Reconstrucción paleoambiental a partir de asociaciones de foraminíferos planctónicos

 

Daniel Ramallo Ruiz

Por su abundancia en rocas sedimentarias marinas, su cosmopolitismo, su concha fácilmente fosilizable y su tamaño manipulable, los foraminíferos planctónicos fósiles se vienen utilizando desde hace tiempo en bioestratigrafía (datación relativa de estratos a partir de los fósiles que contienen). Además, estos restos de protozoos de la clase de los rizópodos pueden proporcionarnos información sobre el medio en que vivieron en el pasado y de cómo éste fue evolucionando a lo largo del tiempo [Serrano et al, Rev. Esp. Paleont., Nº Hom. Dr. Guillermo Colom: 119-128, (1995)]. Ésta última labor de indagación del pasado, que corresponde a los micropaleontólogos, no es nada sencilla, entre otras cosas porque es mucha la información biológica que se pierde en el proceso de fosilización y sólo parte de ella se conserva en el registro fósil. Pero no hay que entender este proceso sólo como de perdida y destrucción, ya que el registro fósil además de mantener y transmitirnos algo de información paleobiológica, gana información en el sentido de que nos proporciona datos sobre los procesos biológicos y geológicos que han influido en la conservación (estos últimos estudios se encuadran dentro de la tafonomía: estudio de los procesos del enterramiento).
Pese a todo, hay que tener claro que las asociaciones fósiles conservadas no son ni mucho menos comunidades paleobiológicas fosilizadas. Como mucho podremos inferir que una determinada asociación fósil procede de restos producidos por una comunidad paleobiológica de forma que lo que observamos actualmente tiene una composición y estructura diferente de la original de la que procede. Para entender mejor esto basta decir que los foraminíferos planctónicos que aparecen en una muestra de sedimento no reflejan estrictamente a los que coexisten en la columna de agua debido a procesos de predación, necrofagia, ..., y tampoco reflejan la composición cuantitativa de la biocenosis debido a las diferentes tasas de producción y renovación. Otros fenómenos adicionales producen también alteraciones, como las corrientes que pueden arrastrar las conchas y depositarlas en zonas distales de donde murió el foraminífero, la disolución de la concha carbonatada en profundidad y la bioturbación (mezcla de sedimento por organismos del fondo), por no citar los fenómenos diagenéticos (de transformación de sedimento en roca sedimentaria) y de resedimentación posteriores que pueden alterar la composición según la susceptibilidad de la concha de las distintas especies.
Por todo ello, es necesario evaluar estos sesgos de información y estudiar la representatividad de una asociación conservada si queremos comparar el registro fósil con las comunidades actuales.
Pese a todas las limitaciones expuestas hasta ahora, los foraminíferos planctónicos que contienen los sedimentos pueden suministrarnos información sobre las características de la columna de agua en que vivieron. La tarea consiste en partir de datos separados sobre los organismos y los ambientes del pasado para llegar a integrarlos en una reconstrucción paleoambiental, desconociendo a priori las variables del medio. La clave del asunto está en encontrar el procedimiento adecuado para poner de manifiesto y de forma separada cada una de las distintas informaciones que aparecen mezcladas y superpuestas en la muestra. La metodología general consiste en establecer la relación de una característica biológica como pueda ser, entre otras, la frecuencia de la propia especie o una característica fenotípica, con una o varias características ambientales a partir de estudios sobre bionomía actuales, y transferir el resultado a la muestra cuyas condiciones se desean establecer. La utilización de este procedimiento lleva implícito una serie de suposiciones como la de que existe una correspondencia directa entre la característica biológica y la ambiental y que ésta no ha variado a lo largo del tiempo, que esté bien documentada y sirva para cada uno de sus estados [Loubere and Quian. Marine Micropal., 31: 205-217 (1997)]. Esta claro que cuanto más próximos estén los fósiles a los organismos actuales y más próximos estén las regiones biogeográficas de las que proceden [González-Donoso, Paleont. i Evoluc., 20:35-43,(1986)], más segura será la transferencia.
Uno de estos procedimientos es el de las funciones de transferencia, basadas en establecer una ecuación que relacione la composición (transformada o no) de las asociaciones, o los valores de un índice con los valores de una variable. Entre estas funciones cabe citar las del análisis discriminante, la regresión de componentes principales y la media ponderada. Las funciones de transferencia, originalmente desarrolladas por Imbrie & Kipp (1971), están basadas en una asunción fundamental para el caso de la estimación de paleotemperaturas superficiales marinas (SST): que la composición de la asociación de foraminíferos planctónicos (en nuestro caso) está directamente relacionada con la temperatura superficial del mar (se ha visto que otros parámetros como los nutrientes o la salinidad podrían ser condicionantes medioambientales de la distribución de foraminíferos planctónicos, pero las asociaciones vivientes parecen estar limitadas por un rango óptimo de temperaturas superficiales del mar). El problema está en aplicar este método a asociaciones del pre-Pleistoceno. Las asunciones que se toman son, entre otras, el decir que los ejemplares de un mismo género o bien de un mismo linaje evolutivo presentan la misma preferencia medioambiental. Así, podemos tener en cuenta a aquellas especies extintas con descendiente directo o con convergencia morfológica con especies actuales a la hora de calcular la composición cuantitativa de las asociaciones.
Otro procedimiento consiste en la detección de análogos modernos [González-Donoso and Linares, Rev. Esp. Paleont.,13:107-129,(1998)] que trata de encontrar para cada muestra (tafocenosis pretérita) una análoga de entre un conjunto de calibración formado por tafocenosis recientes de foraminíferos planctónicos y sus correspondientes temperaturas. En este último método se eliminan las especies actuales sin representante en épocas antiguas, según las asunciones expuestas anteriormente, y se reelaboran las relaciones entre las asociaciones y las condiciones oceanográficas actuales, evitando así errores en las estimaciones calculadas, aunque a mayor número de especies no representadas, o dicho de otra forma, cuanto más antiguo sea el ambiente del que deseemos obtener esta información paleoambiental, menor efectividad tendrá el método.
De momento, estas técnicas cuantitativas son una valiosa herramienta para las estimaciones sobre las paleotemperaturas superficiales marinas, al tiempo que permiten la comparación con otras técnicas como las geoquímicas (basadas en estudios sobre la composición en isótopos de oxígeno de la concha del fósil).

Daniel Ramallo Ruiz es doctorando en Paleontología en la Universidad de Málaga