La ciencia cuaternaria es el subcampo de la geología que estudia el período cuaternario , comúnmente conocido como la edad de hielo . El período cuaternario es un período de tiempo que comenzó hace unos 2,58 millones de años y continúa en la actualidad. [1] [2] Este período se divide en dos épocas : la época del Pleistoceno y la época del Holoceno . El objetivo de la ciencia cuaternaria es comprender todo lo que sucedió durante la época del Pleistoceno y la época del Holoceno para poder adquirir conocimientos fundamentales sobre el medio ambiente de la Tierra , el ecosistema , los cambios climáticos , etc. La ciencia cuaternaria fue estudiada por primera vez durante el siglo XIX por Georges Cuvier , un científico francés. La mayoría de los científicos cuaternarios han estudiado la historia del Cuaternario para predecir cambios futuros en el clima. [ cita requerida ]
La ciencia cuaternaria desempeña un papel vital en la arqueología, proporcionando un posible marco preciso para los estudios humanos que ayudaría a los arqueólogos a interpretar los registros arqueológicos . [3]
La ciencia cuaternaria es el estudio sistemático del período cuaternario. Es un campo que cambia rápidamente y en el que se desarrollan nuevas técnicas de investigación, como por ejemplo nuevas técnicas de datación. La ciencia cuaternaria es un campo de estudio que involucra geografía , biología , química y física . [4] Su enfoque se centra en el período cuaternario, un período de tiempo que comenzó hace unos 2,58 millones de años y que continúa hasta nuestros días. [1] La Tierra se ha visto afectada por los eventos que ocurrieron durante el período cuaternario, una época de eras de hielo. Un tema de la ciencia cuaternaria es comprender lo que sucedió durante las eras de hielo. La ciencia cuaternaria agrega una perspectiva histórica importante a la comprensión de los ecosistemas actuales y los cambios climáticos. [4]
El Período Cuaternario es un período geológico que puede dividirse en dos épocas: la época del Pleistoceno ("más reciente"), generalmente definida como la que comenzó hace unos 2,58 millones de años, y la época del Holoceno ("totalmente moderna"), que comenzó hace unos 11.700 años. [5] [6]
El estudio de la ciencia cuaternaria comenzó a fines del siglo XVIII en Europa. El término "cuaternario" fue utilizado por primera vez por el ingeniero italiano Giovanni Arduino para describir las cuatro eras geológicas más recientes. Más tarde se hizo evidente que el término "cuaternario", tal como lo describen Meadows y Finch (2016), era "una fase de climas altamente variables, con períodos marcados de tiempo en los que las temperaturas globales eran significativamente más bajas que las actuales y cuya evidencia fue interpretada por Louis Agassiz como indicios de una 'Gran Edad de Hielo' geológicamente reciente". [4] [7]
El estudio de la ciencia cuaternaria fue demostrado por primera vez por el científico francés de principios del siglo XIX Georges Cuvier, quien propuso que algunos animales que vivieron en la época del Pleistoceno se extinguieron debido a alguna "revolución" ambiental (por ejemplo, algunas inundaciones catastróficas). Fue esta idea la que lo hizo famoso. [4]
La teoría sobre la causa de las eras glaciales también se desarrolló durante este período. La primera teoría que surgió fue la teoría de cómo la variación de la órbita de la Tierra afecta el clima global, de James Croll , un científico escocés. James Croll fue la primera persona en reconocer la importancia de las retroalimentaciones positivas en el sistema climático, incluidas las retroalimentaciones del albedo del hielo. Además, su teoría también fue la primera teoría en predecir la causa de la glaciación. [8]
Fue durante el siglo XX que esta idea se elaboró más a fondo. Milutin Milankovitch , un matemático y geofísico serbio , fue más conocido por su teoría que involucraba el movimiento de la Tierra y su relación con los cambios climáticos a largo plazo. Uno de los primeros cálculos de Milankovitch ofreció información sobre los cambios en la radiación solar incidente (en función de la estación) durante millones de años. Además, André Berger , un profesor y climatólogo belga , también identificó el período de tiempo determinado en el que la insolación reconstruida fue mayor que el promedio o menor que el promedio. Muchos de sus análisis muestran que de mayo a agosto, ha habido un cambio hacia adelante del máximo de insolación (superior al promedio) en la variación de la insolación del Cuaternario tardío. Esta característica se conoce como "firma de insolación" y puede tener una posible relación con los cambios en el clima contemplados por Berger. [9]
Durante el siglo XX, importantes subdisciplinas de la ciencia cuaternaria, como la paleoecología , la paleontología y la paleoclimatología , revelaron relaciones entre los cambios en el medio ambiente y la historia del planeta durante su Periodo Cuaternario.
En la actualidad, se están realizando muchos estudios sobre la ciencia cuaternaria. Como se mencionó anteriormente, la ciencia cuaternaria es un campo que cambia rápidamente, por lo que siempre se estudian y publican nuevas investigaciones que brindan evidencias y establecen nuevas técnicas. Una de las últimas investigaciones fue el estudio sobre la "Historia ambiental y climática del Pleistoceno tardío-Holoceno de un ecosistema de páramo de agua dulce en los Andes del norte", donde los investigadores estudian la historia paleoclimática del norte de Sudamérica basándose en la reconstrucción paleolimnológica de un estanque. [10] Otro estudio reciente sería el estudio " Fósiles moleculares como herramienta para rastrear el cambio del nivel del mar en el Holoceno en el lago Stenness, Orkney" de Conti, Bates, Preece, Penkman y Keely (2020), en el que estudian cómo los fósiles moleculares podrían usarse como un enfoque para estudiar el cambio del nivel del mar en el pasado. [11] Todavía se están realizando muchas más investigaciones en este momento. Después de todo, la ciencia cuaternaria es el estudio de nuestra historia que abarca los últimos 2,58 millones de años, y aún quedan muchas cosas por descubrir.
La ciencia cuaternaria también jugó un papel importante en otra área de la ciencia: la arqueología. La arqueología es el campo de la ciencia que utiliza restos materiales para estudiar el pasado humano. Hay muchos tipos de arqueología ya que este campo de estudio es un campo diverso. Algunos arqueólogos estudian los restos humanos ( bioarqueología ), algunos estudian las plantas antiguas ( paleoetnobotánica ) y algunos incluso estudian las herramientas de piedra . Además, no todos los arqueólogos están especializados en la misma área, algunos arqueólogos se especializan en tecnologías que ayudan a ubicar un mapa o sitios, mientras que otros son especialistas en estudiar restos humanos bajo el agua. [12] La ciencia cuaternaria ha ofrecido un marco preciso y completo para los estudios humanos que ayudan a la interpretación global de los registros arqueológicos en el campo de la arqueología. A modo de ilustración, algunos de los marcos comúnmente conocidos que contribuyeron a la interpretación global de los registros son la cronología , el trasfondo paleoambiental y los procesos de formación del sitio. [3]
Uno de los enfoques importantes de la ciencia cuaternaria en arqueología es el estudio de la geocronología . La geocronología es el estudio de la ciencia relacionada con las edades y fechas del material de la Tierra (por ejemplo, rocas, fósiles, etc.) y los eventos. [13] Esta área de investigación se consideró muy importante para la arqueología de la Australia indígena debido al hecho de que hay muy pocos marcadores culturales que se puedan usar para la cronología relativa. La cronología relativa en arqueología se utiliza normalmente en lugares que se identifican fácilmente en los registros arqueológicos y tienen una fuerte diferenciación en las producciones culturales. Además de centrarse en la geocronología, el papel clave de la ciencia cuaternaria para la arqueología es ayudar a los arqueólogos a resolver algunos de sus principales problemas relacionados con su impacto en el medio ambiente circundante, la colonización humana en el pasado, las producciones culturales y su movilidad. La ciencia cuaternaria ofrece al arqueólogo datos invaluables que lo ayudan a comprender mejor el medio ambiente y el paisaje que involucraron la evolución de los humanos durante el Período Cuaternario tardío. [3]
La ciencia cuaternaria tiene efectos de amplio alcance, estudiando cosas como el impacto de los cambios climáticos en los animales y los humanos, la adaptación de los organismos vivos y la evolución humana . La adaptación de una especie a nuevos cambios es una señal de que ha sido impactada por algo. En este caso, es cómo los organismos responden a los cambios climáticos. Para poder vivir, desarrollarse y continuar reproduciéndose, cada especie depende de sus requisitos ecológicos, incluidos sus factores ambientales ( climas , geología, etc.). Sin embargo, no todas las especies responden de la misma manera cuando ocurren los cambios. La adaptación permite que las especies evolucionen para poder vivir en el mismo lugar a pesar del cambio climático. Algunas adaptaciones incluso implican modificación genética . El impacto del cambio climático ha provocado que las especies modifiquen su genoma para sobrevivir. [14]
Se realizó una investigación para examinar si existen impactos del Período Precuaternario y el Período Cuaternario en la riqueza de especies contemporánea . La riqueza de especies es el número de especies diversas que existen en una determinada ubicación o paisaje. [15] El objetivo de los investigadores aquí es analizar los roles de las oscilaciones climáticas cuaternarias y los legados precuaternarios en la influencia de la distribución mundial y el patrón de diversidad de palmas ( Aceraceae ), y la importancia ecológica de un grupo diverso de especies clave en su ecosistema tropical. En el experimento, los investigadores recopilaron listas de casi todas las especies internacionales y reunieron todos los datos relacionados o conectados sobre los posibles climas durante el Período Cuaternario, los impulsores ambientales modernos (como nuestro clima actual, hábitat, área, etc.) y la tierra biogeográfica vital para medir hasta qué punto la distribución global y los patrones de riqueza de especies en las palmas reflejan el efecto del movimiento climático cuaternario y los legados precuaternarios. Después del experimento, descubrieron que el cambio climático cuaternario ha afectado significativamente la riqueza de las especies de palmas. Además, descubrieron que la restricción global sobre la distribución de la familia de las palmeras estaba influenciada por el clima actual, mientras que el clima durante el Período Cuaternario solo causó una ligera restricción. [16]
Según muchas investigaciones, los cambios climáticos durante el período Cuaternario han afectado la vida de muchas especies que viven en la actualidad. La investigación de Silva, Antonelli, Lendel, Moraes y Manfrin (2018) en el sureste de los Estados Unidos sugiere que hubo un impacto importante del cambio climático del Cuaternario temprano en la propagación y diversidad de las especies de cactus de América del Sur. [17] Además, no solo la ciencia del Cuaternario impactó en las especies de plantas y animales, sino que también provocó algunos cambios en el estado ecológico. [18]
Un artículo investigado por Barnosky, Lindsey, Villavicencio, et al. (2016) proporciona evidencia que apoya los hallazgos de que la extinción de la megafauna durante el período Cuaternario tardío tiene un gran efecto en causar varios cambios en el estado ecológico en América del Norte y del Sur. La pérdida de especies de megafauna ha causado cambios ecológicos durante un período de tiempo. El propósito de la investigación es examinar si la pérdida de especies de megafauna durante la edad de hielo podría explicar el fenómeno de los cambios en el estado ecológico que han sucedido cuando la época del Pleistoceno dio paso a la época del Holoceno. A partir de sus hallazgos, aprendieron que si las especies grandes se extinguieran como la megafauna, nuestro ecosistema actual estaría en riesgo de desaparecer. La razón es que, en el caso de la megafauna, esas especies deben haber sido un ingeniero de ecosistemas eficaz y, como respuesta a la extinción de la megafauna, deben haber ocurrido posibles eventos que proporcionaran a nuestro ecosistema más especies de plantas, desencadenando así un cambio duradero en el estado ecológico. [18]