos millones de años, como el Cretácico se extendieron en el tiempo a su vez muchos millones de años; porque no somos capaces de diferenciar las distintas épocas en las que estas se pudieron dividir. 

En el Plioceno, objeto de nuestro estudio, mucho más cercano en el tiempo; nos hemos centrado entre 5,3 y 1,6 millones de años, por lo que hay que tener en cuenta que un periodo como el actual Holoceno, o incluso el Pleistoceno con una duración decenas de veces superior al Holoceno, caben estos a su vez, varias veces dentro del Plioceno. Es decir no hay nada de particular ni de contradictorio que durante el Plioceno se hayan descrito varios climas completamente diferentes, su duración fue mucho más larga que cualquier periodo de tiempo que podamos imaginar, y da cabida a grandes cambios climáticos. 

Lo que nos enseña el Plioceno, e incluso los cambios de pluviosidad del Holoceno, es que nuestro clima es muy proclive a grandes cambios; si bien, de forma natural, estos se producen a lo largo de miles de años; el cambio climático actual inducido por el hombre se está produciendo en décadas y con seguridad trastocará a medio plazo el clima de forma evidente. 

Cuando se habla de cambio climático y más concretamente de calentamiento global, se pone el foco en las temperaturas, pero muy pocas veces caemos en la cuenta en la fina línea que divide unas precipitaciones abundantes de un clima árido y riguroso; como el segoviano durante este mismo Holoceno apenas hace unos pocos siglos con dunas móviles. 

Resulta inquietante que se hayan descrito grandes corrientes de agua ocasionales y campos de dunas para unas concentraciones de CO2 iguales a las actuales y con tan sólo temperaturas medias 2-3 ºC por encima de las preindustriales. Este clima descrito tenía estas características, porque estaba en equilibrio con la concentración de CO2; al contrario que ahora, pues la Tierra posee una amplia inercia térmica. El forzamiento climático de los gases de invernadero actualmente presente, puede llevarnos en pocas décadas desde unas condiciones áridas hasta el punto de hacer posibles los campos de dunas, hasta unas condiciones tropicales, todo esto sin movernos del centro de la península ibérica y en el transcurso de una vida humana. Al menos aquí no debe preocuparnos que el mar suba 30 metros.

Referencias

Are there pre-Quaternary geological analogues for a future greenhouse warming?

CARACTERIZACION y EVOLUCION GEOLOGICA DEL SISTEMA DUNASHUMEDALES
DE CANTALEJO (SEGOVIA)