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Descifrando la increíble conexión que existió entre la Patagonia y la península Antártica

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Publicado
27 de dic del 2011

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Ciencia

Evolución del supercontinente Pangea, donde se observa el vínculo original entre la península Antártica y el cono sur de América.
Evolución del supercontinente Pangea, donde se observa el vínculo original entre la península Antártica y el cono sur de América.

Por: Victoria Martínez, INACH.

Durante tres años (2007-2009) investigadores de diversas disciplinas de las Ciencias de la Tierra se convocaron en el Proyecto Anillo Antártico “Conexiones geológicas entre Antártica occidental y Patagonia, desde el Paleozoico tardío al reciente: tectónica, paleogeografía, biogeografía”, financiado por el Programa Bicentenario de Ciencia y Tecnología (PBCT, de Conicyt) y el INACH. El estudio reunió importantes evidencias en la Patagonia chilena y varias localidades de la península Antártica que comprobaron la conexión que existió en algún periodo geológico de ambos territorios. Fue un inédito proyecto caracterizado por un trabajo multidisciplinario que permitió tener una mirada holística sobre una parte importante de la historia de la Tierra.

La Antártica: un tesoro del pasado de la Tierra

De todos los continentes del planeta existe uno lleno de secretos por revelar: la Antártica. Un lugar que hace unos 200 millones de años fue poseedor de tupidos bosques como los que hoy conocemos en el sur de Chile, lo que ha evidenciado que Sudamérica y la Antártica estuvieron conectadas en algún período geológico cuando formaban parte de ese gran continente llamado Gondwana.

Encontrar algunas de estas evidencias ha sido por más de 25 años el objetivo de la paleobotánica de la Universidad de Chile, Dra. Teresa Torres, Directora del proyecto Anillo Antártico “Conexiones geológicas entre Antártica occidental y Patagonia, desde el Paleozoico tardío al reciente: tectónica, paleogeografía, biogeografía”, financiado por Conicyt y el INACH. El proyecto planteó como principal hipótesis que la península Antártica estuvo adosada al borde occidental de la Patagonia hasta el Mesozoico temprano (hace 200 millones de años) y que posteriormente migró hacia su posición actual impulsada inicialmente por los procesos conducentes a la apertura del mar de Weddell y la siguiente expansión del fondo oceánico en el mar de Scotia.

El proyecto contó con la participación de investigadores de diferentes disciplinas de la Universidad de Chile: de la Facultad de Ciencias Agronómicas, Teresa Torres (Directora), de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, los geólogos Francisco Hervé, Jacobus Le Roux, César Arriagada, Diego Morata, y de la Facultad de Ciencias el biólogo Patricio Moreno. También fueron parte de esta investigación los geólogos Juan Pablo Lacassie, Estanislao Godoy, Mauricio Calderón, Marcelo Solari, del Servicio Nacional de Geología y Minería; Constantino Mpodozis, de Enap Sipetrol, y la bióloga Sylvia Palma, de la Universidad de Concepción. Se contó con la colaboración de investigadores de Australia, Francia, Brasil, Alemania y Norteamérica, quienes garantizaron una experimentada interpretación de los análisis de las rocas. Además realizaron una valiosa colaboración 15 estudiantes de pre-grado y post-grado. El INACH también destacó con la participación del paleobiólogo Marcelo Leppe y la enriquecedora ayuda del geólogo Stefan Kraus.

El nacimiento de una teoría

Según Teresa Torres, dicha teoría ya había sido formulada en base a observaciones geofísicas del fondo del océano que separa hoy en día a Sudamérica de la Antártica. Es por esto que el proyecto, organizado en diferentes grupos, buscó las evidencias geológicas y paleontológicas que justificaran la teoría.

El grupo de Paleomagnetismo estudió las paleolatitudes magnéticas en las rocas para establecer la posición relativa que tenían la península Antártica y la Patagonia desde el Jurásico. El grupo de Procedencia sedimentaria tuvo por misión determinar si las rocas de la península Trinidad, de Antártica y las rocas del complejo Duque de York, de la isla Desolación, en Patagonia, se depositaron en continuidad espacial. El grupo de Paleoclima persiguió conocer y comparar las variaciones climáticas ocurridas durante el Pleistoceno-Holoceno. El grupo de Paleoambiente, a través de la sedimentología, el apoyo paleontológico y las dataciones radiométricas de las rocas, comparó la evolución de los ambientes sedimentarios de Patagonia y la península Antártica.

El grupo de Paleobotánica y Paleontología tuvo por objetivo buscar y determinar elementos de flora y fauna y establecer las relaciones paleofitogeográficas y paleozoológicas entre las dos zonas de interés. La profesora Torres agrega que el grupo más grande, liderado por el profesor Hervé, desplegó expediciones marítimas y terrestres para hacer estudios de tectónica, petrología, geoquímica y geocronología, y estudiaron rocas del Meso-Cenozoico de Patagonia y la Antártica, con el fin de conocer la composición, la edad y los procesos de exhumación de los batolitos y sucesiones volcánicas.

Todas estas disciplinas estudian la composición, estructura y procesos geológicos y biológicos que son parte de la historia de la Tierra y fueron fundamentales para cumplir el objetivo principal del estudio: evidencias de las conexiones que existieron entre la Antártica y Patagonia. Estos eventos pueden ser reconocidos en terreno. Un ejemplo es el caso de la isla Rey Jorge en la Antártica, que en la actualidad tiene 6 ó 7 volcanes apagados y reconocidos estratos con vegetales fósiles.
Reconstrucción de la isla Rey Jorge durante el Paleoceno-Eoceno hace 50 millones de años.
Según comenta Torres, “en el pasado, hace más de 50 millones de años, esta isla era como estar exactamente en la región de Osorno”, una ciudad rodeada de bosques y de volcanes en el sur de Chile. Para ella, “la Tierra se va renovando, cambiando, nada de lo que ocurre ahora es nuevo; ya ocurrió y volverá a ocurrir”.

El increíble lazo que une a la Antártica con la Patagonia

El estudio tuvo relevantes hallazgos en las diferentes áreas de trabajo. En el caso de la paleobotánica (Teresa Torres), algunos resultados dan cuenta de que varias de las especies arbóreas emparentadas con araucarias, arrayanes, mañíos, robles, raulíes, reconocidas por el estudio de sus maderas petrificadas e impresiones foliares y que fueron encontradas en los alrededores de Puerto Natales, son similares y contemporáneas con las halladas en las islas Rey Jorge, Seymour y James Ross, en la Antártica, y esto también se ha reproducido con el polen, las esporas e impresiones foliares.

Estos antecedentes evidencian que la flora del Paleógeno (hace 64 a 20 millones de años) tanto de la península Antártica como de Patagonia, tuvieron un desarrollo en medios muy similares, siendo parte de una misma zona cercana. Se realizaron estudios de macroflora y microflora en la isla Rey Jorge y el resultado fue el hallazgo de algunas especies semejantes a las que se pueden encontrar actualmente en los bosques del sur de Chile.

En paleozoología también se hicieron importantes descubrimientos, específicamente en la sierra Dorotea, Puerto Natales. Allí se encontraron fragmentos óseos de un plesiosaurus, reptil marino de la familia Elasmosauridae, siendo el registro más antiguo de esta familia en Patagonia. Esto es de suma importancia ya que plesiosaurus similares y contemporáneos fueron descritos por investigadores argentinos y norteamericanos en la Formación López de Bertodano, en la isla Seymour (Antártica), evidenciando que la forma en que se distribuyen dichas especies en estas zonas indica el ambiente marino de la sierra Dorotea durante el Cretácico superior. Torres destaca el entrenamiento y desarrollo adquirido por el estudiante Rodrigo Otero (ayudante del curso de Paleontología, en la U de Chile), quien realizó importantes aportes al proyecto en el área de la Paleontología y Bioestratigrafía.

Otros hallazgos con importante información de épocas más modernas, como el Eoceno medio a superior (36 millones de años atrás, edad dada por la fauna, flora y datación radiométrica de circones), ocurrieron en las cercanías de Punta Arenas. Allí se descubrieron registros de episodios marinos y continentales, destacándose los niveles con dientes de peces de ocho familias de tiburones y mantarrayas, intercalados con niveles con polen, esporas, hojas y maderas de Nothofagus y Araucaria, evidencias que indican episodios de ambientes continentales interrumpidos por ambientes marinos. Para los investigadores esto significó constatar en un período más joven, las relaciones temporales y espaciales con la isla Seymour, un lugar caracterizado por su riqueza fosilífera que presenta episodios con plantas y fauna similares a las halladas en la Patagonia.

Las evidencias fueron claves para establecer la conexión faunística y florística existente entre la Antártica y la Patagonia, un hecho fundamental para comprender de mejor manera qué pasó con el planeta en tiempos pasados. Al respecto, la Dra. Torres dice que “conocer la historia de la Tierra siempre es relevante y al entenderla se pueden comprender procesos que suceden actualmente y que pasarán a futuro. Han existido eventos geológicos importantes, como los volcanes y sus erupciones violentas, terremotos y maremotos que eran comunes en el pasado”.

Los secretos que ocultan las rocas en la Patagonia

Francisco Hervé es profesor de Geología, de la Universidad de Chile, Premio Nacional de Geología (1985) y Subdirector de este proyecto. Para él la experiencia en terreno cumplió con todo lo que se planteó inicialmente, recolectando muestras de importantes lugares de la península Antártica y la Patagonia. Dentro de su trabajo destacó un hallazgo vital para el fin de la investigación. “Para mí lo más sorprendente y con resultados importantes que están en desarrollo, fue la información geológica que pudimos obtener de los testigos de roca de la Empresa Nacional del Petróleo (ENAP); ello nos permitió saber cuáles eran las rocas antiguas que estaban debajo de los sedimentos de la cuenca de Magallanes en Tierra del Fuego”.

El geólogo explica que estos testigos corresponden a las perforaciones que hacía ENAP cuando atravesaba todas las rocas de la cuenca de Magallanes en busca del petróleo. Estos testigos llegaban hasta la base, a 4 mil metros bajo la superficie (recordemos que los mineros atrapados en la mina San José fueron rescatados a sólo 700 metros de profundidad). Lo importante es que esas rocas fueron puestas a disposición de los investigadores.

La nutrida información de esas rocas permitió generar notables aportes para establecer la relación geológica entre la península Antártica y la Patagonia. “Existen rocas muy antiguas -de hasta 540 millones de años- e incluso algunas de esas rocas mostraron haberse generado durante el período Pérmico, o sea, hace 250 millones de años. Estas últimas sufrieron un evento metamórfico, proceso que fue casi idéntico a lo que se conoce en la península Antártica, y eso fue una prueba de que la Antártica con la Patagonia estuvieron probablemente juntas antes del Pérmico”, explica.
Hervé comenta que este hallazgo fue, sin duda, uno de los más relevantes de su disciplina en el marco del proyecto para establecer la edad precisa de las rocas. “Para ello nos hemos asociado con un laboratorio en Australia, uno de los más modernos del mundo y que nos ha dado la edad precisa de las rocas con una calidad y en una cantidad que antes no se hubiese podido obtener. La geología es una ciencia histórica y tener edades de las rocas y de los eventos que las producen, es lo que permite ir estableciendo la historia de esta parte de la Tierra”, enfatiza el profesor Hervé.
Otro resultado muy interesante surgió del estudio paleomagnético de las rocas de la Antártica, realizado por el Prof. César Arraigada y su estudiante de Magíster Fernando Poblete. Este método tiene la capacidad de demostrar si las rocas han experimentado movimientos horizontales importantes después de su formación y la hipótesis era que ello se evidenciaría en las rocas de la península Antártica. Sin embargo, los resultados alcanzados por ellos demostraron que este movimiento fue limitado y no puede explicar la distancia a que hoy día se encuentran Patagonia y la Antártica. Como conclusión, apoyándose en resultados obtenidos por otros investigadores, se concluye que en realidad se movió Sudamérica hacia el norte y no la península Antártica hacia el Sur, para generar la distancia actual entre ambas regiones.

Un trabajo complementario para un mismo objetivo

Para Francisco Hervé, este trabajo unió en un solo objetivo a importantes disciplinas que en conjunto forman la Geología. “El que sea un trabajo que involucre a varias disciplinas fue una de las cosas interesantes de este proyecto, colaborar y comparar sus resultados con gente que se desarrolla en otras áreas. Además, estos temas son tan complejos que es imposible pensar que un solo grupo de una disciplina podrá resolverlos”, indica el investigador y complementa que “esto resultó tan bien, que todos tuvimos ganas de seguir haciéndolo y por eso surgió un segundo proyecto Anillo que está en ejecución (Evolución geológica y paleontológica de las cuencas de Magallanes y Larsen en el Mesozoico y Cenozoico: fuente de sus detritos y posibles equivalencias)”.

Torres coincide con esta visión y afirma que “una de las gracias de este tipo de proyecto es que por una sola vez reúne a investigadores de distintas disciplinas, entre ellas Paleomagnetismo, Sedimentología, Tectónica, Geoquímica, Petrología, Geocronología, Paleontología, Paleobotánica y Paleoclimatología. Esto es importante, porque en general en la ciencia cada cual trabaja en lo suyo y este proyecto reunió a muchos investigadores que se desempeñan en áreas distintas pero con un interés común, y es a lo que el estudio apuntaba: tener una visión holística de la Tierra, porque es una sola y es importante estudiarla desde varios puntos de vista”. También señala que “el éxito del proyecto se debe a la activa participación de los jóvenes investigadores de los diferentes grupos de trabajo, a quienes se les dieron obligaciones de ‘grandes’, las que asumieron con gran responsabilidad, respeto y un contagioso entusiasmo: mención honrosa para todos y cada uno de ellos”.

Es clara al decir que este trabajo fue extraordinario, ya que tuvo la oportunidad de realizar un trabajo codo a codo con profesionales de la Geología. “Antiguamente trabajaba muy solitaria, realizando un trabajo que hay que hacer, previo a todo, que es la identificación taxonómica de las plantas fósiles, pero actualmente con los nuevos enfoques de la Paleontología hay que tener estudios integrados”, añade la prof. Torres.

En palabras de la paleobotánica de la Universidad de Chile, “estos proyectos de carácter holístico son los que se deberían desarrollar en todo el planeta; uno tiene que enseñarle a los profesores, niños y a todos quienes quieran aprender que la Tierra es una sola y hay que estudiarla de forma completa. Los resultados apuntan a entender que fuimos y somos parte de un mundo que alguna vez estuvo unido en el Gondwana, formado en gran parte por Antártica y Sudamérica. Nosotros estudiamos el corazón de Gondwana, que es el origen y causa de muchas cosas. El Chile actual, por ejemplo, es un relicto de la flora que existió en el pasado en la Antártica: nuestros bosques tienen árboles como los robles y coigües con parientes de 70 millones de años y más, como la araucaria, los mañíos y los helechos, cuyos parientes existían hace más de 150 millones de años. La Antártica tuvo un pasado verde esplendoroso, como el de Sudamérica y eso es una evidencia de que fue parte del mundo desaparecido y fraccionado del supercontinente Gondwana”.

Las proyecciones

La investigadora Teresa Torres afirma que “ya sabemos que hubo conexión, ahora queremos saber cómo fue la evolución de esas conexiones y en qué momento se dieron para obtener un modelo más preciso”. Para ella este trabajo es un grano de arena dentro de todo el conocimiento, pues existen proyectos de carácter similar, por ejemplo, en Argentina. Sin embargo, comenta que “ahora sí tenemos evidencia que nos permite orientar la investigación. Tenemos este nuevo proyecto, porque sabemos dónde está la relación y en dónde se encontrarán los datos más espectaculares que corroboren las conexiones detectadas en el primer proyecto”.

El grupo de paleomagnetismo obteniendo testigos de roca para comprender la paleoposición de estos territorios
El grupo de paleomagnetismo obteniendo testigos de roca para comprender la paleoposición de estos territorios.