Estudio de microfósiles de Tongoy revela aspectos inéditos de la formación del Sistema de la Corriente de Humboldt

La investigación, en la que participaron el Dr. Marcelo Rivadeneira, de la Universidad de La Serena, y el investigador de CEAZA, Pablo Oyanadel-Urbina, reconstruyó las condiciones del océano frente a Tongoy hace millones de años, revelando una alta productividad marina y nuevas claves sobre el cambio climático.

Comprender cómo funcionaban los océanos hace millones de años puede ser clave para anticipar los efectos del cambio climático sobre los ecosistemas marinos del futuro. Con ese objetivo, un equipo internacional de investigadores liderado por el Dr. Patrick Grunert, de la Universidad de Colonia (Alemania), reconstruyó las condiciones oceanográficas que existían hace entre 7,6 y 6 millones de años a partir de los sedimentos ricos en diatomeas de la Quebrada Las Salinas, ubicada en la Península de Tongoy, a unos 2,5 kilómetros de la actual línea de costa de la Región de Coquimbo.

La investigación, en la que se analizaron sedimentos pertenecientes a la Formación Coquimbo, se desarrolló en el marco del proyecto CRC 1211 “Earth-evolution at the dry-limit”, financiado principalmente por la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), con apoyo de proyectos ANID/FONDECYT chilenos.

El estudio reunió especialistas de la Universidad de Colonia, el GFZ Helmholtz Centre for Geosciences, la Universidad Austral de Chile, instituciones de España y Austria y la Universidad de La Serena, con contribuciones del Centro de Estudios Avanzados en Zonas Äridas, CEAZA, contando con la participación del Dr. Marcelo Rivadeneira, del Centro de Investigación de Frontera de la USerena, y el paleontólogo Pablo Oyanadel-Urbina, investigador del Laboratorio de Paleobiología de CEAZA y gerente de Operaciones de Therium, empresa especializada en paleontología.

Los resultados del estudio, publicados en la revista Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, revelan que hace millones de años, la costa de Tongoy ya albergaba un sistema marino con niveles de productividad comparables a los de las actuales zonas de surgencia más intensas del planeta.

Con respecto a esto, el  investigador académico del Laboratorio de Macroecología, Evolución y Paleontología del Centro de Investigación de Frontera de la Universidad de La Serena, Dr. Marcelo Rivadeneira señaló que “nuestro objetivo es hacer reconstrucciones paleoambientales y en este estudio nos adentramos en un sector de Tongoy, donde encontramos una capa de sedimentos marinos conocida como diatomitas, con una edad aproximada de entre 6 y 7 millones de años, lo que nos permite conocer cómo funcionaba el ecosistema marino de la corriente fría de Humboldt en ese entonces”.

Según el Doctor en Ciencias Biológicas mención Ecología, la extraordinaria abundancia de diatomeas y de esporas del género Chaetoceros, organismos característicos de aguas frías y ricas en nutrientes, permitió reconstruir cómo el afloramiento costero fue fortaleciéndose de manera progresiva, sentando las bases de la productividad que hoy distingue al Sistema de Corriente de Humboldt.

“La zona costera de la Provincia de Elqui, desde Tongoy hasta el Archipiélago de Humboldt, presenta afloramientos de sedimentos marinos de la llamada Formación Coquimbo, formación geológica que describió el mismo Charles Darwin, la que es extremadamente rica en fósiles, por lo que nos permite acceder a una ventana de tiempo de aproximadamente 11 millones de años hasta hace 2 millones de años antes del presente y encontrar pistas particulares sobre cómo funcionaban los ecosistemas marinos del pasado”, agregó.

El Dr. Rivadeneira también explicó que “esperábamos encontrar una productividad primaria muy baja, porque hace millones de años se tenían condiciones más bien subtropicales, pero fue todo lo contrario, lo que nos dice que el sistema marino de Humboldt, estaba empezando a tener niveles de productividad muy altos, incluso aunque no estaba formado en un 100%”.

Asimismo, el Paleontólogo e investigador CEAZA, Pablo Oyanadel, profundizó en el valor de los registros fósiles estudiados en Tongoy y en la información que estos pueden entregar, destacando que “las diatomeas y otros microfósiles son excelentes indicadores del ambiente marino, porque cada especie vive bajo condiciones específicas y requerimientos ecológicos específicos”.

En línea con esto, el  gerente de Operaciones de Therium -empresa especializada en paleontología- aseguró que “con estos datos podemos estimar de manera conjunta la edad de los sedimentos y reconstruir cómo eran las condiciones del océano en el pasado, como la intensidad de la surgencia costera, la disponibilidad de nutrientes, la productividad biológica e incluso cambios en la temperatura y la cercanía a la costa”.

Ahondando en los hallazgos de la investigación, Oyanadel sostuvo que “uno de los resultados más interesantes del estudio, demuestra que los depósitos diatomaceos de Tongoy se formaron en distintos momentos y no durante un solo evento. Esto permite reconstruir con mayor precisión la evolución de la paleo bahía de Tongoy y entender mejor cómo fueron cambiando las condiciones geológicas y oceanográficas a lo largo del tiempo”.

El investigador también destacó que “ayuda a interpretar de manera más precisa la historia del Sistema de la Corriente de Humboldt y su influencia sobre la costa chilena durante el Neógeno”.

“Este estudio permite tener una base sólida una vez que interpretemos los paleoambientes de los organismos y poder conocer de mejor manera la fauna del pasado de la antigua costa de las Regiones de Coquimbo y Atacama”, añadió. 

En cuanto a la metodología utilizada para llevar a cabo esta investigación, Oyanadel detalló que “para este estudio fue necesario integrar de manera sistemática y de una sola vez la información de diatomeas, magnetoestratigrafía y sedimentología para construir una cronología sólida y entender cómo se relacionaban los distintos depósitos”.

De acuerdo al experto, esto supuso un reto, ya que “los sedimentos marinos no siempre están depositados como capas únicas y continuas. Además, los estudios previos mostraban edades diferentes, dado que se utilizaban distintas metodologías y formas de muestreo y muchas localidades no estaban bien documentadas”.

Mirar al pasado, para tener un mejor futuro

Junto con aportar nuevos antecedentes sobre la evolución del Sistema de Corriente de Humboldt, los resultados de este estudio abren nuevas líneas de investigación y entregan herramientas para comprender cómo podrían responder los ecosistemas marinos en un escenario de cambio climático.

En relación a esto, el Dr. Marcelo Rivadeneira recalcó que “esto tiene directa relación con los estudios de cambio climático global, ya que esta ventana de tiempo, de hace 6 a 7 millones de años, es vista por la comunidad científica como un buen análogo de las condiciones climáticas que ocurrirán en el futuro, en un mundo más cálido, ya que es una prueba de cómo funcionó el ecosistema en condiciones similares”.

“Por eso es tan importante tener estas reconstrucciones, para saber si cuando se caliente el planeta y el océano, todavía sería tan productivo y aparentemente, la respuesta es que sí, por lo que eventualmente podríamos tener un sistema de Humboldt con condiciones más cálidas, pero aún con alta productividad”, enfatizó.

Además de esto, el investigador de la USerena afirmó que “este estudio ilustra la utilidad de los microfósiles para dar pistas climáticas, y aunque nosotros nos centramos especialmente en los niveles de productividad, también se podrían estudiar los cambios en temperatura y otros aspectos de las condiciones paleoceanográficas que estaban imperando en ese momento”.

“Este estudio es un primer peldaño de una escalera que tenemos que construir para saber exactamente en qué momento se activa este sistema hiper productivo de Humboldt. Por eso, necesitamos buscar otros sedimentos de distintas edades y evidencias para determinar si este sistema se originó hace 6, 7 o 10 millones de años”, insistió.

Sumado a esto, el Dr. Rivadeneira relató que “este tipo de estudios forma parte de un gran programa de investigación de colaboración internacional, para reconstruir las condiciones ambientales y la paleobiodiversidad, con el fin de entender cómo funcionaba el ecosistema marino antes del hombre y en un escenario climático más parecido al escenario futuro”.

“Uno de los temas que estamos investigando es si en esa época ya existían eventos de El Niño, ya que hay modelos climáticos que plantean que en un futuro con el océano más caliente, estos podrían ser más frecuentes o más intensos”, adelantó.