El Evento Pluvial Carniense, el comienzo de un nuevo mundo

Desde que William Buckland encontrara el primer diente de Megalosaurus en 1824 los dinosaurios han sin duda uno de los grupos de animales extintos más famosos de la historia. Durante estos casi dos siglos que ya han pasado, muchas son las cosas que han cambiado de nuestra concepción de cómo debieron y hemos pasado de considerarlos monstruos tontos y torpes a criaturas ágiles e inteligentes, algunas de ellas cubiertas por plumas. También ahora sabemos que cuidaban de sus crías y que no solo eran inmensos, sino que también los había diminutos. En definitiva, hemos pasado de pensar en ellos como reptiles para pensar en ellos más como aves, sus descendientes. Pero aún hay muchas cosas que desconocemos sobre ellos, y la pregunta más grande que todavía queda por responder es cómo llegaron a dominar de manera tan clara el medio terrestre durante más de cien millones de años (Ma). ¿Qué fue lo que les llevó a tomar el control de los ecosistemas terrestres durante buena parte del Mesozoico? En este post vamos a hablar de ello, en concreto de un suceso climático de gran relevancia que hemos empezado a comprender recientemente y que podría ser la clave del auge de los dinosaurios: el Evento Pluvial Carniense.

Ilustración del Evento Pluvial Carniense hecha por Davide Bonadonna
El Evento Pluvial Carniense fue un importante cambio climático a escala global que sucedió en el Triásico Superior, durante el Carniense (237-227 Ma). Algunos autores lo consideran la clave del éxito posterior de los dinosaurios y el momento en el que se establecen los ecosistemas modernos (créditos: Davide Bonadonna).

Antes de que los dinosaurios existieran

Hace 252 Ma una catástrofe de proporciones apocalípticas sucedió en la Tierra y cerca del 90% de las especies marinas y el 70% de las terrestres se extinguieron para siempre, entre ellos los trilobites, sin duda el fósil más icónico del Paleozoico. A esta gran extinción, la mayor de las cinco más grandes extinciones masivas que ha vivido el planeta en su historia (o al menos en los últimos 541 millones de años), la conocemos como la Gran Mortandad y nos sirve en geología para marcar el límite entre la Era Paleozoica y la Era Mesozoica. Todavía no conocemos del todo las causas que llevaron a esta devastadora extinción, no por falta de propuestas sino por exceso de ellas (el impacto de un bólido, un aumento en la actividad volcánica, la liberación repentina de metano…). Lo que sí sabemos es que fue tan grande que el planeta tardó millones de años en recuperarse y volver a tener la diversidad anterior, pero con otros grupos de animales y plantas que ocuparon el hueco que dejaron quienes desaparecieron. Esta es una máxima que siempre se repite con cada extinción, que después de ellas la vida vive una auténtica explosión y la evolución da un gran salto.

dinogorgon_skull
El Pérmico finalizó (y con él el Paleozoico) con la mayor extinción masiva que ha vivido el planeta, en la que 9 de cada 10 especies marinas y 7 de cada 10 especies terrestres desaparecieron del planeta. En la imagen, cráneo de Dinogorgon rubidgei (terápsido) encontrado en África (fuente: science.nationalgeographic.com).

El mundo de principios del Triásico era muy diferente al del Pérmico, aunque todavía los ecosistemas actuales no habían llegado. La pérdida de masa forestal que conllevó la extinción había favorecido un aumento de la aridez, lo qu sumado a un fuerte efecto invernadero llevó a la instauración de un clima predominantemente seco y cálido, con una temperatura superficial del océano de hasta 40º C (hoy en día está en 25-30º C) y una gran acidez de sus aguas. En este mundo hostil las plantas eran por lo general bajas y la mayoría de los herbívoros terrestres no necesitaban alcanzar grandes dimensiones para poder alimentarse de ellas. Y si ellos no lo hacían sus depredadores tampoco. Así es como tenemos, a principios del Triásico, diversos ecosistemas dominados por los sinápsidos, un grupo de animales vertebrados (hasta hace poco considerados reptiles) que más tarde evolucionarían a los mamíferos y que tuvieron especial importancia en el Pérmico, y reptiles diápsidos, de entre los que destacaría la llegada de los arcosaurios, grupo al que pertenecen los cocodrilos, los pterosaurios y los dinosaurios. Todos ellos tenían una distribución amplia facilitada por el hecho de que la mayoría de continentes estaban unidos formando un solo supercontinente situado en posición más o menos tropical: Pangea.

batrachotomus
Durante el Triásico Inferior el clima en la Tierra era predominantemente árido y cálido y los animales que habitaban el medio terrestre eran reptiles sinápsidos y algunos diápsidos, como estos dos ejemplares de Batrachotomus, un crurotarso encontrado en Alemania en sedimentos triásicos de hace 230 Ma (créditos: @shutterstocks).

Una erupción que cambiará el planeta

Durante cerca de 20 millones de años el planeta vivió un periodo de tranquilidad climática, tectónica y biológica en el que los diferentes seres vivos se adaptaron y se especializaron cada vez más. Pero de pronto todo esto empezó a cambiar hace unos 231-225 Ma, cuando se produjo una serie de erupciones volcánicas en un arco isla situado cerca de la costa occidental de Pangea, seguramente en latitudes tropicales. Entonces se emitieron ingentes cantidades de basaltos, gases invernadero y ceniza que desencadenarían cruciales desequilibrios en el ciclo del carbono que acabarían por afectar a todo el planeta. Se trata de las erupciones de Wrangellia, cuyos basaltos se extienden hoy en día más de 2300 km por la Columbia Británica (Canadá), Alaska y la península del Yukon. Con unos espesores de 2-3 km, que en la isla de Vancouver alcanzan los 6 km, estamos hablando de una de las mayores provincias volcánicas de los últimos 300 millones de años.

wrangellia
Reconstrucción paleogeográfica de Pangea durante el Triásico Superior (220 Ma) indicando la ubicación del arco de Wrangellia (Wrangellia Terrane) según varios autores (modificado a partir de deeptimemap.com).

Debido a la anómala actividad volcánica de Wrangellia, el efecto invernadero del planeta se incrementó y con ello la evaporación de las masas de agua. La mayor humedad ambiental conllevó también un mayor régimen de precipitaciones, que empezaron a sucederse cada vez con más frecuencia y violencia. Así, el mundo seco y árido de principios del Triásico dio paso a otro extremadamente húmedo a comienzos del Triásico Superior. Pero la naturaleza es experta en encontrar equilibrios y el clima no tardó mucho en estabilizarse, con un aumento de la vegetación para capturar con más rapidez el exceso de carbono emitido a la atmósfera. Así, tras 1 o 2 millones de años este evento pluvial catastrótifico sirvió de transición a un clima que seguía siendo húmedo y cálido, pero no tanto como hasta ese momento. Las plantas bajas que habían dominado en el pasado, adaptadas a condiciones climáticas mucho más secas y áridas, no lograron aguantar la fuerte presión del entorno y fueron sustituidas por otras formas vegetales más altas. Y los antiguos y pequeños herbívoros, que habían evolucionado para alimentarse de ellas, se encontraron con grandes problemas que hicieron que empezaran a perder importancia en los ecosistemas. Así es como ellos, y también sus depredadores, empezaron a verse desplazados poco a poco por los dinosaurios, que con unas dimensiones más reducidas tenían ciclos de vida mas rápidos que les permitían adaptarse mejor a los grandes cambios.

dinosaurios_origins
Los primeros dinosaurios encontrados eran animales pequeños. En esta imagen se puede ver el esqueleto de dos de los dinosaurios más antiguos de los que se tiene constancia, Herrerasaurus a la izquierda, de hasta 6 m de largo, y Eoraptor a la derecha, de 1.5 m de largo. Al fondo hay también un cráneo de Plateosaurus, uno de los dinosaurios más grandes del Triásico (imagen obtenida de wikipedia.org).

El ascenso de los dinosaurios

Diversos estudios relacionan el Evento Pluvial Carniense con el auge de los dinosaurios, y aunque todavía hay muchas incógnitas, al menos la coincidencia en el tiempo existe. Pero es que además los números indican que podría no ser una simple casualidad. Antes de que se produjera el evento, la abundancia de dinosaurios en el registro fósil era de tan solo un 5% del total de las especies de animales encontradas, pero después del evento este número ascendió hasta el 90%. Del mismo modo las dimensiones de las especies de dinosaurios aumentaron considerablemente, ya que se pasó de tener dinosaurios de un máximo de 6 m de longitud a especies que superaban con facilidad los 10 m de largo. Y al tiempo que esto ocurría sinápsidos y los reptiles diápsidos que habían dominado antes del evento, en especialmente los rincosaurios (herbívoros) y los crurotarsos (carnívoros) sufrieron un fuerte descenso que les llevó a su extinción o a quedar relegados a un segundo plano.

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Varios estudios, sobre todo de los últimos años, han relacionado el Evento Pluvial Carniense con el ascenso de los dinosaurios. En esta imagen se compara la evolución de la abundancia relativa de los diferentes grupos de reptiles a lo largo del Triásico (izquierda) y la proporción de dinosaurios con respecto al total de especies (rojo) o géneros (azul) durante el Triásico y el Jurásico Inferior (obtenido de J. Benton et al., 2018).

Pero no solo los dinosaurios se vieron beneficiados del Evento Pluvial Carniense, ya que los cambios que este fuerte cambio climático trajo fueron más allá de un simple cambio de faunas terrestres. En el mundo vegetal las coníferas empezaron a dominar claramente a partir de él, y lo seguirán haciendo durante millones de años, hasta que lleguen las plantas con flores ya en el Cretácico. Mientras que en el mar, los primitivos sauropterigios también empezaron a ser reemplazados por las formas más modernas, al tiempo que surgían los corales actuales, que en un futuro empezarán a constituir los arrecifes (como hacen hoy en día), y también los primeros nanofósiles calcáreos. Y todo ello gracias a un evento de extinción que reinició el juego y permitió que algunas formas de vida pudieran dar un gran salto evolutivo y ocupar los nichos ecológicos que hbaían quedado vacíos. Así es como juega sus cartas la evolución.

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Los corales son animales que segregan un esqueleto de carbonato cálcico. Hoy en día son los principales constructores de arrecifes en las zonas tropicales, aunque también hay corales solitarios (fuente: haikudeck.com).

Conclusiones

El Evento Pluvial Carniense es todavía poco conocido y apenas comprendemos bien las implicaciones que pudo llegar a tener, pero todo apunta a que podríamos estar ante uno de los eventos más importantes en cuanto a evolución de ecosistemas. Cada vez está más claro que este evento marcó la llegada de los ecosistemas actuales, tanto en tierra firme como en los diferentes medios marinos, y que evolutivamente fue un gran paso que sentó las bases para lo que estaba por venir (los mamíferos y los pterosaurios surgirían dentro del mismo Triásico). También estamos bastante seguros de que la causa fueron las erupciones de Wrangellia, ya que las relaciones isotópicas en carbono así lo indican; que duró aproximadamente 1-2 millones de años y que se produjo en cuatro pulsos, identificados en los sedimentos carnienses (facies Keuper) en varios lugares del planeta. Aunque lo más importante de este evento podría ser que fue la causa principal del ascenso de los dinosaurios, que ya existían en la Tierra desde al menos 10 millones de años antes. Pero todavía nos queda mucho por investigar sobre este evento, ya que, como es frecuente en ciencia, un nuevo descubrimiento no es el fin de las preguntas, sino el comienzo de otras nuevas preguntas que llevarán a un nuevo descubrimiento, que a su vez planteará sus propias preguntas. Así es como avanza la ciencia y es una de las cosas más fascinantes que tiene la investigación.

alcaraz_keuper
El Keuper es la tercera de las tres facies germánicas que dan nombre al Triásico. Esta facies, fromada por lutitas y depósitos evaporíticos, es común encontrarla con colores violáceos, rojizos o verdes, y en ella se localizan los sedimentos del Evento Pluvial Carniense. La imagen corresponde al LIG del Triásico de Alcaraz (Albacete) y representa unas lutitas rojizas-verdosas del nivel K3 (IGME).

Bibliografía

Andrew R. Green (2008): “Wrangellia Flood Basalts in Alaska, Yukon and British Columbia: Exploring the growth and magmatic history of a Late Triassic Oceanic Plateau“. Tesis Doctoral, Universidad de la Columbia Británica, 330p.

Andrew R. Greene, James S. Scoates, Dominique Weis (2008): “The Accreted Late Triassic Wrangellia Oceanic Plateau in Alaska, Yukon, and British Columbia“. Large Igenous Provinces Commission (ver online).

IGME: “PT006, Triásico de Alcaraz“. En Inventario de Lugares de Interés Geológico. Ver online.

Jacopo Dal Corso; Paolo Mietto; Robert J. Newton; Richard D. Pancost; Nereo Preto; Guido Roghi and Paul B. Wignall (2011): “Discovery of a major negative 13C spike in the Carnian (Late Triassic) linked to the eruption of Wrangellia flood basalts“. Geology, pp 78-82.

Jacopo Dal Corso, Alastair Ruffell and Nereo Preto (2018): “The Carnian pluvial episode (Late Triassic): New insights into this important time of global environmental and biological change“. Journal of the Geological Society, 175, pp 986-988.

José F. Barrenechea; José López Gómez y Raúl de la Horra (2018): “Mineralogía, sedimentología y paleosuelos del evento pluvial del Carniense (CPE) en el este de España: indicadores de humedad y variaciones del nivel del mar“. Revista Macla, nº 23.

Michael J. Benton; Massimo Bernardi and Cormac Kinsella (2018): “The Carnian Pluvial Episode and the origin of dinosaurs“. Journal of the Geological Society, Vol. 175, pp 1019-1026.

Jacopo Dal Corso; Massimo Bernardi; Yadong Sun; Haijun Song; Leyla J. Seyfullah; Nereo Preto; Piero Gianolla;, Alastair Ruffell; Evelyn Kustatscher; Guido Roghi; Agostino Merico; Sönke Hohn; Alexander R. Schmidt; Andrea Marzoli; Robert J. Newton; Paul B. Wignall and Michael J. Benton (2020): “Extinction and dawn of the modern world in the Carnian (Late Triassic)“. Science Advance Review, 6 (38).

Fe de erratas: Inicialmente en el post se hablaba de los sinápsidos como parte de los reptiles, pero hoy en día Synapsida se considera una clase propia de vertebrado amniota que incluye tanto a los mamíferos como a nuestros ancestros, antes conocidos como «reptiles mamiferoides».

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