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Cuando Tanya Atwater comenzó a estudiar Geología en la década de 1960, la mayor parte del conocimiento sobre la Tierra seguía interpretándose como si continentes y océanos hubieran estado siempre más o menos donde están ahora. Se conocían las montañas, los volcanes y el magma que tienen debajo, los terremotos y sus mecanismos, las grandes fallas en las que se divide la corteza terrestre…, pero no había una explicación general que justificara todos esos fenómenos.
Cuando llevaba ya varios años de formación, y aún tenía otros cuantos por delante, la disciplina sufrió un auténtico terremoto, esta vez intelectual. La acumulación de pruebas procedentes del fondo de los océanos, del estudio del magnetismo de las rocas y de la actividad sísmica terminó consolidando la llamada teoría de la tectónica de placas: la superficie terrestre estaba formada por enormes fragmentos rígidos “flotando” sobre otras capas no del todo sólidas y que por tanto se desplazaban lentamente unos respecto a otros.
Aquella nueva idea obligó a reinterpretar prácticamente toda la historia geológica conocida. Atwater estaba entonces en primera fila de esta revolución científica y contribuyó a demostrar cómo esa nueva teoría permitía explicar la evolución del oeste de Norteamérica y el origen de una de las estructuras geológicas más estudiadas del planeta, la falla de San Andrés.
Formarse en mitad de una revolución científica
Tanya Atwater nació en Los Ángeles (California) en 1942 y creció en una región donde terremotos, volcanes y grandes cordilleras forman parte del paisaje cotidiano. Aquellos fenómenos despertaban desde hacía décadas el interés de los geólogos, aunque todavía no existía un marco teórico capaz de explicar por qué aparecían precisamente allí. Quizá porque creció rodeada de estos fenómenos eligió estudiar Geología en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), donde se licenció en 1965 y se doctoró en 1972.
Fueron años excepcionales para esta rama de la ciencia. Gracias al desarrollo de nuevas técnicas de exploración del fondo oceánico, las campañas oceanográficas estaban revelando que los océanos escondían largas cordilleras submarinas, profundas fosas y un registro magnético que solo podía explicarse si el suelo oceánico se estaba creando y desplazando continuamente. Aquellas observaciones terminaron por consolidar una idea que hasta entonces había sido recibida con escepticismo: los continentes no eran estructuras inmóviles, sino que viajaban lentamente sobre placas tectónicas en movimiento.
Atwater recordaría años después que tuvo la suerte de formarse precisamente cuando muchas de las grandes preguntas seguían abiertas y era posible participar directamente en la construcción de las respuestas.
Un rompecabezas geológico
Su tesis doctoral abordó uno de los problemas más complejos de la geología norteamericana: reconstruir la evolución tectónica de la costa oeste del continente durante los últimos millones de años.
Hasta entonces, muchos de los rasgos geológicos de California parecían difíciles de relacionar entre sí. Existían grandes fallas, cordilleras, cuencas donde se habían depositado y compactado sedimentos durante miles de años, volcanes y fragmentos de antigua corteza oceánica cuya distribución no se había podido explicar de forma completa y satisfactoria hasta entonces. La nueva teoría de la tectónica de placas ofrecía un punto de partida para conseguirlo, pero sin una demostración basada en evidencias no era más que una hipótesis.
Atwater reconstruyó los movimientos de las placas del Pacífico, Norteamérica y Farallón a lo largo del tiempo (hablamos de eras geológicas, esto es, miles y millones de años) y demostró cómo la desaparición progresiva de esta última explicaba la formación de la falla de San Andrés y buena parte de la evolución tectónica del oeste de Norteamérica. Su trabajo permitió integrar en un único modelo fenómenos que hasta entonces se habían estudiado por separado.
La falla de San Andrés y la larga historia que cuenta
La falla de San Andrés aparece en la conversación pública cada vez que un terremoto sacude California, algo que ocurre con cierta frecuencia. Sin embargo, pensar en ella simplemente como una grieta es quedarse en la superficie de su naturaleza, ya que esa falla es en realidad el punto donde dos placas tectónicas que llevan millones de años desplazándose se encuentran, se chocan y se rozan continuamente.
Para entender y confirmar esto fue necesario reconstruir océanos desaparecidos, trazar el movimiento de placas ya desaparecidas, consumidas en el interior de la Tierra, y calcular cómo ha cambiado la posición de los continentes actuales durante millones de años.
Atwater llevó a cabo esas reconstrucciones, cálculos y proyecciones, y gracias a eso pudo contar la historia de forma coherente. Sus mapas mostraban que la geología de California no era el resultado de procesos aislados, sino el capítulo más reciente de procesos que llevan en marcha desde mucho antes de que existieran los seres humanos. Aquellos trabajos se convirtieron en una referencia para generaciones de geólogos y geólogas y siguen utilizándose para explicar la evolución tectónica de la región.
Enseñando la nueva teoría
Tras completar el doctorado, Atwater desarrolló la mayor parte de su carrera en la Universidad de California en Santa Bárbara, donde continuó investigando sobre la evolución tectónica del océano Pacífico y la costa oeste norteamericana.
Con el tiempo dedicó una atención creciente a la divulgación científica. Era consciente de que uno de los mayores obstáculos para comprender la tectónica de placas reside en la enorme escala temporal sobre la que actúan estos procesos: desde la perspectiva del tiempo que tenemos los seres humanos, procesos tan gigantescos y tan lentos (las placas se desplazan unos pocos centímetros al año, como mucho) resultan difícilmente aprehensibles. Para superar esa dificultad trabajó en el desarrollo de animaciones y reconstrucciones digitales capaces de mostrar el movimiento de continentes y océanos a lo largo de millones de años. Aquellas herramientas han terminado utilizándose tanto en investigación como en enseñanza y permitieron visualizar procesos que hasta entonces solo podían imaginarse a partir de mapas estáticos.
Restos microscópicos de carbón vegetal hallados en sedimentos marinos muestran que un episodio extremo de calentamiento global en la prehistoria estuvo acompañado por incendios forestales masivos y profundos cambios ecológicos.
Mucho antes de que la actividad humana alterara la atmósfera, la Tierra ya había atravesado episodios de calentamiento abrupto con consecuencias profundas para los ecosistemas. Uno de los más intensos ocurrió hace unos 56 millones de años, durante el llamado Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno, un periodo en el que la temperatura media global aumentó de forma rápida y sostenida. Ahora, un nuevo estudio científico aporta pruebas sólidas de que aquel calentamiento estuvo acompañado por incendios forestales generalizados, comparables en escala —aunque no en origen— a los que hoy se observan en distintas regiones del planeta.
La investigación se basa en el análisis detallado de sedimentos marinos extraídos del fondo del océano Atlántico Norte, cerca de las costas actuales de Noruega. En esas capas de sedimento, acumuladas lentamente a lo largo de millones de años, los científicos han identificado abundantes restos de carbón vegetal microscópico, junto con cambios abruptos en el polen fósil y otros indicadores ambientales. El conjunto de evidencias apunta a un escenario de incendios recurrentes y extensos, estrechamente ligados a un aumento repentino de dióxido de carbono en la atmósfera.
El estudio ha sido publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences y constituye uno de los análisis más detallados hasta la fecha sobre la relación entre calentamiento global y fuego en tiempos prehistóricos. Sus resultados refuerzan la idea de que el sistema climático de la Tierra puede reaccionar de manera no lineal ante perturbaciones rápidas, incluso en ausencia de intervención humana directa.
El Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno como laboratorio natural
El episodio del Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno, conocido por sus siglas PETM, es uno de los eventos climáticos más estudiados del pasado geológico reciente. Ocurrió unos 10 millones de años después de la extinción de los dinosaurios y se caracterizó por un aumento de la temperatura media global de entre 5 y 8 grados centígrados en apenas unos miles de años, un intervalo extremadamente corto en términos geológicos.
Durante ese periodo, el planeta adoptó un aspecto radicalmente distinto al actual. Las regiones polares carecían casi por completo de hielo permanente, los océanos eran más cálidos y ácidos, y los ecosistemas terrestres experimentaron una reorganización profunda. Grandes cantidades de carbono fueron liberadas a la atmósfera y a los océanos, aunque el origen exacto de esa liberación sigue siendo objeto de debate científico.
Lo que sí está claro es que el PETM ofrece una oportunidad única para estudiar cómo responde la Tierra a una inyección masiva de gases de efecto invernadero. A diferencia de la situación actual, aquel calentamiento no fue provocado por la quema de combustibles fósiles, sino por procesos naturales aún no completamente esclarecidos, como actividad volcánica, liberación de metano desde los fondos marinos o cambios en los ciclos del carbono.
Sedimentos marinos que conservan la memoria del fuego
La nueva investigación se apoya en muestras de sedimento obtenidas mediante perforaciones profundas del lecho marino. Estos sedimentos presentan una estructura laminada, con capas finas superpuestas que funcionan de manera similar a los anillos de crecimiento de un árbol: cada capa registra información ambiental del momento en que se formó.
Al analizar esas capas bajo el microscopio, los investigadores cuantificaron partículas de polen, restos orgánicos y fragmentos de carbón vegetal. La presencia de este último es especialmente reveladora, ya que el carbón se forma únicamente cuando la vegetación terrestre se quema en incendios y sus restos son transportados por el viento o el agua hasta el océano.
Según explica una de las autoras del estudio, Mei Nelissen, investigadora de la Universidad de Utrecht, “la abundancia de carbón vegetal en los sedimentos aumenta de forma muy marcada coincidiendo con el inicio del PETM, lo que indica que los incendios forestales no fueron eventos aislados, sino un fenómeno recurrente y extendido”. La científica añade que los cambios observados en el polen fósil refuerzan esa interpretación.
Antes del aumento de CO₂, los sedimentos muestran una alta proporción de polen de coníferas, árboles que dominaban amplias regiones del hemisferio norte. Sin embargo, tras el inicio del calentamiento, esa vegetación es sustituida rápidamente por otras especies, incluidas variedades de helechos conocidas por colonizar terrenos quemados. “Ese tipo de plantas suele proliferar después de incendios intensos, cuando el paisaje ha quedado abierto y alterado”, señala Nelissen.
Incendios, erosión y océanos alterados
Los incendios no solo transformaron la vegetación terrestre, sino que también tuvieron efectos en cascada sobre otros sistemas del planeta. La desaparición de grandes extensiones de bosque dejó los suelos expuestos a la erosión, facilitando el arrastre de sedimentos y materia orgánica hacia ríos y mares. Esa entrada masiva de nutrientes y carbono en los océanos contribuyó a cambios químicos y biológicos significativos.
El estudio documenta indicios claros de perturbación del suelo, visibles en la composición de los sedimentos marinos. Estos cambios sugieren que los incendios y la pérdida de cobertura vegetal alteraron el ciclo del carbono de forma compleja, amplificando el impacto inicial del calentamiento. En otras palabras, el fuego no fue solo una consecuencia del cambio climático, sino también un factor que pudo intensificarlo.
Esta interacción entre clima, vegetación e incendios es uno de los aspectos más relevantes del trabajo. Los investigadores subrayan que el PETM muestra cómo un aumento rápido de la temperatura puede empujar a los ecosistemas más allá de ciertos umbrales, desencadenando procesos que refuerzan el calentamiento en lugar de amortiguarlo.
Comparaciones inevitables con el presente
Aunque las causas del calentamiento durante el PETM fueron naturales, las comparaciones con la situación actual resultan difíciles de evitar. En la actualidad, la concentración de CO₂ en la atmósfera está aumentando a un ritmo sin precedentes en la historia reciente del planeta, impulsada por la actividad humana. De hecho, las emisiones actuales superan ampliamente las estimadas para el inicio del PETM en términos de velocidad.
“Hoy estamos liberando carbono a la atmósfera a un ritmo al menos diez veces mayor que durante el PETM”, advierte Nelissen en el estudio. No obstante, matiza que la cantidad total de carbono acumulada en la atmósfera durante aquel episodio fue muy elevada, y que el proceso se extendió durante miles de años. Aun así, el paralelismo en los mecanismos de respuesta del sistema terrestre es motivo de preocupación.
Los incendios forestales se están intensificando en muchas regiones del mundo actual, impulsados por temperaturas más altas, sequías prolongadas y cambios en el uso del suelo. El registro geológico del PETM sugiere que, una vez que ciertas condiciones se combinan, el fuego puede convertirse en un elemento dominante del paisaje durante largos periodos.
Preguntas abiertas sobre la recuperación climática
Uno de los grandes interrogantes que persisten es cómo logró la Tierra salir de un estado tan cálido como el del PETM y regresar gradualmente a condiciones más templadas. El estudio reconoce que, pese a los avances en la comprensión de aquel episodio, los mecanismos exactos de enfriamiento posterior siguen siendo objeto de debate.
Algunas hipótesis apuntan a cambios en la configuración de los continentes y a la evolución de las corrientes oceánicas, que habrían facilitado una mayor absorción de carbono por parte de los océanos y un enfriamiento progresivo del clima. Otros investigadores sugieren que el aumento de la meteorización química de las rocas, acelerado por las altas temperaturas y las lluvias intensas, pudo retirar CO₂ de la atmósfera a lo largo de cientos de miles de años.
Lo que resulta claro es que la recuperación no fue rápida desde una perspectiva humana. El PETM duró alrededor de 200 000 años, un lapso durante el cual los ecosistemas tuvieron que adaptarse a condiciones extremas. Esa escala temporal subraya una diferencia crucial con el presente: aunque la Tierra posee mecanismos de autorregulación, estos operan demasiado lentamente como para evitar impactos severos en sociedades humanas y ecosistemas actuales.
Un mensaje desde el pasado profundo
Los autores del estudio insisten en que su trabajo no pretende establecer equivalencias directas entre el PETM y el cambio climático contemporáneo, pero sí ofrecer un contexto más amplio para entender los riesgos asociados a un calentamiento rápido. El registro de incendios masivos en aquel periodo demuestra que el fuego ha sido, y puede volver a ser, una respuesta natural del sistema terrestre ante perturbaciones climáticas extremas.
“Los sedimentos marinos actúan como un archivo extraordinario de la historia de la Tierra”, afirma Nelissen. “Al leer ese archivo con suficiente detalle, podemos identificar patrones que nos ayudan a anticipar posibles trayectorias futuras”. En ese sentido, el pasado remoto se convierte en una herramienta valiosa para interpretar el presente.
El estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences refuerza una idea cada vez más aceptada en la comunidad científica: el cambio climático no solo eleva las temperaturas, sino que reorganiza profundamente los ecosistemas, altera los ciclos biogeoquímicos y puede desencadenar procesos difíciles de revertir. Hace 56 millones de años, el planeta ardió bajo un calor extremo. Hoy, ese recuerdo geológico adquiere una relevancia inquietante.
La scoperta: All'interno del meteorite marziano NWA 8171, i ricercatori guidati dalla geologa planetaria Tanya Kizovski della Brock University hanno individuato per la prima volta in assoluto alcuni granelli di granato (nello specifico, andradite).
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