EL CUATERNARIO, Apuntes de Biología

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CRONOLOGÍA DEL CUATERNARIO

CAPÍTULO 4.- CRONOLOGÍA DEL CUATERNARIO

CRONOLOGÍA DEL CUATERNARIO

4.1.- EL LÍMITE PLIO-PLEISTOCENO

El término Cuaternario fue introducido por Desnoyers (1829) para describir unos depósitos marinos más recientes que los considerados terciarios en la Cuenca del Sena. Posteriormente, Lyell (1839) introdujo los términos Pleistoceno y Holoceno como subdivisiones del mismo. Desde entonces se ha cuestionado mucho la entidad del Cuaternario, centrándose la discusión en si los procesos y depósitos cuaternarios son suficientemente característicos y representativos como para considerarlo un Sistema dentro de la Escala Cronoestratigráfica, claramente distinguible del Terciario, o si habría que incluirlo dentro del Neógeno. Las primeras definiciones de Cuaternario se realizaron en base a consideraciones climáticas y antropológicas, situándose su comienzo en 1,8- Ma. Inicialmente se consideró la aparición del género Homo como característica fundamental del comienzo del Cuaternario, si bien este hecho no puede ser considerado como determinante dada la diacronía existente en la aparición de este género en todo el globo, que no permite realizar correlaciones precisas entre los distintos continentes. Asimismo, los cambios climáticos también han sido propuestos tradicionalmente para establecer el comienzo del Cuaternario, considerándose su inicio como el momento de la instalación de los casquetes polares. Desde estas primeras definiciones hasta el final de la primera mitad del siglo XX, la cronoestratigrafía del Plioceno y Cuaternario ha sido objeto de grandes controversias, tanto en lo referente a la terminología como en lo referente a la cronología. Por esta razón, durante el 18º Congreso Geológico Internacional que tuvo lugar en Londres en 1948, se hicieron una serie de recomendaciones para la definición del límite Plio-Pleistoceno, el cuál debería estar basado en cambios faunísticos, dentro de una secuencia de carácter marino, que marcasen los primeros indicios de un deterioro climático en la secuencia neógena de Italia. Según esto, el "Pleistoceno Inferior debería incluir como unidad basal el miembro inferior de la formación marina Calabriense, así como su equivalente continental el Villafranquiense". El que se eligiese la base del Calabriense como límite inferior del Cuaternario para el Mediterráneo se debe a que es en dicho piso donde se registra la primera aparición de fauna fría ( Arctica islandica , Hyalinea baltica ) procedente del Atlántico Norte, indicando por lo tanto el primer indicio de un deterioro climático en el Hemisferio Norte. A partir de que se hicieran estas recomendaciones comenzó un largo debate, todavía hoy inconcluso, acerca de la elección de la sección más idónea para establecer el estratotipo del límite Plio-Pleistoceno. Tuvieron que pasar 36 años para que durante el 27º Congreso Geológico Internacional (Moscú) se propusiera que dicho estratotipo (GSSP: Global Stratotype Section Point) se definiese en la sección de Vrica, (Aguirre y Passini, 1985). Esta propuesta fue posteriormente ratificada por la International Commission on Stratigraphy , (Basset, 1985).

Escala

paleomagnética

18 O

MATUYAMA

Ma

Escala isotópica

BRUNHES

Plioceno

Holoceno

Cronoestratigrafía del Cuaternario

superiormedio inferior

E.I. 1 128 ka; inicio E.I. 5780 ka; E.I. 19Límite Matuyama/Brunhes

0,780,78 1,81,

Pleistoceno

Olduvai

Figura 4.1.- Cronología del Cuaternario (modificada de Bardají

et al

CAPÍTULO 4

4.2.- EL PLEISTOCENO

Las primeras escalas cronoestratigráficas del Cuaternario se realizaron en base a criterios paleoclimáticos, y más concretamente en base a los testigos de las distintas fases glaciares del norte de Europa. La correlación entre los depósitos glaciares y los depósitos fluviales de distintos afluentes del Danubio en la región alpina, dio lugar al establecimiento de las seis glaciaciones clásicas utilizadas como escala cronoestratigráfica en Europa: Biber (Plioceno Superior-Pleistoceno Inferior); Donau (Pleistoceno Inferior); Günz, Mindel, Riss (Pleistoceno Medio); y Würm (Pleistoceno Superior). El problema fundamental de esta escala radica en el carácter discontinuo de los depósitos, así como en el hecho de que no están situados con precisión dentro de una escala temporal, ya sea paleomagnética o radiométrica, con lo que la correlación entre localidades distintas se hace muy difícil. Asimismo, y dado que esta escala se realizó en zonas de altas latitudes o altitudes, donde se dieron las condiciones adecuadas para el desarrollo de fenómenos glaciares, la correlación con los depósitos cuaternarios existentes en otras áreas es prácticamente imposible. Con el inicio de las investigaciones en sedimentos oceánicos profundos, se dio un primer paso para el establecimiento de una escala cronoestratigráfica global del Cuaternario, ya que el registro continuo de sedimentos, así como los estudios faunísticos y paleomagnéticos realizados, han permitido dar una edad a las distintas fluctuaciones climáticas que caracterizan al Cuaternario, que también están siendo contrastadas con los parámetros orbitales. El Pleistoceno Inferior se caracteriza por la alternancia rápida de eventos climáticos extremos (episodios glaciares e interglaciares) en ciclos de unos 41.000 años de periodicidad hasta los 0,9 Ma. En este momento y haciéndose más significativo a partir de 0,6 Ma, esos eventos climáticos extremos se producen con una ciclicidad de 100.000 años. En estos nuevos ciclos y según el registro isotópico, hay un crecimiento lento y oscilatorio de los grandes mantos de hielo durante la mayor parte del ciclo, seguido de una rápida deglaciación de unos 10.000 años de duración. Las pequeñas oscilaciones de 41.000 y 23. años no desaparecen, pero persisten como oscilaciones secundarias ampliamente ocultas bajo el nuevo ciclo de 100.000 años. El inicio del Pleistoceno Medio se establece a los 780 Ka, coincidente con la inversión paleomagnética Matuyama / Brunhes y el estadio isotópico 19. En lo que se refiere al registro de grandes mamíferos fósiles y más o menos coincidiendo con este límite (Azanza et al ., 1999), se produce en el Mediterráneo occidental una renovación faunística total, apareciendo gran parte de las líneas evolutivas de los mamíferos actuales, incluyendo el hombre.

1

2

3 4

5a 5b

5c 5d

5e

SPECMAP (Imbrie

et al

GRIP (Grootes

et al

ka 25 50

18

O

ÚLTIMO

INTERGLACIAR

MÁXIMOINTERGLACIAR

CICLO GLACIAR

WURMIENSE

18 O

**-

-**

ka 20 40 60

Figura 4.2.- Cronología del Pleistoceno Superior

CRONOLOGÍA DEL CUATERNARIO

Los estadios 4, 3 y 2 corresponden al ciclo glaciar Wurmiense, última glaciación del Cuaternario, que se inicia hace 74.000 años y termina hace 10.000 años. Entre el final del subestadio 5a y el principio del estadio isotópico 4 (74-59 Ka), se registra un periodo bien definido de acumulación glaciar. Hay registro de un rápida glaciación con fuerte acumulación de hielo en el Hemisferio Norte debido a una baja insolación en verano y alta insolación en invierno que favorecen el crecimiento de los casquetes glaciares. Durante el estadio isotópico 3 (59-28 Ka) el clima global es frío pero presenta un patrón climático más complejo. Un periodo de calentamiento en el tránsito entre el estadio 4 y el estadio 3 (60 Ka) parece ser evidente por la presencia de paleosuelos en Europa del Este y Rusia. Otro intervalo de calentamiento parece tener lugar entre los 33 y 28 Ka. En el estadio isotópico 2 se produce un crecimiento de los casquetes glaciares en el Hemisferio norte que comienza hace unos 28.000 años. El nivel del mar descendió unos 120 m con respecto al actual durante este estadio isotópico. Alrededor de los 18.000 años se alcanza el volumen máximo de hielo en el océano y la mayor acumulación en el continente. En Fenoescandia (Escandinavia), el espesor de la capa de hielo fue de 3.000 m y en Escocia e Irlanda de 1.700 m. Según las simulaciones de los modelos de circulación atmosférica general, la posición del Frente Polar hasta los 16.000 años se situaría a una latitud de 40º N. A partir del 18.000 se inicia la fusión de los hielos. El Frente Polar se retira hacia el NO del Atlántico, incrementándose la temperatura de la superficie del océano y aumentando la evaporación y el flujo de humedad hacia los continentes. El nivel del mar empieza a subir muy rápidamente a partir de los 13.000 años. Entre el 11.000 y el 10.000 se establecen nuevamente condiciones frías y áridas, y se producen reavances glaciares en el NO de Europa. Al mismo tiempo, el Frente Polar avanza nuevamente hacia el sur, hasta alcanzar posiciones cercanas a las que tenía en el 18.000. A este breve episodio frío, definido a escala global, se le ha denominado Dryas III o Younger Dryas. El final del Dryas III marca el inicio del Holoceno.

4.3.- EL HOLOCENO

El Holoceno constituye el Presente Interglaciar o estadio isotópico 1, según la escala isotópica, extendiéndose cronológicamente entre los 10.000 años y la actualidad.