Las hojas fósiles pueden revelar el clima en la última era de los dinosaurios

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Slivers of a ginkgo tree leaf is put into a test tube for the Fossils Atmospheres Project at the Smithsonian Research Center in Edgewater, Md., Tuesday, May 18, 2021. Ginkgo trees are grown in chambers of different carbon dioxide concentrations to study climate change. (AP Photo/Carolyn Kaster)

WASHINGTON (AP) – Richard Barclay abre un cajón metálico en los archivos del Museo Smithsonian de Historia Natural que contiene fósiles de casi 100 millones de años. A pesar de su edad, estas rocas no son frágiles. El geólogo y botánico las maneja con facilidad, colocando una en la palma de la mano para examinarla más de cerca.

Incrustada en la roca antigua hay una hoja triangular con lóbulos superiores redondeados. Esta hoja se desprendió de un árbol en la época en que el T-rex y el triceratops recorrían los bosques prehistóricos, pero la planta es reconocible al instante. «Se puede decir que es un ginkgo, tiene una forma única», dijo Barclay. «No ha cambiado mucho en muchos millones de años».

Lo que también es especial en los árboles de ginkgo es que sus fósiles a menudo conservan material vegetal real, no simplemente la impresión de una hoja. Y esa fina lámina de materia orgánica puede ser clave para entender el antiguo sistema climático -y el posible futuro de nuestro planeta, que se está calentando-.

Pero Barclay y su equipo tienen que descifrar primero el código de la planta para leer la información contenida en la antigua hoja.

«El ginkgo es una cápsula del tiempo bastante singular», dijo Peter Crane, paleobotánico de la Universidad de Yale.

WASHINGTON (AP) – Richard Barclay abre un cajón metálico en los archivos del Museo Smithsonian de Historia Natural que contiene fósiles de casi 100 millones de años. A pesar de su edad, estas rocas no son frágiles. El geólogo y botánico las maneja con facilidad, colocando una en la palma de la mano para examinarla más de cerca.

Incrustada en la roca antigua hay una hoja triangular con lóbulos superiores redondeados. Esta hoja se desprendió de un árbol en la época en que el T-rex y el triceratops recorrían los bosques prehistóricos, pero la planta es reconocible al instante. «Se puede decir que es un ginkgo, tiene una forma única», dijo Barclay. «No ha cambiado mucho en muchos millones de años».

Lo que también es especial en los árboles de ginkgo es que sus fósiles a menudo conservan material vegetal real, no simplemente la impresión de una hoja. Y esa fina lámina de materia orgánica puede ser clave para entender el antiguo sistema climático -y el posible futuro de nuestro planeta, que se está calentando-.

Pero Barclay y su equipo tienen que descifrar primero el código de la planta para leer la información contenida en la antigua hoja.

«El ginkgo es una cápsula del tiempo bastante singular», dijo Peter Crane, paleobotánico de la Universidad de Yale.

Si un árbol cayó en un bosque antiguo, ¿qué puede decir a los científicos de hoy?

«La razón por la que los científicos miran hacia atrás en el pasado es para entender lo que vendrá en el futuro», dijo Kevin Anchukaitis, un investigador del clima en la Universidad de Arizona. «Queremos entender cómo ha respondido el planeta en el pasado a los cambios climáticos a gran escala: cómo cambiaron los ecosistemas, cómo cambió la química del océano y el nivel del mar, cómo funcionaron los bosques».

De especial interés para los científicos son los periodos de «invernadero» en los que creen que los niveles de carbono y las temperaturas eran significativamente más altos que los actuales. Uno de esos periodos tuvo lugar a finales del Cretácico (hace entre 66 y 100 millones de años), la última era de los dinosaurios antes de que un meteorito se estrellara contra la Tierra y la mayoría de las especies se extinguieran.

Aprender más sobre los climas de invernadero también proporciona a los científicos datos valiosos para probar la exactitud de los modelos climáticos para proyectar el futuro, dice Kim Cobb, un científico del clima en la Universidad de Georgia Tech.

Pero la información climática sobre el pasado lejano es limitada. Las burbujas de aire atrapadas en antiguos núcleos de hielo permiten a los científicos estudiar los antiguos niveles de dióxido de carbono, pero éstos sólo se remontan a unos 800.000 años.

Ahí es donde entra la colección de hojas de ginkgo del Smithsonian. Por un laberinto de pasillos, Barclay salta a través de milenios -como sólo es posible en un museo- hasta el siglo XIX, cuando la Revolución Industrial empezó a cambiar el clima.

De un armario saca hojas de papel en las que los científicos de la época victoriana pegaban y ataban hojas de ginkgo arrancadas de los jardines botánicos de su tiempo. Muchos ejemplares tienen etiquetas escritas en una hermosa letra cursiva, incluida una fechada el 22 de agosto de 1896.

La forma de la hoja es prácticamente idéntica a la del fósil de hace unos 100 millones de años y a la de una hoja moderna que Barclay tiene en la mano. Pero hay una diferencia clave que puede verse con un microscopio: cómo ha respondido la hoja a los cambios de carbono en el aire.

Los diminutos poros del envés de la hoja están dispuestos para absorber el dióxido de carbono y respirar el agua, lo que permite a la planta transformar la luz solar en energía. Cuando hay mucho carbono en el aire, la planta necesita menos poros para absorber el carbono que necesita. Cuando los niveles de carbono bajan, las hojas producen más poros para compensar.

Hoy en día, los científicos saben que el nivel medio global de dióxido de carbono en la atmósfera es de unas 410 partes por millón, y Barclay sabe cómo es la hoja. Gracias a las hojas botánicas victorianas, sabe cómo eran las hojas de ginkgo antes de que los humanos transformaran significativamente la atmósfera del planeta.

Ahora quiere saber qué pueden decir los poros de las hojas de ginkgo fosilizadas sobre la atmósfera de hace 100 millones de años.

Pero antes necesita un descifrador de códigos, una hoja de traducción, una especie de piedra Rosetta para descifrar la escritura de la antigua atmósfera.

Por eso está llevando a cabo un experimento en un claro del bosque de Maryland.

Una mañana a principios de este año, Barclay y el asistente del proyecto, Ben Lloyd, cuidaron hileras de ginkgos dentro de recintos abiertos de láminas de plástico que los exponen a la lluvia, la luz del sol y los cambios de estación. «Los cultivamos así para que las plantas experimenten los ciclos naturales», explica Barclay.

Los investigadores ajustan el dióxido de carbono que se bombea a cada cámara, y un monitor electrónico en el exterior muestra los niveles cada cinco segundos.

Algunos árboles crecen con los niveles actuales de dióxido de carbono. Otros crecen a niveles significativamente elevados, aproximándose a los niveles del pasado lejano, o quizás del futuro.

«Buscamos análogos, necesitamos algo con lo que comparar», explica Barclay. Si hay una coincidencia entre el aspecto de las hojas del experimento y el de las hojas fósiles, eso dará a los investigadores una guía aproximada de la atmósfera antigua.

También están estudiando lo que ocurre cuando los árboles crecen en ambientes sobrecargados, y descubrieron que más dióxido de carbono los hace crecer más rápido.

Pero añade Barclay: «Si las plantas crecen muy rápido, es más probable que cometan errores y sean más susceptibles de sufrir daños. … Es como un piloto de carreras que tiene más probabilidades de descarrilarse a altas velocidades».