El origen del barro

Hace años, el geólogo Neil Davies viajó a Bolivia para rebuscar entre montones de peces fosilizados. Quería saber más sobre la antigua costa por la que nadaron estos peces hace aproximadamente 460 millones de años, y tal vez entender cómo murieron. Descubrió que los peces parecían haberse ahogado en la arena fangosa que los ríos arrastraban rápidamente al mar, quizás durante una tormenta.

Grupos similares de montones de peces asfixiados aparecen en otras partes del mundo en rocas de edad similar. Esto fue antes de que las plantas colonizaran los continentes, por lo que las riberas de los ríos no tenían raíces ni tallos que pudieran atrapar sedimentos fangosos en la tierra.

Si uno magnifica este efecto a nivel mundial, los impactos habrían sido sustanciales —no solo en la vida costera, sino en el paisaje de todo el planeta—. Antes de las plantas, los ríos habrían despojado a los continentes de sedimentos y arcilla —componentes clave del lodo— y enviado estos materiales al lecho marino. Esto habría dejado continentes llenos de roca estéril y mares con peces asfixiados.

Una vez que las plantas llegaron al suelo, las cosas comenzaron a cambiar. El lodo se adhirió a la vegetación a lo largo de las orillas de los ríos y se quedó pegado, en lugar de ir directamente al lecho marino. Davies, ahora en la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, y sus colegas descubrieron que la expansión de las plantas terrestres entre hace aproximadamente 458 millones y 359 millones de años coincide con un aumento de más de diez veces del lodo en la tierra —y un cambio significativo en las formas en que fluían los ríos—. La llegada de las primeras plantas y luego del lodo “cambió fundamentalmente la forma en que opera el mundo”, dice.

La vida desarrolló herramientas para hacer frente a la nueva lodosa suciedad y las nuevas formas de los ríos, lo que resultó en una diversificación de la vida y los paisajes que persiste hasta el día de hoy. Las plantas son responsables de gran parte de este cambio, pero el lodo también contribuyó al agregar cohesión a los continentes —a diferencia de la arena, el lodo húmedo se pega—.

Davies ahora está trabajando para dilucidar si las primeras plantas aumentaron la creación de lodo, atraparon más lodo en su lugar o jugaron ambos roles. Es una historia que vale la pena aclarar, dice Woodward Fischer, geobiólogo del Instituto de Tecnología de California en Pasadena. “El barro es una de las cosas más comunes y abundantes en las que uno pueda pensar”, dice. “El reconocimiento de que durante la mayor parte de la historia de la Tierra no fue así es una gran cosa”. La investigación también podría ayudar a servir de base para tomar las decisiones actuales sobre proyectos de ingeniería fluvial como la construcción de represas, dice Fischer. Comprender las formas en que la vegetación manipula el flujo de los ríos y la acumulación de sedimentos podría ayudar a prevenir algunas de las fallas que han contribuido a las inundaciones a lo largo del río Mississippi y otras vías fluviales importantes en todo el mundo. “Cada poquito que podamos mejorar allí tiene un gran impacto”, dice.

De barro y riberas

Cuando los geólogos hablan de lodo, se refieren a partículas diminutas que se pegan cuando están mojadas. Esas partículas a menudo se han desprendido de rocas más grandes con el tiempo, debido a las fuerzas del viento, la lluvia, el hielo y la nieve. Los hongos y los microbios también pueden descomponer las rocas y formar lodo.

Antes de que las plantas llegaran a la tierra, el lodo estaba presente; en su mayor parte, los ríos lo enviaban al lecho marino. Una vez que aparecieron las plantas, no solo mantuvieron los sedimentos en su lugar, sino que sus raíces también rompieron físicamente la roca y liberaron sustancias químicas que la desmoronaron aún más. De esta manera, las plantas aceleraron lo que los geólogos llaman la “fábrica de lodo continental”.

Desde los años sesenta, los geólogos han notado que los ríos que fluían antes de que las plantas llegaran a la tierra a menudo se ven diferentes en el registro geológico que los que se formaron una vez que los continentes reverdecieron. Los primeros ríos se parecían a los que caen a lo largo de la costa de grava de Alaska en la actualidad, dice Taylor Perron, científico de la tierra del Instituto de Tecnología de Massachusetts, en Cambridge, quien escribió sobre los factores que controlan la formación del paisaje en el Annual Review of Earth and Planetary Sciences de 2017.

Esos ríos llenos de grava de Alaska tienen muchos canales que se entrelazan a través de los bancos de arena, desplomándose continuamente y formando más canales a medida que se desbordan periódicamente —como riachuelos en la orilla de una playa—. Sin nada que ancle estas riberas en su lugar, colapsan continuamente para formar nuevos canales. Pero la llegada de las plantas mantuvo a raya esa erosión —y el lodo se sumó a la cohesión de las orillas del río — por lo que era menos probable que los ríos se desplomaran en estas formas trenzadas. En cambio, desarrollaron un solo canal que serpenteaba a través del paisaje en forma de “S” cohesiva, como lo hacen hoy en día partes de los ríos Mississippi y Amazonas. En este sentido, la llegada de las plantas “es uno de los mejores experimentos naturales en paisajes que jamás haya sucedido en la Tierra”, dice Perron.

La forma de un río puede parecer trivial, pero tiene efectos de gran alcance en la vida dentro y alrededor de él. Las curvas en un canal sinuoso, por ejemplo, pueden alterar la temperatura o la química del agua, haciéndola diferente de secciones que corren en línea recta y creando nuevos microambientes a los que las plantas y los animales necesitan adaptarse, dice Davies.

Incluso las primeras plantas, que se parecían a los musgos, podrían haber comenzado a alterar la forma en que se acumulaban los sedimentos en las riberas de los ríos, dice Kevin Boyce, paleontólogo de la Universidad de Stanford que coescribió sobre la evolución de las plantas en el Annual Review of Earth and Planetary Sciences de 2017. “Esos no eran árboles grandes”, dice Boyce, “pero aun así habrían influido en los movimientos del agua” al disminuir su flujo. A medida que las plantas evolucionaron hasta alcanzar el tamaño de un árbol, hace unos 386 millones de años, adquirieron el poder de frenar el viento. Las partículas finas atrapadas en los vientos caían al suelo cuando las ráfagas golpeaban las ramas, dejando más sedimentos atrapados entre los troncos y tallos.

La vida en el lodo

Esto planteó nuevos desafíos para animales como los primeros milpiés y criaturas parecidas a gusanos. “El barro proporciona un medio totalmente diferente para que las cosas vivan en él”, dice Anthony Shillito, geólogo de la Universidad de Oxford, Reino Unido.

Para atravesar el lodo, un animal como un gusano crea grietas por las que arrastrarse contrayendo su cuerpo, extendiéndolo, exprimiendo el agua fuera del camino y moviéndose hacia adelante. Esto es mecánicamente diferente de viajar a través de la arena, lo que requiere que un animal excave material fuera del camino, dice Shillito. Así que los primeros gusanos terrestres e insectos habrían tenido que desarrollar partes del cuerpo equipadas para lidiar con movimientos más enlodados.

Y esos movimientos, a su vez, podrían haber ayudado a dar forma al lodo mismo, dice Lidya Tarhan, paleobióloga de la Universidad de Yale. “El acto de cavar y excavar esas madrigueras y mantenerlas limpias puede mover los sedimentos y cambiar la distribución de los sedimentos y también afectar la química”, dice. Por ejemplo, algunos invertebrados ingieren sedimentos para extraer nutrientes, y las reacciones químicas en sus intestinos pueden formar partículas finas que salen en forma de lodo en sus heces.

Pero la influencia más fuerte que probablemente tuvieron los primeros animales excavadores en sus entornos fangosos, dice Tarhan, habría sido aflojar el lodo y permitir que se dispersara en los ríos y en los paisajes. Con el aumento de los ríos de un solo hilo, el lodo habría tenido más oportunidades de extenderse a las llanuras aluviales. Tales llanuras no se desarrollan tan fácilmente a lo largo de los ríos trenzados, cuyas orillas se derrumban fácilmente cuando las aguas suben, dice Chris Paola, sedimentólogo de la Universidad de Minnesota en Minneapolis.

Los ríos modernos que la gente ha deforestado muestran cómo la ausencia de vegetación puede desestabilizar las riberas y hacer que pierdan cohesión. A lo largo del río Sacramento de California, por ejemplo, las áreas que los agricultores despejaron para cultivar son mucho más susceptibles a la erosión que las áreas que permanecen boscosas. Los conservacionistas han trabajado para estabilizar el río plantando más de un millón de plántulas a lo largo de sus orillas.

Comprender la interacción de las plantas y el lodo en el flujo del río puede servir de base para los esfuerzos para restaurar los ríos erosionados a un estado más estable. “Si no entiendes qué está impulsando al río a un estado u otro, es difícil hacerlo bien”, dice Paola, coautora de un artículo sobre la restauración de los deltas de los ríos en el Annual Review of Marine Science de 2011. Y dado que gran parte de la vida gira en torno a los ríos hoy en día, es importante hacer eso bien.

Pero esto siempre ha sido cierto. La vida siempre se ha congregado alrededor de los ríos, desde la primera aparición de plantas y animales en la tierra. Es por eso que las primeras acumulaciones de lodo a lo largo de los ríos —y cómo el lodo influyó en su flujo— no es algo que se deba ignorar.

“Una vez que lo sacas de la ecuación e imaginas el mundo sin tanto lodo en la tierra”, dice Davies, “entonces se convierte en un tipo de planeta muy diferente”.

Artículo traducido por Debbie Ponchner

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