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Las muestras globales de polen revelan la tasa de cambio de la vegetación

Las muestras globales de polen revelan la tasa de cambio de la vegetación
Los núcleos recolectados recientemente se colocan en la parte trasera de un camión viejo después de que fueron perforados desde un antiguo lecho de lago en Afar, Etiopía. Crédito: Sarah Ivory, Penn State

Las muestras de polen antiguo y un nuevo enfoque estadístico pueden arrojar luz sobre la tasa global de cambio de la vegetación y, finalmente, sobre cuánto el cambio climático y los seres humanos han desempeñado un papel en la alteración de los paisajes, según un equipo internacional de investigadores.


por la Universidad Estatal de Pensilvania


«Sabemos que el clima y las personas interactúan con los ecosistemas naturales y los cambian», dijo Sarah Ivory, profesora asistente de geociencias y asociada en el Earth and Environmental Systems Institute, Penn State. «Por lo general, vamos a un lugar en particular y lo estudiamos separando estas influencias. En particular, sabemos que el impacto que tiene la gente se remonta mucho antes de lo que generalmente se acepta como el caso. Sin embargo, no hemos podido observar los patrones creados por estos procesos a nivel mundial o de largo plazo «.

Durante los últimos 100 años, los investigadores han recopilado conjuntos de datos de muestras de polen fósil de lagos existentes y secos. En el estudio actual, en lugar de mirar colecciones de sitios individuales, los investigadores observaron la compilación mundial de datos de polen. Examinaron 1.181 secuencias de polen fósil utilizando un enfoque estadístico que es una extensión de las prácticas estándar, pero que utiliza una ventana móvil de 500 años para determinar cuánto y qué tan rápido cambió la vegetación a lo largo del tiempo en lugares de todo el mundo.

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Un núcleo de sedimento extraído del lago de África Oriental, el lago Malawi. Los datos de polen se obtuvieron de esta muestra. Crédito: Sarah Ivory, Penn State

Se observa un cambio importante y temprano en la vegetación cuando los glaciares más recientes comenzaron a derretirse. Los cambios de polen durante este período muestran cambios significativos en la vegetación. Aunque había humanos en ese momento, en su mayoría vivían en lo que ahora son los trópicos o estaban muy dispersos. La magnitud del cambio de vegetación visto sugiere que en este punto, los cambios climáticos fueron los responsables.

Otra señal importante de cambio de vegetación aparece con la expansión de la agricultura, que generalmente se considera que ocurrió hace entre 3.000 y 4.000 años.

Los investigadores informan hoy (21 de mayo) en Science , «Detectamos una aceleración mundial en las tasas de cambio de composición de la vegetación que comenzó hace entre 4.6 y 2.9 mil años que no tiene precedentes en los últimos 18.000 años tanto en magnitud como en extensión».

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Un ejemplo de prácticas agrícolas en terrazas en gran parte del mundo, incluida África. Estas regiones suelen estar cubiertas por bosques exuberantes de biodiversidad, pero muchos han sido reemplazados por estos sistemas agrícolas a pequeña escala. Esto es en Kenia. Crédito: Sarah Ivory, Penn State

Añaden que «la escala de los efectos humanos sobre los ecosistemas terrestres supera incluso la transformación impulsada por el clima de la última desglaciación».

Ivory señaló que los humanos estaban influyendo en la vegetación mucho antes de que la agricultura se convirtiera en un factor importante.

Si bien los investigadores han sabido de la influencia de la humanidad en el medio ambiente, y en la vegetación en particular, los estudios anteriores se han realizado a escala local o regional. Ya hace 700.000 años, los homínidos usaban el fuego y hace 8.000 años, el uso extensivo de la tierra agrícola muestra la influencia humana en los cambios de la vegetación en el pasado.

«La gente tiene presencia, está en todas partes», dijo Ivory. «Incluso en lugares que no están muy urbanizados o que pueden parecer bastante salvajes, a menudo en el registro arqueológico y de polen fósil , vemos legados del impacto de las personas desde muy temprano. ¿Cómo cambian la biodiversidad y los recursos a lo largo del tiempo con respecto al cambio climático? y el impacto que la gente ya ha tenido? ¿Cómo es probable que cambie en el futuro? » ella añadió.

Las muestras globales de polen revelan la tasa de cambio de la vegetación
En la ciencia de la biodiversidad, una cuestión clave es comprender qué tan rápido cambian los ecosistemas con el tiempo. Los ecosistemas que experimentan grandes cambios en la composición de especies en muy poco tiempo tendrán altas tasas de cambio. Crédito: Milan Teunissen van Manen (@MilanTvM)

Si bien las observaciones modernas pueden proporcionar cierta información, comprender lo que sucedió hace más de 100 años solo es posible mirando el registro fósil y solo a escala global. Ese conocimiento puede informar sobre lo que podría suceder en el futuro.

«Han sucedido muchas cosas dinámicas en los últimos 11.000 años», dijo Ivory. «Los ecosistemas se estaban reorganizando. Gran parte de la megafauna desapareció. Es difícil explicar todo eso sin el clima. Sin embargo, durante la última parte de este período, no hay grandes cambios climáticos, por lo que es más probable que sea la tecnología humana la responsable». «

Las muestras globales de polen revelan la tasa de cambio de la vegetación
En la ciencia de la biodiversidad, una cuestión clave es comprender qué tan rápido cambian los ecosistemas con el tiempo. Los ecosistemas que experimentan grandes cambios en la composición de especies en muy poco tiempo tendrán altas tasas de cambio. Crédito: Milan Teunissen van Manen (@MilanTvM)

Según Ivory, el siguiente paso es incorporar una mejor comprensión de las causas de estos cambios en el estudio. También le gustaría mirar más de cerca a África.

«Los impactos humanos en África son mucho más complejos que en Europa o América del Norte», dijo Ivory. «Hay un período mucho más largo en el que los humanos estuvieron presentes, desarrollando cultura, desarrollando nuevas tecnologías. Tampoco tenemos tantos datos».

Las muestras globales de polen revelan la tasa de cambio de la vegetación
Los registros de polen fósil, recopilados, por ejemplo, de los sedimentos de los lagos, ofrecen nuestros mejores conocimientos sobre las tasas pasadas de cambio de la vegetación. El primer paso es encontrar un lago u otro entorno adecuado y luego recolectar un núcleo de los sedimentos del lago. Estos sedimentos pueden contener granos de polen acumulados durante miles de años. Luego, los investigadores extraen el polen de estos sedimentos y los identifican y cuentan para reconstruir los cambios pasados ​​en la composición de la vegetación. Finalmente, la tasa de cambio de la vegetación se estima a partir de los cambios en la abundancia de polen a lo largo del tiempo. Crédito: Milan Teunissen van Manen (@MilanTvM)

La cobertura de muestras de polen de África es desigual. En el Sahara, las muestras solo datan de hace 6.000 años, cuando los lagos se secaron y el área se convirtió en un desierto. Otras áreas, como África Oriental, están bien cubiertas. Ivory quiere consolidar los datos africanos de una base de datos ahora desaparecida y observar específicamente cómo los cambios en el clima, así como los cambios en la agricultura a pequeña escala y las prácticas de cazadores-recolectores y pastores, interactúan con el paisaje.

«Una cosa que hace el estudio es hacer una distinción entre detección y atribución», dijo Ivory. «Tenemos la capacidad de probar y detectar momentos en los que los ecosistemas están cambiando. Podemos decir cualitativamente que el clima o las personas son responsables de los cambios, pero aún falta la atribución de quién o qué en cada caso es la causa».



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