01. Selva baja caducifolia en el área de Álamos, sur de Sonora. Foto de T. R. Van Devender.
¿Ha cambiado el paisaje del Desierto Sonorense?
Thomas R. Van Devender
Arizona Sonora Desert Museum, Tucson, Arizona, USA
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Se considera al Desierto Sonorense como el desierto 'más tropical' de América del Norte porque tiene un clima con inviernos templados y lluvias monzónicas de verano provenientes de los océanos tropicales. Una de sus características es el atractivo paisaje de la vegetación de palo verde (Parkinsonia microphylla)-sahuaro (Carnegiea gigantea) en la parte noreste de la subdivisión Altiplano de Arizona del Desierto Sonorense, el cual tiene estructura semejante al matorral espinoso y a la selva baja caducifolia localizados más al sur. También la presencia de árboles lo distingue de las planicies sólo arbustivas del Desierto de la Gran Cuenca, del Desierto Mohavense y del Desierto Chihuahuense. En efecto, las raíces de la evolución de muchas plantas del Desierto Sonorense se encuentran en los bosques tropicales secos del Terciario temprano.
La composición y estructura de las comunidades locales y las biotas (conjuntos de seres vivos: plantas y animales) regionales están determinadas por el clima. El aire frío del invierno, la lluvia y otras características del clima local son llevados desde regiones lejanas por la circulación atmosférica. Los eventos climáticos extremos, especialmente las heladas fuertes y las sequías severas son los factores más importantes que limitan los rangos geográficos de los organismos. Así, la marcada transición desde la zona templada con encinales cerca de Nogales en la frontera con Arizona hasta la selva baja caducifolia neotropical cerca de Alamos, la ciudad colonial en el sur de Sonora, refleja de norte a sur la disminución de las bajas temperaturas del invierno y el aumento de las lluvias del verano. Sorpresivamente, varias plantas y animales tropicales se encuentran muy al norte en la región oriental de Sonora debido a que las sierras fronterizas detienen las masas del aire muy frío del Ártico.
02. En la última era glacial el lago pluvial Lahontan cubrió el actual lago Winnemuca hasta unos 150 m (500 ft). Foto de T. R. Van Devender.
Tan complejos y fascinantes como la biota y la historia natural del Desierto Sonorense actual, los registros fósiles nos deleitan con historias de paisajes dinámicos, bestias increíbles y climas siempre cambiantes que no le piden nada a los cuentos de la literatura infantil.
Los glaciares, los lagos pluviales y las edades de hielo
Durante una excursión de campo en los Alpes Suizos, un joven médico llamado Louis Agassiz se dio cuenta de que algunas grandes rocas dispersas en una área abierta (bloques erráticos) y masas alargadas de derrumbes rocosos (morrenas) eran producto de un glaciar que existió en el pasado. En 1840 publicó sus ideas sobre la gran Edad de Hielo en un artículo titulado Etude sur les Glaciers. Pronto se descubrieron evidencias de glaciares de montaña y continentales en varios lugares de Europa y de América del Norte. Aunque Agassiz nunca aceptó la teoría de la evolución de Carlos Darwin, llegó a ser un sistemático y paleontólogo famoso en Harvard University en Boston, Estados Unidos de América. La tortuga de los cerros (Gopherus agassizii) fue nombrada en su honor.
04. Las antiguas paleomadrigueras de ratón son una fuente de fósiles bien conservados de los desiertos. Obsérvense agujas de pino y ramitas de táscate (Juniperus spp.) en esta muestra de 14,000 años de edad de un área del oeste de Arizona cubierta hoy día por palo verde y sahuaro. Foto de T. R. Van Devender.
Mientras Agassiz hacía sus descubrimientos, los botánicos en Europa y un poco más tarde en Estados Unidos descubrían en los sedimentos de ciénegas y turberas: hojas y luego granos de polen de plantas que actualmente crecen en climas más fríos. Anteriormente, la tundra se encontraba en lo que actualmente son los bosques boreales de Europa y América, y el bosque de pinabete (Picea) sustituía a los bosques deciduos templados de América del Norte.
03. El tigre (Panthera onca) emigró a América del Norte proveniente de Asia a través del estrecho de Bering en el Pleistoceno temprano. Actualmente es el símbolo de los trópicos del Nuevo Mundo.
Años más tarde, los últimos dos millones de años de la historia de la Tierra se reconocieron como el Pleistoceno: el único período del tiempo geológico que se basa en el clima en vez de en etapas de evolución encontradas en los fósiles de animales. En un principio se reconocieron cuatro edades de hielo con base en los depósitos terrestres de Europa, América del Norte y América del Sur. Sin embargo, estudios posteriores de indicadores isotópicos climáticos (zooplancton) en núcleos continuos de sedimento del fondo del océano registraron de 15 a 20 ciclos glaciares en el Pleistoceno. Las edades de hielo fueron cerca de diez veces más largas que los períodos interglaciares, los cuales duraron de 10,000 a 20,000 años. El interglaciar actual (el Holoceno) empezó hace cerca de 11,000 años en el occidente de América del Norte.
En el último período glaciar (el Wisconsin), el enorme casquete glaciar Laurentida cubría la mayor parte del Canadá y se extendía hacia el sur hasta los estados de Nueva York y Ohio. Los bosques boreales con pinabete y pino en su distribución más al sur llegaban hasta el norte de Louisiana y en la actual Gran Llanura su presencia más al sur ocurría en el Panhandle de Texas. En la región occidental de Estados Unidos, los glaciares cubrían la cima de las Montañas Rocallosas y la Sierra Nevada; los lagos pluviales Bonneville y Lahontan tenían una profundidad de más de 150 m. Bastante agua estaba congelada en la Tierra lo que causó que el nivel del mar bajara cerca de 100 metros.
05. La rata de campo o tori (Neotoma albigula) usa abundantes restos de plantas para construir sus madrigueras, incluyendo espinas de choyas. Foto de T. R. Van Devender.
Migraciones y edades de hielo
Durante cada período glacial, los niveles bajos del mar cerraron el estrecho de Bering y unieron Siberia y Alaska en una misma región. Al principio de cada período interglaciar, el casquete glaciar del Canadá se fundió y permitió que los animales de Asia colonizaran el resto de América del Norte. En ocasiones, los registros fósiles de algunos animales bastante conocidos proporcionan información histórica sorprendente. Por ejemplo el cheetah (Acinonyx jubatus), actualmente endémico de Africa, es un descendiente de un emigrante de América del Norte del Plioceno tardío. El cheetah americano (A. trumani) sobrevivió en América del Norte hasta hace menos de 20,000 años, posiblemente hasta que llegaron los Paleoindios hace 13,000 años. El león (Panthera leo) actualmente se encuentra en áreas tropicales de Africa y el suroeste de Asia, pero tenía una distribución amplia en Europa y América del Norte en los bosques templados del Pleistoceno tardío (Panthera leo leo y Panthera leo atrox). El tigre/jaguar (Panthera onca), actualmente el símbolo de las áreas tropicales del Nuevo Mundo, migró a América del Norte proveniente de Asia a través de los bosques boreales del Pleistoceno temprano. Una subespecie más grande pero ahora extinta (Panthera onca augusta) tenía una distribución amplia en los bosques templados del sureste de Estados Unidos del Pleistoceno tardío. En la actualidad el tigre alcanza su límite de distribución norte en el matorral espinoso y los bosques de encino en Sonora y Arizona. Otras sorpresas son los camellos que evolucionaron en América del Norte y después colonizaron Eurasia (camellos y dromedarios) y América del Sur (llamas) y las hienas y los osos pandas que llegaron de Asia a América del Norte por un corto tiempo, pero no sobrevivieron. Fósiles de hiena del Pleistoceno temprano se encuentran en el Golfo de Santa Clara al noroeste de Sonora y en el Rancho 111 cerca de Safford, Arizona.
06A. Los bosques de las eras glaciares en el Desierto Sonorense moderno estuvieron dominados por piñón de una hoja (Pinus monophylla), varios táscates y dátil de Joshua (Yucca brevifolia). Sahuaro y rama blanca (Encelia farinosa) no regresaron al área hasta hace 10,500 años. Foto de T. R. Van Devender.
Los toris historiadores del desierto
En 1962, los biólogos Phil Wells (plantas) y Clive Jorgenson (mamíferos) escalaron el pico de Aysees al sur de Nevada buscando táscates o encinos relictos. Cuando bajaban, encontraron en una cueva una masa orgánica de color obscuro con un agradable aroma de coníferas, la cual estaba llena de ¡ramitas de táscate! Después de fechar la muestra con radiocarbono se encontró que tenía una edad de 10,100 años, lo que mostró que estos depósitos del color del ámbar eran una nueva fuente de fósiles en los desiertos más secos de América del Norte. Wells nombró estas masas ambarinas con fósiles como "packrat middens" o depósitos de paleomadrigueras de Neotoma spp. -"rata del monte" o "tori" en la lenguas yaqui y mayo de Sonora-. "Middens" es un término arqueológico en inglés para los depósitos de restos de artefactos que indican la presencia de un antiguo asentamiento humano.
Los siguientes 20 años, los fósiles de estos depósitos se usaron para reconstruir la vegetación de los últimos 45,000 años en todos los desiertos de América del Norte. En el Desierto Sonorense de la parte suroeste de Arizona, existieron antes de los últimos 11,000 años bosques "de la edad de hielo" con piñón (Pinus monophylla), táscate (Juniperus spp.), encinillo (Quercus turbinella) y dátil de Joshua (Yucca brevifolia), en elevaciones de 550 a 1525 m. Muy pocos o ninguno de los actuales árboles, arbustos o suculentas del Altiplano de Arizona estaban presentes. En el actual Valle del Bajo Río Colorado, el táscate de California (Juniperus californica), el dátil de Joshua y la hediondilla/ gobernadora (Larrea divaricata) crecían en elevaciones de 240 a 550 m. El matorral del Desierto Sonorense se formó hace cerca de 8000 a 9000 años, en el Holoceno, conforme las plantas de los bosques se concentraron en zonas más templadas y húmedas de las partes altas y septentrionales. En el Holoceno medio, los sahuaros y la hierba del bazo/rama blanca (Encelia farinosa) crecían junto con la uña de gato (Acacia greggii) y el palo verde azul (Parkinsonia florida). Hace cerca de 4500 años, se formó el actual matorral del desierto con la llegada del palo verde de hoja finita (P. microphylla), la pitahaya (Stenocereus thurberi) y el palo fierro (Olneya tesota).
07. Fósiles de la ranita del sabinal (Leptodactylus melanonotus) encontrados en el Rancho La Brisca, 240 kilómetros al norte de su actual área de distribución, indican que el clima de hace 80,000 años fue más tropical que el actual. Foto de R. W. Van Devender
Los climas cambiantes del Desierto Sonorense
Los fósiles de plantas y animales nos ayudan a entender los climas del pasado. Animales como los peces, las tortugas del agua (Kinosternon spp.) y los anfibios son indicadores de hábitats acuáticos. Los fósiles son más útiles cuando se pueden identificar hasta especie, ya que permiten hacer inferencias basándose en su distribución, sus tolerancias fisiológicas y la historia natural del hábitat. Por ejemplo, encontrar la rana del sabinal (Leptodactylus melanonotus) en la fauna del Rancho La Brisca en la parte norte-central de Sonora, 240 km al norte de la población actual más cercana, sugiere que el clima interglaciar de hace 80,000 años era más tropical que en la actualidad. Sin embargo, algunas especies extintas como los mamuts, los camellos y algunos caballos son menos útiles ya que ellos vivieron en un rango de hábitats muy amplio. Los fósiles de los depósitos de tori en general son excelentes para la reconstrucción de los paleoclimas porque se pueden identificar hasta especie y son excelentes para ser fechados por radiocarbono.
Los depósitos de tori encontrados en el Desierto Sonorense y con edades de más de 9000 años contienen de forma constante plantas perennes que en la actualidad se localizan en elevaciones altas en los bosques templados o el chaparral, o en latitudes más altas en el actual Desierto Mohavense. Estas plantas, junto con las anuales de invierno, reflejan paleoclimas con veranos mucho más frescos que hoy en día, más precipitación de invierno procedente de tormentas ligadas a frentes del Pacífico, y principalmente un monzón de verano muy corto.
08. La vegetación del matorral del Desierto Sonorense es una mezcla compleja de hierbas que estaban presentes en los bosques de la edad de hielo y árboles, arbustos y cactus que inmigraron al área en los últimos 11,000 años. Estas comunidades dinámicas responden continuamente a las fluctuaciones climáticas, sin llegar a alcanzar un equilibrio. Foto de T. R. Van Devender.
La interpretación del Holoceno medio ha sido controvertida. Ernst Antevs fue un geólogo que basándose en varvas (capas anuales de sedimentos muy finos) de los lagos suecos diseñó una secuencia de períodos climáticos para los últimos 10,000 años. En 1955 propuso una cronología climática similar para los sedimentos de playa de un lago en una región con lluvia de invierno en el Estado de Oregon, la cual se aplicó a todo el oeste de los Estados Unidos de América. La comunidad antropológica con frecuencia se refirió al clima caliente y seco del "Altitermal" (de los últimos 7500 a 4000 años) para explicar la erosión, el derrumbe de poblaciones y otras calamidades. Sin embargo, en 1961, Paul Martin, estudiando el polen en sedimentos de un arroyo, concluyó que la precipitación de verano en el sur de Arizona durante el Holoceno medio fue mayor que en la actualidad. En las Sierras Puerto Blanco y Tinajas Altas del suroeste de Arizona, la uña de gato y el palo verde están restringidos a los arroyos del desierto; en el Holoceno medio, estos árboles crecieron en las faldas rocosas, indicando que los climas fueron más lluviosos que en la actualidad en la región noreste del Desierto Sonorense.
Aunque durante los últimos 4000 años los veranos han sido calientes y el monzón de verano está bien establecido, los climas continúan oscilando en varias escalas de tiempo. Incluso la muestra más joven de depósitos de tori, de la Sierra Puerto Blanco en Organ Pipe Cactus National Monument, tiene plantas no encontradas hoy en día cerca de la cueva del depósito; ésta es la herencia de heladas o sequías en los últimos siglos. Una muestra de este sitio con fecha de hace 990 años tiene casi el doble del total actual de las especies del lugar, indicando que por un período corto de tiempo la precipitación fue mayor en las estaciones de verano e invierno. Es interesante que éste sea el mismo período en que las culturas de Trincheras, Sonora y la Hohokam de las áreas de Phoenix y Tucson estaban floreciendo.
Los registros fósiles nos han demostrado que la biota y el paisaje del Desierto Sonorense han sido dinámicos por millones de años, en respuesta a los cambios del clima en muchas y variadas escalas del tiempo.