En el fondo del océano, desde la costa hasta el abismo a miles de metros de profundidad, existen organismos microscópicos que protegen su única célula con una diminuta concha. Esta capa mineralizada puede estar compuesta por una o varias cámaras que se interconectan a través de un orificio interno llamado foramen, lo que da nombre al grupo: foraminíferos.
Amoníaco tibio, foraminíferos bentónicos. Scott Fay/Wikimedia Commons
A diferencia del plancton que flota en la columna de agua, los que viven en el fondo del océano se denominan foraminíferos bentónicos. Tienen formas muy diversas: esféricas, ovaladas, alargadas, cilíndricas, espiraladas, seriales, irregulares… un sin fin de morfologías que caracterizan a más de 50.000 especies descritas.
Entre los fósiles más estudiados
Cuando mueren, sus caparazones se acumulan en el sedimento y se fosilizan. Son tan pequeños y tan abundantes que una cantidad de sedimento marino equivalente al volumen de chocolate puede contener varios miles de ejemplares.
En el fondo batial y abisal del océano, a miles de metros de profundidad, los alimentos apenas llegan a la superficie. Llega la oscuridad total y la temperatura media es de 1-2 ºC. Debido a esto, habitan en un ambiente muy hostil, pero también muy estable. Por lo tanto, los cambios observados en sus comunidades reflejan a menudo cambios ambientales importantes a escala global.
Un grupo de foraminíferos bentónicos. Wikimedia Commons., CC BI
Estudiar sus poblaciones y la composición isotópica de sus caparazones permite reconstruir el entorno y el clima del pasado, conocer la edad de las rocas o estudiar en detalle fenómenos globales.
Sus múltiples usos y la facilidad para encontrarlo en abundancia explican que sea uno de los grupos fósiles más estudiados.
El asteroide que acabó con los dinosaurios
¿Y qué estaban haciendo los foraminíferos cuando, hace 66 millones de años, al final del Cretácico, un asteroide de unos 10 km de diámetro provocó una de las cinco mayores extinciones masivas conocidas? Este impacto provocó golpes de calor casi instantáneos, incendios en todo el planeta, apagones por emisión de polvo, cenizas y gases, enfriamiento asociado a este oscurecimiento del sol, destrucción de la capa de ozono o lluvia ácida.
La foto de arriba es una imagen en relieve sombreado de la esquina noroeste de la Península de Yucatán (en México) generada a partir de datos de la Misión Topográfica de Radar Shuttle (SRTM) y muestra una indicación sutil pero inequívoca del cráter de impacto Chicxulub. SRTM/Wikimedia Commons.
Las consecuencias se reflejaron en las rocas en forma de anomalías geoquímicas, gotas petrificadas formadas por la condensación de material fundido, plantas carbonizadas en incendios y depósitos asociados a terremotos y tsunamis. Incluso se ha identificado un cráter de impacto en la península de Yucatán, en México.
En los ambientes terrestres se extinguieron grupos como los dinosaurios no aviares o los reptiles voladores, mientras que en los ambientes marinos, entre muchos otros grupos, desaparecieron los amonites, los grandes reptiles marinos y más del 90% del plancton de conchas calcáreas.
Una imagen tridimensional que muestra las anomalías gravitacionales provocadas por el meteoroide Chicxulub hace 66 millones de años. Hoy en día, la mitad norte del cráter está cubierta por el mar y la mitad sur está enterrada en la Península de Yucatán. OLLA.
El impacto en Yucatán, sobre rocas de anhidrita ricas en sulfatos, y el rozamiento del asteroide a su paso por la atmósfera liberaron gases que provocaron la lluvia ácida. Las aguas superficiales de los océanos se volvieron ácidas, disolviendo las capas de piedra caliza de los organismos que viven cerca de la superficie.
La acidificación duraría de meses a años, fenómeno que puede considerarse "instantáneo" en términos geológicos. Sin embargo, como se neutralizó rápidamente en la columna de agua, no afectó a los organismos con conchas calcáreas que vivían a mayores profundidades, como los foraminíferos bentónicos.
Cocodrilos en el Ártico
Cuando terminó la crisis del final del Cretácico, el mayor calentamiento global de los últimos 90 millones de años se registró durante la transición Paleoceno-Eoceno, hace 56 millones de años.
La temperatura de la Tierra ha aumentado entre 4 y 8 ºC, en todas las latitudes y profundidades, incluido el fondo del abismo. Este evento está asociado con la emisión de grandes cantidades de carbono C¹² al océano y a la atmósfera, en forma de metano o dióxido de carbono, por ejemplo. La cantidad de carbono liberado entonces es comparable a las emisiones de gases de efecto invernadero proyectadas para finales del siglo XXI como resultado de las actividades humanas.
Además de provocar fenómenos climáticos muy intensos, durante 200.000 años de calentamiento, numerosas especies terrestres y marinas evolucionaron y migraron a altas latitudes. Por este motivo, en el Ártico se han encontrado flora y fauna típicamente tropicales, como cocodrilos, palmeras o nenúfares.
Sin embargo, los foraminíferos bentónicos profundos, que sobrevivieron al impacto del Cretácico Superior, sufrieron la mayor extinción de los últimos 90 millones de años.
Las extinciones en las profundidades del océano son raras; Señalan las crisis globales y la ausencia de refugios para protegerse. Entre algunos de los mecanismos que podrían contribuir a esta extinción masiva se han propuesto la mala oxigenación de las aguas, los cambios en la productividad o la acidificación de los océanos, aunque ninguno de ellos ha sido registrado a escala global.
El culpable más probable es el calentamiento: fue el único parámetro documentado en todas las latitudes, puntos medios y profundidades. Pudo acelerar las tasas metabólicas de los foraminíferos bentónicos, lo que, junto con un transporte menos eficiente de nutrientes desde la superficie al fondo del océano debido a las altas temperaturas, podría haber provocado un déficit alimentario que llevó a la extinción de casi la mitad de sus especies. En particular, los estudios muestran que esto sucedió cuando pasó el punto de inflexión en el calentamiento.
Eventos menores de calentamiento global
Al margen de la crisis del Paleoceno-Eoceno, hace entre 41 y 61 millones de años, se han observado numerosos eventos de calentamiento rápido, de menor escala pero con características similares, que hoy se estudian como análogos al cambio climático actual, y permiten calibrarlo.
Sus efectos sobre los ecosistemas marinos varían según la temperatura, el ritmo y la duración del calentamiento, la profundidad o el área geográfica, entre otros factores. Sabemos que no provocaron la extinción entre los foraminíferos bentónicos, pero sí una disminución de su diversidad.
Comprender cómo funciona el planeta
La rápida liberación de gases por el impacto del asteroide provocó la acidificación de la superficie de los océanos y la extinción del plancton marino calcáreo, pero apenas afectó a los foraminíferos bentónicos del fondo del océano.
En cambio, las emisiones asociadas a un evento más lento, como el calentamiento del Paleoceno-Eoceno –que duró 200.000 años– provocaron extinciones en el fondo del océano pero no en la superficie.
Por su parte, eventos de calentamiento más pequeños provocaron diversos grados de acidificación y cambios bióticos, pero no alcanzaron temperaturas críticas que provocarían la extinción del fondo marino.
Y es que, como hemos visto, los foraminíferos están muy relacionados con el clima del planeta: estudiarlos permite conocer cómo responden los ecosistemas marinos a perturbaciones globales como la que hoy puede suponer emisiones de gases de efecto invernadero.
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