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Las hojas de ginkgo ayudan a los científicos a descifrar los climas antiguos

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Las hojas de ginkgo ayudan a los científicos a descifrar los climas antiguos

Richard Barclay abre un cajón de metal en los archivos del Museo Smithsonian de Historia Natural que contiene fósiles que tienen casi 100 millones de años. A pesar de su edad, estas rocas no son frágiles. El geólogo y botánico los maneja con facilidad, colocando uno en su palma para un examen más detenido. Incrustada en la roca antigua hay una hoja triangular con lóbulos superiores redondeados. Esta hoja se cayó de un árbol en el momento en que Tirano saurio Rex y los triceratops vagaron por los bosques prehistóricos, pero la planta es reconocible al instante. “Se nota que esto es ginkgo, tiene una forma única”, dijo Barclay. «No ha cambiado mucho en muchos millones de años».

Lo que también es especial acerca de los árboles de ginkgo es que sus fósiles a menudo conservan material vegetal real, no simplemente la impresión de una hoja. Y esa delgada capa de materia orgánica puede ser clave para comprender el antiguo sistema climático y el posible futuro de nuestro planeta en calentamiento.

Pero Barclay y su equipo primero necesitan descifrar el código de la planta para leer la información contenida en la hoja antigua. «El ginkgo es una cápsula del tiempo bastante única», dijo Peter Crane, un paleobotánico de la Universidad de Yale. Como escribió en «Ginkgo», su libro sobre la planta, «Es difícil imaginar que estos árboles, que ahora se elevan por encima de los automóviles y los viajeros, crecieron con los dinosaurios y han llegado hasta nosotros casi sin cambios durante 200 millones de años».

Si un árbol cayó en un bosque antiguo, ¿qué les puede decir a los científicos de hoy? “La razón por la que los científicos miran hacia atrás en el pasado es para comprender lo que vendrá en el futuro”, dijo Kevin Anchukaitis, investigador climático de la Universidad de Arizona. «Queremos comprender cómo ha respondido el planeta en el pasado a los cambios climáticos a gran escala: cómo cambiaron los ecosistemas, cómo cambiaron la química del océano y los niveles del mar, cómo funcionaron los bosques».

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De particular interés para los científicos son los períodos de «invernadero» en los que creen que los niveles de carbono y las temperaturas eran significativamente más altas que en la actualidad. Uno de esos momentos ocurrió durante el período Cretácico tardío (hace 66 millones a 100 millones de años), la última era de los dinosaurios antes de que un meteoro se estrellara contra la Tierra y la mayoría de las especies se extinguieran. Aprender más sobre los climas de invernadero también les brinda a los científicos datos valiosos para probar la precisión de los modelos climáticos para proyectar el futuro, dice Kim Cobb, científica climática del Instituto de Tecnología de Georgia.

Pero la información climática sobre el pasado distante es limitada. Las burbujas de aire atrapadas en núcleos de hielo antiguos permiten a los científicos estudiar los niveles de dióxido de carbono antiguos, pero esos solo 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 atraviesa milenios, como solo es posible en un museo, hasta el siglo XIX, cuando la Revolución Industrial había comenzado a cambiar el clima.

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De un armario, saca hojas de papel donde los científicos de la época victoriana pegaron y ataron hojas de ginkgo arrancadas de los jardines botánicos de su época. Muchos especímenes tienen etiquetas escritas en cursiva hermosa, 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, ya una hoja moderna que Barclay sostiene en su mano. Pero una diferencia clave se puede ver con un microscopio: cómo ha respondido la hoja al cambio de carbono en el aire. Los pequeños poros en la parte inferior de una hoja están dispuestos para absorber dióxido de carbono y respirar agua, lo que permite que la planta transforme la luz solar en energía. Cuando hay mucho carbono en el aire, la planta necesita menos poros para absorber el carbono que necesita. Cuando bajan los niveles de carbono, las hojas producen más poros para compensar.

Hoy en día, los científicos saben que el nivel promedio global de dióxido de carbono en la atmósfera es de aproximadamente 410 partes por millón, y Barclay sabe cómo se ve la hoja. Gracias a las hojas botánicas victorianas, sabe cómo se veían las hojas de ginkgo antes de que los humanos transformaran significativamente la atmósfera del planeta. Ahora quiere saber qué pueden decirle los poros de las hojas de ginkgo fosilizadas sobre la atmósfera hace 100 millones de años. Pero primero necesita un descifrador de códigos, una hoja de traducción, una especie de piedra Rosetta para descifrar la letra de la atmósfera antigua.

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Por eso está llevando a cabo un experimento en un claro del bosque en Maryland. Una mañana a principios de este año, Barclay y el asistente del proyecto Ben Lloyd cuidaron hileras de árboles de ginkgo dentro de recintos abiertos de láminas de plástico que los exponen a la lluvia, la luz solar y los cambios de estación. “Los estamos cultivando de esta manera para que las plantas experimenten ciclos naturales”, dijo Barclay. Los investigadores ajustan el dióxido de carbono bombeado en cada cámara, y un monitor electrónico exterior muestra los niveles cada cinco segundos. Algunos árboles crecen a los niveles actuales de dióxido de carbono. Otros están creciendo a niveles significativamente elevados, aproximándose a niveles del pasado distante o quizás del futuro.

“Buscamos análogos, necesitamos algo con lo que comparar”, dijo Barclay. Si hay una coincidencia entre el aspecto de las hojas en el experimento y el aspecto de las hojas fósiles, eso les dará a los investigadores una guía aproximada de la atmósfera antigua. También están estudiando lo que sucede cuando los árboles crecen en ambientes supercargados y encontraron que más dióxido de carbono los hace crecer más rápido. Pero agrega Barclay, «si las plantas crecen muy rápido, es más probable que cometan errores y sean más susceptibles a los daños … Es como un piloto de carreras que tiene más probabilidades de descarrilarse a altas velocidades».



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