Período Cuaternario

La superficie cubierta por los hielos en esta zona se estima en 13-16 millones de km², de hasta 4 km de espesor y conteniendo unos 30 millones de km³, más que la Antártida en la actualidad. En Eurasia, el Manto Finoscandinavo cubría el Norte de Europa, incluyendo las islas británicas, Mar del Norte, Mar Báltico, Alemania, Polonia y Rusia hasta el Oeste de Siberia. El centro y este de Siberia probablemente estaban libres de hielos debido a la falta de humedad. La superficie cubierta por los hielos se estima en 6.7 millones de km² de hasta km de espesor y un volumen de hielo de unos 7 millones de km³, casi cuatro veces menos que en Norteamérica.

En el Hemisferio Sur, el manto de hielo de la Antártida puede que no fuera muy diferente del que existe en la actualidad. Fuera de estas zonas, las principales capas de hielo se formaron en los Alpes y en el Himalaya. Los Andes se cubrieron de una capa de hielo al sur de la Patagonia. Hubo glaciares en Nueva Zelanda y Tasmania. En África oriental y central, los glaciares del Monte Kenia, Kilimanjaro y Ruwenzori eran mayores. Había glaciares en las montañas de Etiopía y al oeste del Atlas. Se estima que, en el máximo glaciar, el 30 % de la superficie terrestre estaba cubierta por el hielo, unos 44.4 millones de km², frente al 10 % de la actualidad, unos 14.9 millones de km². Además, una capa de permafrost se extendía hacia el sur desde el borde de la hoja glaciar, unos pocos cientos de kilómetros en Norteamérica y varios cientos en Eurasia. La temperatura media anual en el borde del glaciar sería de -6 °C y en el borde del permafrost, 0 °C.

Los principales efectos de las glaciaciones fueron la erosión y deposición de materiales sobre grandes zonas de los continentes, la modificación de los sistemas fluviales, la creación de millones de lagos, los cambios en el nivel del mar, el desarrollo de lagos pluviales lejos de los márgenes del hielo, los ajustes isostáticos de la corteza y anomalías en los vientos. Cada avance de los glaciares retendría enormes volúmenes de agua en las capas de hielo continental de 1.5‑3 km de espesor, lo que bajaría el nivel del mar 100 m o más sobre la totalidad de la superficie de la Tierra. Durante los períodos interglaciares, como el que estamos viviendo en la actualidad, la línea de costa retrocedió, mitigada por la reacción isostática u otros movimientos emergentes en algunas regiones.

Entre estos cambios se incluye el emergido periódico del Canal de la Mancha, formando un puente terrestre entre Gran Bretaña y el continente europeo; el cierre periódico del Estrecho de Bering, formando un puente terrestre entre Asia y Norteamérica; la unión al Continente Asiático de las Islas de Indonesia, Nueva Guinea, Japón y Taiwán; y la unión a Australia de Nueva Zelanda y Tasmania. Durante las glaciaciones, al bajar el nivel del mar, el Mar Negro y Mar Báltico se convertían en lagos de agua dulce, mientras que al subir el nivel del mar los estrechos del Bósforo y Skagerrak se abrían y los llenaban de agua salada. Otros cambios fueron las inundaciones repentinas periódicas de las Scablands en el Estado de Washington por la fusión de los glaciares. Los Grandes Lagos y otros grandes lagos de Canadá y la Bahía de Hudson, también son sólo los resultados del último ciclo y son temporales.

En los sucesivos períodos glaciar e interglaciares hubo diferentes patrones en la distribución de los lagos y bahías. Los depósitos continentales y costeros junto a los fondos marinos nos permiten un conocimiento de los fenómenos que ocurrieron, como el desarrollo de las formaciones morrénicas, fluvioglaciares, lacustres y eólicas (loess) o la formación de los últimos relieves alpinos.

Hasta hace poco se creía que durante el período vuaternario las fluctuaciones en el volumen total de hielo sobre la tierra, el nivel del mar y la temperatura global se habían producido en ciclos de, inicialmente, 41 000 años y, más recientemente, de 100 000 años. Para ello se basaban en los núcleos de hielo extraídos correspondientes a los últimos 800 000 años y en los núcleos de sedimentos marinos para los períodos anteriores. Se calculaba que había habido unos 80 ciclos de glaciaciones.

Así, se suponía que en el último millón de años se habían producido cuatro glaciaciones principales, con sus consiguientes interperíodos, denominándose (según la escuela clásica que toma como referencia Europa central con nombre de a los ríos, afluentes del Danubio, donde se determinaron las primeras observaciones): Glaciación de Günz (comienza hace 1.1 millones de años), Glaciación de Mindel (580 000 años), Glaciación de Riss (200 000 años) y Glaciación de Würm (80 000 años). Dos episodios anteriores de glaciación fueron denominados Biber (2.5 millones de años) y Donau (1.8 millones de años).

Se había asentado la idea de que actualmente, al finalizar la glaciación de Würm o Wisconsin, la tierra estaba en un período interglaciar, que marcó el comienzo de la época del Holoceno. Este habría comenzado hace unos 12 000 años, causando que la capas de hielo del último período glaciar comenzaran a desaparecer. Los remanentes de esta capa de hielo, que todavía existen en Groenlandia y la Antártida, ocupan ahora aproximadamente el 10 % de la superficie terrestre. Se considera que el ciclo de glaciaciones todavía continúa y algunos investigadores creen que el próximo período glaciar podría ocurrir dentro de 50 000 años.

Pero hoy en día la definición misma de las glaciaciones en el sentido clásico (largos y estables episodios fríos seguidos de otros más cálidos) está siendo muy cuestionada. Actualmente se da por seguro que lo que hubo fueron una serie de estadios isotópicos muy numerosos y de corta duración, a los que se refieren los científicos con numeraciones pares para las fases frías e impares para las templadas. A pesar de lo cual sigue manteniéndose la terminología relacionada con las glaciaciones como referencia a la hora de fechar los acontecimientos del Cuaternario y su correspondiente Paleolítico.

El Antropoceno se ha propuesto como una nueva división del Cuaternario, ya que señala el impacto antrópico sobre el medio ambiente global a partir de la revolución industrial, o hace unos 200 años. El Antropoceno no ha sido designado oficialmente por el ICS, sin embargo, una subcomisión tiene el objetivo de completar una propuesta para la creación de una época (la tercera del Cuaternario) o edad (una subdivisión del Holoceno) para el año 2016.

El Pleistoceno, la primera y más larga época del período, se caracterizó por los ciclos de glaciaciones. Se han sucedido numerosos períodos glaciares e interglaciares alternativamente en intervalos de entre 40 000 y 100 000 años, aproximadamente. En los períodos glaciares las masas de hielo avanzan sobre los continentes cubriendo hasta un 40 % de la superficie de la tierra, mientras que en los más cortos períodos interglaciares el clima se hace más suave y los glaciares retroceden.

El Holoceno, segunda época del período Cuaternario que comenzó hace unos 12 000 años y continúa en la actualidad, es un período interglaciar en el que el deshielo hizo subir unos 120 metros el nivel del mar, inundando grandes superficies de tierra.

Durante los máximos glaciares la temperatura en las aguas oceánicas superficiales era 4-5 °C inferior a la actual (actualmente es de ∼18 °C para las aguas subtropicales y ∼14 °C para las subpolares), al igual que en los trópicos. Durante los máximos interglaciares la temperatura pudo ser superior en 1-2 °C a la actual.

La presencia de hielo en gran parte de los continentes modificó en gran medida las pautas de circulación atmosférica. Los vientos cerca de los márgenes glaciales eran fuertes y persistentes debido a la abundancia de aire denso y frío procedente del glaciar. Estos vientos recogían y transportaban grandes cantidades de sedimentos de grano fino erosionado por los glaciares. Este polvo se acumuló como loess, formando depósitos irregulares en gran parte del valle del Río Misuri, Europa central y norte de China.

Las dunas de arena fueron mucho más amplias y activas en muchas áreas durante el período Cuaternario temprano. Un buen ejemplo es la región de las colinas de arena en Nebraska, que cubre un área de unos 60 000 km². Esta región fue una gran campo de dunas activas durante la época del Pleistoceno, pero hoy en gran parte se ha estabilizado por una cobertura de pastos.

El clima del Pleistoceno podría estar caracterizado por el fenómeno continuo de El Niño con vientos alisios en el Pacífico Sur, debilitándose o calentándose al este, aire caliente cerca de Perú, corrientes oceánicas cálidas desde el oeste del Pacífico y Océano Índico al este del Pacífico, y otros marcadores de El Niño.

Durante los períodos glaciares las lluvias fueron menos abundantes debido a la disminución de la evaporación del agua de los océanos. Por otro lado, debido a esta sequedad del clima, los desiertos serían más extensos y más secos.

Con la retirada de los glaciares durante los períodos interglaciales y el inicio del Holoceno, las plantas comenzaron a recolonizar las áreas que habían quedado cubiertas por el hielo. Las especies de plantas que pudieron adaptarse a las nuevas condiciones climáticas emergieron como dominantes en muchos ecosistemas. Los bosques de coníferas y caducifolios, que habían retrocedido hacia el sur durante las glaciaciones, volvieron a ocupar grandes áreas del hemisferio norte. La vegetación de tundra retrocedió hacia el norte, dejando espacio a las praderas y bosques.

En el Holoceno, la estabilidad climática relativa permitió que los ecosistemas se consolidaran y expandieran. Los bosques boreales y templados se establecieron en gran parte del hemisferio norte, mientras que las sabanas y praderas dominaron en zonas más secas y cálidas. La vegetación mediterránea, adaptada a veranos secos y calurosos, también se expandió en las regiones costeras del Mediterráneo, California y partes de Australia.

El período Cuaternario también es notable por la influencia de los humanos en la flora. Durante el Holoceno, con el desarrollo de la agricultura y la expansión de las civilizaciones humanas, muchas especies de plantas fueron domesticadas y cultivadas, como los cereales, las legumbres y otras plantas alimenticias. La actividad humana también ha llevado a la deforestación, la alteración de hábitats naturales y la introducción de especies invasoras, lo que ha tenido un impacto significativo en la flora mundial.

En resumen, la flora del período Cuaternario ha estado marcada por la alternancia de climas fríos y cálidos, lo que ha provocado cambios en la distribución de las especies. Las plantas han tenido que adaptarse a cambios ambientales drásticos, y el impacto de los seres humanos en el paisaje natural ha sido una fuerza determinante en la evolución y distribución de la flora actual.

Al evento de extinción del Holoceno a veces se le denomina la sexta extinción, pues en el pasado hubo otros cinco grandes eventos de extinción. En Australia, ocho géneros probablemente estaban ya extintos antes de la llegada de los seres humanos.

Los últimos australopitecinos (que abarcan el intervalo de 4 a 1.1 millones de años antes del presente) vivieron durante la primera mitad del Pleistoceno. Estos ya se desplazaban de manera bípeda, aunque el tamaño de su cerebro era similar al de los grandes simios actuales. El género Homo apareció al comienzo del Pleistoceno hace 2.4 millones de años.

El Homo habilis, la especie más antigua de este género, vivió aproximadamente de 2.5 a 1.44 millones de años atrás. El tamaño del cerebro era mayor y probablemente era capaz de la fabricación de primitivos utensilios de piedra. El Homo erectus vivió entre 1.8 millones y 300 000 años antes del presente. Probablemente conocía el uso del fuego y fue el primer humano que salió de África, habitó en Europa, China y alcanzó Indonesia.

El Homo neanderthalensis (hombre de Neandertal) habitó Europa y Asia occidental desde 250 000 hasta 29 000 años atrás. Fue una especie bien adaptada al frío extremo y vivía en grupos organizados, de alrededor de treinta miembros.

El Homo sapiens apareció en África hace unos 250 000 años y en sucesivas migraciones, aprovechando los puentes terrestres como consecuencia del bajo nivel del mar, se extendió por todos los continentes, a excepción de la Antártida, reemplazando a los neandertales en Europa.

El Homo sapiens no solo se expandió por los continentes gracias a las condiciones favorables de los puentes terrestres, sino que también desarrolló herramientas avanzadas y un alto nivel de organización social que le permitieron adaptarse a diversos entornos. A medida que las primeras poblaciones humanas migraron fuera de África, se enfrentaron a diferentes climas, desde las frías tundras europeas hasta los cálidos desiertos de Australia, y pudieron colonizar estas regiones gracias a su capacidad para fabricar herramientas más sofisticadas y su uso del fuego.

Las especies adaptadas a condiciones de bosque denso han disminuido en número, mientras que especies más resistentes a la intervención humana, como ciertas gramíneas y plantas adaptadas a los márgenes de caminos y áreas abiertas, se han expandido. A su vez, la introducción de especies invasoras por parte de los seres humanos ha desplazado a muchas plantas nativas, alterando ecosistemas enteros.

El cambio climático moderno, impulsado por el aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero debido a actividades humanas, también ha afectado la flora en el final del Cuaternario. Las temperaturas globales han aumentado rápidamente, provocando el derretimiento de los casquetes polares y glaciares, lo que ha modificado los patrones de precipitación y ha llevado a sequías en algunas áreas y precipitaciones extremas en otras.

Las plantas están respondiendo a este cambio climático mediante el desplazamiento hacia altitudes y latitudes más altas en busca de climas adecuados. En particular, muchas especies de plantas alpinas y boreales están en peligro de extinción debido a la pérdida de hábitat causada por el calentamiento global.

La degradación de ecosistemas naturales y la pérdida de biodiversidad vegetal en el final del Cuaternario son fenómenos interrelacionados. La tala de bosques tropicales, como en el Amazonas y el sudeste asiático, ha resultado en la pérdida de innumerables especies vegetales, muchas de las cuales aún no han sido descubiertas ni estudiadas.

Estos ecosistemas no solo son importantes por su biodiversidad, sino que también desempeñan un papel crucial en la regulación del clima y el ciclo del carbono, lo que los convierte en piezas esenciales en la mitigación del cambio climático. La desaparición de estos hábitats amenaza con desestabilizar aún más el clima global.

En resumen, el final del período Cuaternario está marcado por la interacción entre factores naturales y humanos que han transformado los paisajes y la flora global. Mientras que en épocas anteriores las plantas respondieron a las glaciaciones y fluctuaciones climáticas de manera natural, en el Holoceno tardío y en el presente, la intervención humana ha alterado radicalmente estos procesos. Los desafíos actuales, como la preservación de la biodiversidad, la mitigación del cambio climático y la restauración de ecosistemas degradados, son cuestiones clave que definirán el futuro de la flora a medida que nos adentramos en una nueva era geológica.