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APROXIMACIÓN AL PALEOCLIMA DE “CUBA”: JURÁSICO - CUATERNARIO (200 MILLONES DE AÑOS) Dr. Reinaldo Rojas-Consuegra Museo Nacional de Historia Natural. AMA-CITMA. [email protected] Resumen En el trabajo se tratan las relaciones entre los procesos geotectónicos, que originaron el complejo substrato geológico cubano, y su influencia en el clima regional, y eventualmente, a escala global; y en cierta medida, a la influencia del clima en el relleno sedimentario. Se abarcan aproximadamente los últimos 200 millones de años (Jurásico al Cuaternario) de la evolución geoambiental. El Jurásico inferior a Medio muestra la influencia de un clima cálido y relativamente húmedo. En el Jurásico superior se evidencia la continuidad de un clima cálido y el aumento máximo del nivel del mar, en un ciclo transgresivo generalizado. Durante el Cretácico prevaleció la influencia del vulcanismo, con impacto en las condiciones climáticas regionales. Se revela la presencia de eventos anóxicos oceánicos. Con el cese del magmatismo se extendió una diversa fauna bentónica y planctónica. Se denotan condiciones marinas normales en un clima cálido. El impacto meteorítico del límite Cretácico - Paleógeno indujo la amplia extinción de la vida en la Tierra. El registro geológico de Cuba contiene evidencias importantes de aquel cataclismo ambiental global. El rellenamiento sedimentario marino del Paleógeno es testigo de un clima extremadamente cálido y húmedo con lluvias intensas y erosión continental profunda. Se denota una marcada especiación e irradiación biológica. En el ambiente marino profundo proliferaron organismos silicios en aguas posiblemente más frías. En el Neógeno se establecen amplias regiones de mares someros, óptimos para la vida. A mediados del periodo ocurrió la emersión de la mayor área del territorio cubano, que propició una rica biodiversidad terrestre en la región. Los drásticos cambios climáticos del Cuaternario signaron la fisiografía del archipiélago cubano actual, con biotopos variados, ecosistemas exclusivos y paisajes naturales únicos. Introducción El registro geológico de Cuba es bien conocido (Iturralde-Vinent, 2004; 2009). Este conocimiento permite realizar variados análisis desde diferentes puntos de vistas. En el presente trabajo se presta atención al estudio de las relaciones entre los distintos procesos geotectónicos que originaron el complejo substrato geológico cubano y su influencia en el clima regional, y eventualmente, a escala global, y en cierta medida, a la influencia del clima en el relleno sedimentario, del Jurásico al Cuaternario; un intervalo temporal que abarca los últimos 200 millones de años de la evolución ambiental en la región caribeña, antillana y cubana (Tabla 1). Figura 1. El substrato geológico de una región dada, refleja las formaciones litoestratigráficas consolidadas en diferentes momentos de la evolución ambiental de esa región. Leyenda: tonos verdes – rocas del Cretácico; tonos naranjas y amarillos – rocas del Paleógeno y del Neógeno; tonos grises- rocas y sedimentos del Cuaternario (fragmento del Mapa geológico 1:250000 de Cuba, ACC de Cuba y URSS, 1985). Se integran, de forma sistematizada, elementos cognoscitivos aportados por el estudio del registro estratigráfico, del registro fósil y de los litodemas más extendidos en el substrato geológico del territorio cubano (Fig. 1). Se realiza el ensayo sobre la historia del paleoclima de “Cuba” a partir de la interpretación de la información geológica. Es entendida “Cuba”, como unidad geográfica actual de referencia, pero que tuvo su origen mediante una compleja evolución de elementos geológicos independientes, hoy espacialmente relacionados (Iturralde-Vinent, ed., 2009).

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APROXIMACIÓN AL PALEOCLIMA DE “CUBA”: JURÁSICO - CUATERNARIO (200 MILLONES DE AÑOS) Dr. Reinaldo Rojas-Consuegra

Museo Nacional de Historia Natural. AMA-CITMA. [email protected]

Resumen En el trabajo se tratan las relaciones entre los procesos geotectónicos, que originaron el complejo substrato geológico cubano, y su influencia en el clima regional, y eventualmente, a escala global; y en cierta medida, a la influencia del clima en el relleno sedimentario. Se abarcan aproximadamente los últimos 200 millones de años (Jurásico al Cuaternario) de la evolución geoambiental. El Jurásico inferior a Medio muestra la influencia de un clima cálido y relativamente húmedo. En el Jurásico superior se evidencia la continuidad de un clima cálido y el aumento máximo del nivel del mar, en un ciclo transgresivo generalizado. Durante el Cretácico prevaleció la influencia del vulcanismo, con impacto en las condiciones climáticas regionales. Se revela la presencia de eventos anóxicos oceánicos. Con el cese del magmatismo se extendió una diversa fauna bentónica y planctónica. Se denotan condiciones marinas normales en un clima cálido. El impacto meteorítico del límite Cretácico - Paleógeno indujo la amplia extinción de la vida en la Tierra. El registro geológico de Cuba contiene evidencias importantes de aquel cataclismo ambiental global. El rellenamiento sedimentario marino del Paleógeno es testigo de un clima extremadamente cálido y húmedo con lluvias intensas y erosión continental profunda. Se denota una marcada especiación e irradiación biológica. En el ambiente marino profundo proliferaron organismos silicios en aguas posiblemente más frías. En el Neógeno se establecen amplias regiones de mares someros, óptimos para la vida. A mediados del periodo ocurrió la emersión de la mayor área del territorio cubano, que propició una rica biodiversidad terrestre en la región. Los drásticos cambios climáticos del Cuaternario signaron la fisiografía del archipiélago cubano actual, con biotopos variados, ecosistemas exclusivos y paisajes naturales únicos. Introducción El registro geológico de Cuba es bien conocido (Iturralde-Vinent, 2004; 2009). Este conocimiento permite realizar variados análisis desde diferentes puntos de vistas. En el presente trabajo se presta atención al estudio de las relaciones entre los distintos procesos geotectónicos que originaron el complejo substrato geológico cubano y su influencia en el clima regional, y eventualmente, a escala global, y en cierta medida, a la influencia del clima en el relleno sedimentario, del Jurásico al Cuaternario; un intervalo temporal que abarca los últimos 200 millones de años de la evolución

ambiental en la región caribeña, antillana y cubana (Tabla 1).

Figura 1. El substrato geológico de una región dada, refleja las formaciones litoestratigráficas consolidadas en diferentes momentos de la evolución ambiental de esa región. Leyenda: tonos verdes – rocas del Cretácico; tonos naranjas y amarillos – rocas del Paleógeno y del Neógeno; tonos grises- rocas y sedimentos del Cuaternario (fragmento del Mapa geológico 1:250000 de Cuba, ACC de Cuba y URSS, 1985).

Se integran, de forma sistematizada, elementos cognoscitivos aportados por el estudio del registro estratigráfico, del registro

fósil y de los litodemas más extendidos en el substrato geológico del territorio cubano (Fig. 1). Se realiza el ensayo sobre la historia del paleoclima de “Cuba” a partir de la interpretación de la información geológica. Es entendida “Cuba”, como unidad geográfica actual de referencia, pero que tuvo su origen mediante una compleja evolución de elementos geológicos independientes, hoy espacialmente relacionados (Iturralde-Vinent, ed., 2009).

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Eventitas Aportes alóctonos

en la cuenca

Proceso

productor

Causa

inductora

Vulcanitas

Debritas

Debritas

Turbiditas

Reactivación

volcánica

restrigida

Levantamiento

rápido

Levantamiento

rápido

Inicio del

levantamiento

Subducción

limitada

Exhumación

tectónica

Exhumación

tectónica

Receso-inicio

exhumación

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 0

6 0 0

7 0 0

8 0 0

m

0

Mudstone Grainstone-packstone

Rudstone-grainstone

Brecha-conglomerado

Vulcanita (Tobas)

No representado Reinterpretación del perfil J-K de Kantshev et al, 1976

Turbiditas

Debritas

Debritas

Vulcanitas

Litología Granul. Estruct.Sedim.

Fauna

Materiales y Métodos En el presente trabajo se utiliza la información que brinda el análisis de la bibliografía cubana especializada, informes técnicos y numerosos artículos, esenciales en el estudio de las geociencias cubanas; algunos de los cuales están contenidos en las referencias. También, la literatura universal relacionada con los aspectos tocados, ha sido una fuente esencial de conocimiento para la comparación y obtención de los resultados. El método principal utilizado fue la recopilación de datos, sistematización, análisis e integración de información, para alcanzar un conocimiento emergente, que satisfaga el objetivo planteando inicialmente. Se deduce la información sobre el paleoclima del Jurásico al Cuaternario de la interpretación de los datos en función de las variables posibles: temperatura, contenido de CO2 en la atmósfera-océano, nivel del mar, ambiente de sedimentación, biosfera, etc. Se intenta la síntesis más plausible según el conocimiento actual sobre la temática, hoy en franco desarrollo (Uriarte, 2009). Resultados y Discusión A lo largo de este intervalo del tiempo geológico (Jurásico - Cuaternario), se han reconocidos importantes procesos geodinámicos (fases geotectónicas), vulcanismo de arco islas, metamorfismo, etc. (Iturralde-Vinent, 2004); los cuales han tenido diferentes influencias en el clima local, regional o global. El desarrollo de la vida en los territorios antillanos además ha estado influenciado por variados factores biogeográficos (Iturralde-Vinent y MacPhee, 1999). Y donde, es de esperar, también el clima, debió haber sido determinante en muchas de aquellas etapas de la evolución orgánica. En lo adelante se hace una aproximación a los indicios y criterios sobre la evaluación del clima del pasado, reflejados en la información integrada, deducible del registro geológico cubano; a diferentes escalas (ejemplo: Fig. 2).

Figura 2. El registro estratigráfico del Cretácico temprano de la región central muestra la ocurrencia de diferentes procesos sedimentarios (Fm. Provincial), de donde se deduce la evolución de la cuenca marina y las tierras emergidas colindantes (Rojas-Consuegra, 1998).

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Jurásico inferior a medio El registro estratigráfico, esencialmente del Jurásico inferior a medio, de la región occidental contiene las series siliciclásticas y arcillosas (Fm. San Cayetano), que atestiguan la ocurrencia aportes cíclicos aluvio-marinos a la cuenca del mar de Tetis americano, a partir de la erosión del continente Laurasia, durante el avance transgresivo, bajo la influencia del clima cálido y, relativamente, húmedo que marcó aquella etapa.

Tabla 1 Indicios del paleoclima deducidos del registro geológico de Cuba.

CO2 Intervalo Registro geológico P S A

Clima

Actualidad -Holoceno

Actividad humana. Deforestación, transformación de los suelos, erosión y arrastre de sedimentos. Cambios geoquímicos. Contaminación de las aguas. Transformación del relieve.

XX X X

Producción CO2 y CH4 por industria, agricultura, quema de combustibles, descomposición de desechos, albañales y otras. Disminución del secuestro del CO2 atmosférico y limitado enterramiento.

Cuba Territorio actual cambiante X XX X Erosión. Suelos y vegetación.

Cuaternario Superior (Pleistoceno tardío)

Depósitos de limos areno-arcillosos y arcillas limosas. Arenas de cuarzo con estratificación cruzada. Conglomerados polimícticos. Calizas biodetríticas masivas, muy fosilíferas, con corales, moluscos y equinodermos, amplia distribución. Paleodunas. Carso y formaciones secundarias en cuevas. Restos abundantes de vertebrados terrestres. Depósitos de tuberas en humedales, formación de suelos arcillosos, negros.

X XX XX

Clima cambiante. Se destacan etapas cálidas y húmedas, con trasgresión y formación de plataforma carbonatada. Lapsos de clima frió y seco. Incrementos de sumidero de C en manglares y vegetación marina, y enterramiento en humedales y pantanos. Se deducen episodio de paleolluvias con depósitos arcillosos entre eolianitas fósiles. Carsificación y formación de suelos. Vegetación abundante.

Cuaternario medio (Pleistoceno medio)

Depósitos de arcillas arenosas, arenas arcillosas rojas a naranjas, con perdigones ferruginosos. Calcarenitas y calizas biodetríticas. Moluscos, equinodermos, crustáceos. Paleodunas y moluscos terrestres.

X XX XX

Clima cambiante. Cálido y húmedo, con etapas frías y secas. Meteorización tropical de variados conjuntos litológicos. Cambios rápidos del nivel del mar. Carsificación y Pedogénesis. Cobertura vegetal diversa.

Cuaternario inferior (Plio-Pleistoceno temprano)

Calizas coralinas – algáceas y biodetríticas. Corales diversos, moluscos, equinodermos, briozoos y foraminíferos. Sedimentos erosionados, conglomerados, arenas, arcillas, concreciones ferruginosas y hardpan.

X XX XX

Enfriamiento terrestre global. Clima cambiante, inicialmente cálido y húmedo. Mares de aguas someras cálidas, bien oxigenadas, ricas en nutrientes. Meteorización tropical y erosión física y química intensas. Pedogénesis diferencial.

“Habania” Tierras emergidas y mar somero X XX X Erosión. Suelos y vegetación.

Neógeno tardío (Plioceno)

Serie siliciclástico – carbonatada. Turbiditas poco potentes. Corales y moluscos comunes. Restos vegetales abundantes.

X XX X X

Evento cálido y húmedo. Intensificación de la erosión. Episodio transgresivo. Reducción ligera de las tierras emergidas.

Neógeno (Mioceno medio -superior)

Series carbonatadas biogénicas predominante. Abundante vida en mares someros. Regresión general rápida.

X XX XX

Frío al final. Desarrollo de un mosaico de distintos suelos. Carsificación. Ampliación de la cobertura vegetal.

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Neógeno (Mioceno inferior)

Margas, arcillas, areniscas y conglomerados. Carbonatos y evaporitas. Depósitos aluvio - marinos someros y litorales. Paleosuelos.

X XX XX

Cálido inicialmente. Descenso drástico del mar. Meteorización, exposición de las plataformas. Ciclo regresivo - transgresivo. Cobertura vegetal en extensión.

“Garlandia”* Puente terrestre y mar somero X XX X Erosión. Suelos y vegetación.

Paleógeno Superior (Oligoceno)

Fijación de carbonatos biogénicos y químicos marinos, moderadamente arcillosos y siliciclásticos escasos. Acmé de corales y otros invertebrados.

X X XX

Enfriamiento, clima templado a frió y seco. Nivel del mar cambiante. Pico final de calentamiento extremo. Nivel del mar bajo, al final alto.

Paleógeno medio (Eoceno)

Series siliciclásticas y carbonatada somera. Potentes turbiditas en las cuencas asociadas al territorio emergido. Olistostromas. Tectónica regional activa. Vulcanismo.

XX XX X

Clima extremadamente cálido y húmedo. Lluvias y meteorización intensas. Cobertura vegetal. Alta turbulencia marina. Carbonatos biogénicos hacia el final.

Paleógeno inferior (Paleoceno)

Registro pobre. Serie siliciclástico -arcillosa, escasos carbonatos. Tectónica activa. Vulcanismo.

XX XX X Extremadamente cálido. Meteorización intensa de silicatos. Cambios en la cobertura vegetal.

Cretácico – Terciario (K-T)

Impacto meteorítico de Chicxulub. Límite K-T, (hoy conocido como Cretácico – Paleógeno: K-Pg)

XX X X Desestabilización del clima global. Dinámica marina extrema. Extinción en masa.

“Antillania” Tierras emergidas y mar somero X XX X Erosión. Suelos y vegetación.

Cretácico superior tardío

Serie siliciclástica y carbonatada biogénica, ciclo transgresivo-regresivo. Tectónica regional activa, cabalgamientos y desplazamientos verticales.

X XX XX

Muy cálido y húmedo. “Mundo invernadero”. Meteorización intensa de silicatos, cobertura vegetal desarrollada. Bio-mineralización intensa.

Cretácico superior medio - tardío

Series volcánica y volcano-sedimentarias, siliciclásticos y carbonatos intravolcánicas, intrusitos y mineralización.

XX XX X

Cálido y húmedo. Meteorización de silicatos limitada. Turbiditas. Biomineralización con alguna acumulación de carbonatos.

“Camagüella” Tierras emergidas y mar somero. X XX X Cobertura vegetal. Lluvias.

Cretácico superior temprano

Series volcánicas, volcano-sedimentarias y siliciclásticos. Carbonatos biogénicos intravolcánicos escasos.

X XX XX

Cálido y húmedo. Disminución del vulcanismo, meteorización local de silicatos, esqueleto-génesis. Nivel del mar muy alto.

“Provincialia” Primeras tierras emergidas sin vulcanismo. X XX X

Meteorización de silicatos, cobertura vegetal.

Cretácico inferior tardío

Serie volcánica, vulcano-sedimentarias, siliciclásticos y carbonatos, silicitas escasas.

X XX XX Cálido y húmedo. Disminución del vulcanismo, emerge la plataforma, formación de turbiditas.

Cretácico inferior temprano

Ofiolitas y series volcánicas primitivas, boniníticas y calcoalcalinas. Surgimiento de arcos volcánicos oceánicos.

XX X X

Cálido y húmedo. Emisión de grandes volúmenes de gases y lavas. Eventos marinos anóxicos. Silicitas.

Jurásico superior

Plataformas extendidas. Evaporitas, siliciclásticos subordinados. Abundantes vertebrados e invertebrados marinos, plantas. Vulcanismo débil.

X X XX

Cálido, húmedo. Eventos anoxia marina locales. Desarrollo de la biomineralización. Cobertura vegetal continental, mayormente helechos y cicadáceas.

Jurásico inferior - medio

Siliciclásticos epicontinentales. Turbiditas predominantes. Restos de platas y escasos invertebrados. Formación de corteza oceánica.

X X XX

Muy cálido, húmedo y lluvioso. Cobertura vegetal, cicadáceas, helechos diversos.

Jurásico Siliciclásticos epicontinentales. X XX X Muy cálido, seco en los

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Triásico - Turbiditas abundantes. Rift intracontinental y apertura del Tetis.

continentes, húmedo en las zonas litorales del Tetis en formación.

El supercontinente Pangea se divide a través del mar de Tetis en Laurasia y Gondwana Abreviaturas:

P - Producción de CO2 con liberación a la atmósfera. / * Iturralde-Vinent y MacPhee, 1999. S - Sustracción de CO2 desde la atmósfera (meteorización de silicatos) A - Acumulación de CO2 por litogénesis (carbonatos, turba y carbón)

En general los amplios e irregulares fondos marinos, desarrollados en las márgenes continentales inundadas formaban acumulaciones ricas en materia orgánica, y posiblemente medios anóxicos. Algunas capas ricas en moluscos marinos muestran intervalos de buena oxigenación en los fondos someros, y hasta aguas relativamente frías. Están presentes helechos e invertebrados como cefalópodos y bivalvos (Pszczolkowski, 1987).

Figura 3. Reconstrucción de diferentes biotopos en el ambiente marino del Jurásico en el Caribe occidental primitivo (Núñez-Jiménez, 1998). Conchas de otreidos fósiles asociadas a ammonite jurásico en calizas negras (derecha).

Jurásico superior Del Jurásico superior hay evidencian de la continuidad de un clima cálido, y un ciclo transgresivo generalizado. Se manifiesta un vulcanismo en un rift oceánico, con aportes deducibles de CO2 y CH4 al océano en el medio submarino profundo. Las series de carbonatos y lutitas carbonosas del Jurásico superior (Fms. Jagua y Guasasa), tanto de aguas relativamente someras como profundas, con ambientes anóxicos amplios, evidencian la continuidad de un clima cálido y el aumento máximo del nivel del mar, en un ciclo transgresivo generalizado. La presencia de basaltos (Fm. El Sábalo), indican las manifestaciones de vulcanismo submarino con su influencia regional durante la actividad del rift oceánico (Pszczolkowki, 1978; Iturralde-Vinent, 2004). El establecimiento de las primeras plataformas carbonáticas está asociado al aumento de productividad biogénica marina, con la estabilización de la transgresión hacia el Jurásico tardío. Diversos saurios marinos, pterosaurios, peces ganoideos, cefalópodos y otros invertebrados poblaron la región de mar del Tesis occidental (Fig. 3), (Iturralde-Vinent, 2009). Se deduce la regulación de las condiciones ambientales por la ampliación del ambiente marino regional. Cretácico El registro estratigráfico del Cretácico Inferior correspondiente a los márgenes continental del Caribe occidental muestra el desarrollo de ambientes desde someros hasta profundos (zonas Cayo Coco, Remedios, Camajuaní, Placetas). Al final del Cretácico inferior, las series de silicitas aptianas y albianas revelan la presencia de los Eventos Anóxicos Oceánicos (OAE), con significativa influencia en la región de una acentuada actividad de las corrientes termohalinas y los afloramiento de corrientes upwelling (Fms. Mata y Santa Teresa), (Iturralde-Vinent, 2004; 2009). Por su parte, un profundo impacto en las condiciones climáticas regionales es deducible de la actividad efusiva, intrusiva y mineralizante del arco de islas volcánicas antillano, activo en la mayor parte del periodo. El vulcanismo en general es generador de grandes volúmenes de aerosoles y

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-

Eventos de máximos deformamación carbonatos

Product ividad

Ba

Ap

A l

Cm

Co

Cp

M

Edad

StT

I

S

M

S

I

H

+

gases (HCL, HF y SO2), con efecto invernadero, de alcance local acentuado (clima cálido y húmedo) y regional muy significativo (Arche, 1992; Skelton, 2003; Uriarte, 2009). Acumulaciones de lutitas carbonosas y areniscas polimícticas también están presentes en las series volcano-sedimentarias del arco volcánico hacia el límite Albiano – Cenomaniano (Fm. Provincial), (Furrazola-Bermúdez et al., 2003; Barragán et al., 2008).

Figura 5. En el ambiente terrestre del Cretácico alcanzaron un desarrollo enorme los dinosaurios, favorecidos por el clima cálido y húmedo imperante, donde las plantas se diversificaron, en especial las angiospermas (foto de una excelente maqueta en el Museo de Historia Natural “Tranquilino Sandalio de Noda”, en Pinar del Río).

Las microplataformas carbonatadas poco potentes, intercaladas en las series volcano-sedimentarias, denotan episodios de condiciones marinas normales, en un clima cálido, favorecido por la disminución de la actividad efusiva hacia la parte media del Cretácico superior (Rojas et al., 1995; Skelton y Rojas, 1998; Rojas-Consuegra, 2005a, b).

Esta situación ambiental es muy marcada hacia el Cretácico tardío, tras la extinción del magmatismo, el avance transgresivo y la extensión de los mares someros, ricos en una diversa fauna bentónica y planctónica, tanto macro- como microscópica (Figs. 4-5), (Furrazola et al., 2001; Rojas-Consuegra, 2003). Numerosas formaciones geológicas en el substrato cubano, de edad Maastrichtiano, constituyen relictos de los sedimentos carbonatados testigos de aquel óptimo ambiente marino (Fms. Cantabria, Isabel, Jimaguayú, Tijita y otras), (Iturralde-Vinent, 2004).

Figura 4. Niveles estratigráficos de calizas biogénicas de diferentes edades, consolidadas en los fondos del mar de Tetis a lo largo del periodo Cretácico, durante la actividad del arco de islas de las antillas mayores. Tales eventos de producción de carbonatos señalan lapsos de tiempos y medios marinos con condiciones apropiadas para que fuera exitosa la vida en aquel pasado (Skelton y Rojas, 1998; Rojas-Consuegra, 2004; 2005).

Al final del periodo Cretácico la franja clima tropical tenía una amplia extensión. Las condiciones climática de alta humedad y calor globales en la Tierra, del así llamado “Mundo Invernadero”, propiciaron un amplio desarrollo de la vegetación, en especial de las angiospermas, que llegaron a

SauvageciaTyrasthylon

Apricardia

Tampsia

Hippurrites

Praebarrettia

Plagioptychus

Mitrocaprina

Barrettia

Parastroma

Macgillavryia

Bournonia

Biradiolites

Radiolites Antillocaprina

Titanosarcolites

Chiapasella

Maastrichtiano

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establecer su dominio en los ecosistemas terrestres. Niveles altos de CO2 han sido deducidos en el sistema océano-atmósfera (Skelton, 2003). Hacia el final del periodo se redujeron muy significativamente las tierras emergidas en el arco de islas posvolcánicas antillanas. Solamente las partes más alta del relieve del archipiélago quedaron expuestas, sirviendo de refugios a la fauna y la flora que ya poblaba esta región. Algunas plantas y animales cubanos actuales, con toda probabilidad, tienen sus ancestros en aquellas tierras cretácicas (Fontenla y López, 2003). Cretácico / Paleógeno El impacto meteorítico de Chicxulub (península de Yucatán) marcó el límite Cretácico – Paleógeno (K-Pg), y entre dos eras, Mesozoica y Cenozoica. Una amplia extinción signó la vida en la Tierra. Los registros estratigráfico y fósil de Cuba contienen evidencias exclusivas de aquel cataclismo global. Varias formaciones geológicas cubanas han sido estudiadas, demostrándose que contienen diversos indicios relacionados con el impacto de Chicxulub (Fms. Moncada, Peñalver, Cacarajicara, Santa Clara, Fomento y otras), (Fig. 5), (Kiyokawa et al., 2002; Tada et al., 2002, 2004; Alegret et al., 2005; Goto et al., 2008a, b). El desequilibrio geoquímico y climático en la Tierra tuvo una larga duración; por ejemplo, la recuperación de la cobertura vegetal parece haber llevado entre 47 y 60 mil años, según el registro estratigráfico de Loma Capiro, Santa Clara (Goto et al., 2009; Yamamoto et al., 2010).

Figura 5. El registro fósil exhibe el comportamiento de la presencia de varios grupos biológicos del Jurásico al Cuaternario (Rojas-Consuegra, 2009a, b). Nótese la disminución de algunos de ellos y el aumento de otros en el límite K-Pg (izquierda). Esférulas de distintas composiciones contenidas en la sección estratigráfica del K-Pg en Fomento, Sancti Spíritus (foto con lupa 12x).

Paleógeno El carácter de la sedimentación siliciclástica turbidítica, preservada en el rellenamiento de las cuencas paleogénicas cubanas, es testigo de una clima muy cálido y extremadamente húmedo, caracterizado por intensa lluvias y una profunda erosión continental (Fig. 6), (Rojas-Consuegra y Denis-Valle, 2011). Hacia la parte media de este periodo la temperatura global decayó con la formación de plataformas carbonatadas con una marcada especiación e irradiación biológica en el planeta (Uriarte, 2009). Los microfósiles reflejan una clara recuperación post-impacto (Alegret et al., 1995). Durante el Paleógeno medio se desarrolló una particular fauna bentónica marina, de organismos detritívoros o sedimentívoros, cuyas trazas fósiles denotan su presencia, bien conservadas en los depósitos turbidíticos (Villegas-Martín y Rojas-Consuegra, 2008; Rojas-Consuegra y Villegas-Martín, 2009). En el ambiente profundo marino se manifiestan bajas temperaturas con la proliferación de organismo con esqueletos silicios. Se suceden rápidos cambios eustáticos que influyen profundamente en la colonización de los organismos de nuevos territorios isleños en el Caribe (Iturralde-Vinent, 2004).

0

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Jurásico Cretácico Paleógeno Neógeno Cuaternario

Gasteropodos Bivalvos Corales

Braquiópodos Equinoides * Artrópodos

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Las primeras plataformas carbonatadas del Paleógeno se consolidan hacia el Eoceno medio con una extensa sedimentación calcárea fina. Los fondos oceánicos hacia el final del periodo muestran acumulaciones de silicitas por el desarrollo de los radiolarios; posiblemente debido posiblemente a un enfriamiento de las aguas oceánicas y al aporte de cenizas volcánicas a las aguas lejanas a los terrenos activos.

Figura 6. Secuencia turbidítica del Paleógeno medio (izquierda) e icnofósiles, formados en las cuencas marinas en aquel paleoambiente. Las intensas paleolluvias del Paleoceno – Eoceno coinciden con temperaturas globales altas, un clima extremadamente húmedo y una ingente erosión de los suelos y terrenos emergidos (Rojas-Consuegra y Denis-Valle, 2011).

Los vertebrados paleogénicos están representados en el registro fósil de Cuba por una rica asociación de peces cartilaginosos (tiburones y rayas), (Iturralde-Vinent et al., 1996, 2004; Rojas-Consuegra y Alabarreta-Pérez, 2009). Hacia el final de este periodo predomina la acumulación de carbonatos, se diversifican los equinodermo, los corales y foraminíferos lepidociclínidos grandes; verdaderos “gigantes unicelulares” (Jakus, 1983; Rojas-Consuegra y Alabarreta-Pérez, 2009). Neógeno Desde el final del periodo anterior ocurre la formación de carbonatos marinos, no obstante, predomina la acumulación de materiales arenosos y arcillosos, en la parte temprana del Neógeno, durante la ocurrencia de una extensa trasgresión, iniciada hacia el Oligoceno tardío (Fig.8).

Se establecen amplias regiones de mares someros, bien oxigenados, iluminados y limpios, óptimos para la vida. A mediado del periodo ocurre una regresión general, surge la mayor área emergida del territorio cubano, una rica biodiversidad se desarrolla en la región (Iturralde-Vinent y MacPhee, 1999; Iturralde-Vinent, 2004; Rojas-Consuegra y Alabarreta-Pérez, 2009).

Figura 7. La columna litológica (izquierda), muestra el ascenso del nivel del mar, pues la facies sedimentarias de arenas aluvio-marinas (delta aluvial), expuesta temporalmente (paleosuelo), son cubiertas por las arcillas lagunares (arcilla verduscas), y estas por las rocas carbonatadas marinas (calcarenitas y calizas), formadas cuando se estabiliza la trasgresión, hace unos 16-18 millones de años (Iturralde-Vinent y MacPhee, 1999). Estratos de diferentes paleoambientes donde aparece una amplia variedad de fósiles miocénicos, y en especial, los restos de vertebrados terrestres (derecha).

En el Neógeno temprano (Mioceno), la geografía del archipiélago cubano era muy distinta a la actual. Al menos en la isla central ya habitaban vertebrados mamíferos, ancestros de los monos, perezosos y roedores, fósiles conocidos del Cuaternario (Iturralde-Vinent y MacPhee, 1999).

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En esta etapa se acumularon sedimentos arenosos y margo-arcillosos aluvio-marinos al inicio de la transgresión (FMs. Jaruco, Colón, Arabo, Banao, Lagunitas, Paso Real, Vázquez, Bitirí, Cabacú, Cilindro y otras); hacia el mioceno inferior (parte alta) al medio (parte baja – media) con una amplia transgresión ya estable, se formaron potentes series de calizas en diferentes medios someros (Fms. Güines, Baitiquirí, en parte Arabos, Caobas, Cojímar, Paso Real, San Antonio y Vázquez). Diversos y abundantes fósiles tanto de invertebrados (moluscos, equinodermos, corales, algas, foraminíferos, etc.), como de vertebrados (dugones, tortugas, cocodrilos, peces cartilaginosos y óseos) son testigos de una vida exuberante (Albear e Iturralde, 1985; Franco y Delgado, 1997). Al final de este periodo se deduce ya la presencia de procesos y ambientes de carsificación desarrollados, susceptibles de haber podido abrigar una fauna troglófila. Así, se inicia la formación de depósitos fosilíferos más antiguos, posiblemente generalizados como cuaternarios. La vegetación terrestre coloniza extensas áreas, utilizando varias vías de llegada desde los continentes, que enriqueció las bases de la diversidad vegetal de la actualidad. Cuaternario La geodiversidad presente en el periodo Cuaternario está acompañada de una biodiversidad muy significativa, tronco de la rica y autóctona flora y fauna actuales de Cuba (Fig. 8).

Los drásticos cambios ambientales de esta etapa signaron la formación de una fisiografía compleja en el archipiélago cubano, sostén de una gama variada de biotopos y ecosistemas exclusivos, que caracterizan a los paisajes nativos cubanos recientes y modernos.

Figura 8. Reconstrucción idealizada de la paleobiota cuaternaria cubana, donde se aprecia la existencia de diferentes especies, algunas solamente conocidas por sus restos fósiles (dibujo de Pedro López Vertía, MNHN).

Diferentes formaciones geológicas, tanto marinas como continentales son testigos de aquella etapa de cambios frecuentes. Acumulaciones de calizas algales, coralinas y

biogénicas, con moluscos y equinodermos diversos, sugieren momentos de clima cálido, rico en CO2 atmosférico (Fm. Vedado, Jaimanitas). Ellas aparecen intercaladas con otras unidades de ambientes transicionales o continentales, con gravelitas, calcarenitas, margas y arcillas rojas, que revelan climas templados a cálidos lluviosos (Fms. Guane, Guavara, Villaroja y otras). Las eolianitas de distintas edades formaron las paleodunas extendidas en el litoral norte y otras zonas del archipiélago cubano. Estas últimas señalan lapsos de predominio de clima frío y momentos de nivel del mar bajo (Fms. Guanabo y Playa Santa Fe), (Peñalver, Lavandero y Barriento, 1997). Conclusiones La historia del clima está inscrita en las rocas que conforman el subsuelo cubano, un registro que va siendo descifrado, a favor de una mejor comprensión de los orígenes complejos de la naturaleza isleña. Numerosos procesos y eventos del pasado lejano y reciente brindan claves para comprender la evolución de la región paleogegráfica del mar de Tetis, del Caribe primitivo y el actual. Los cambios del nivel del mar asociados a los diferentes climas del Jurásico al Cuaternario determinaron las variaciones en el rellenamiento sedimentario de las cuencas que hoy están “preservadas” en las diferentes series rocosas del territorio. El registro fósil también apoya las interpretaciones y pronósticos más plausibles para el devenir de la naturaleza cubana. El estudio detallado de la información aportada por las geociencias ofrece claves sólidas para comprender mejor el presente y enfrentar con éxito los cambios naturales del porvenir, tratando de garantizar el desarrollo social sostenible.

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Referencias bibliográficas

Alegret, L., Arenillas, I., Arz, J. A., Díaz, C., Grajales-Nishimura, M., Meléndez, A., Molina, E., Rojas, R. and Soria, A. R. (2005) Cretaceous-Paleogene boundary deposits at Loma Capiro: evidence for the Chicxulub impact. Geology, 33(9): 721-724.

Arche, A. (ed), (1992) Sedimentología, tomos I y II. Nuevas tendencias. Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Madrid. 543 pp.

Barragán-Manzo, R., Rojas-Consuegra, R., and Szives, O. (2008) Upper Albian (Lower Cretaceous) ammonites from the Provincial Formation of central Cuba: Biostratigraphic and Paleobiogeographic implications. Geological Society of America Annual Meeting, Houston, Texas, United States of America. Abstracts with programs, 40 (6): 478.

Furrazola-Bermúdez, G; C. Díaz-Otero; R. Rojas-Consuegra (2001) Generalización bioestratigráfica de las Formaciones Volcano-sedimentarias del Arco Volcánico Cretácico de Cuba. Resúmenes y Memorias del IV Congreso Cubano de Geología y Minería. GEOMIN‘2000, La Habana, Marzo 19-23. 10 pp. (CD ROOM). ISBN 959-7117-10-X.

Gonzáles, S. (ed), 2004. Corales pétreos. Jardines sumergidos de Cuba. Impresión Digital Da Vinci, España. 318 pp.

Goto, K., Tada, R., Tajika, E., Iturralde-Vinent, M. A., Matsui, T., Yamamoto, S., Nakano, Y., Oji, T., Kiyokawa, S., Garcia, D., Otero, C., Rojas, R. (2008a) Lateral lithological and compositional variations of the Cretaceous/Tertiary deep-sea tsunami deposit in northwestern Cuba. Cretaceous Research, 29(2): 217-236.

Goto, K.; S. Yamamoto; D. García; R. Rojas-Consuegra (2008b) Discovery of the possible Cretaceous/Tertiary boundary spherule layer in the Fomento section, central Cuba. On line: wwwsoc.nii.ac.jp/jepsjmo/cd-rom/2005cd-rom/.../j033-010_e.pdf

Iturralde-Vinent, M. (2004) La Paleogeografía del Caribe y sus implicaciones para la Biogeografía Histórica: En: M. Iturralde-Vinent (ed.) Paleogeografía y Biogeografía de Cuba y el Caribe. Museo Nacional de Historia Natural, La Habana. Primera Edición Digital (CD ROM)

Iturralde-Vinent, M. (ed), (2009) Geología de Cuba para todos. Editorial Científico-técnica, La Habana. 150 pp.

Iturralde-Vinent, M. and R. E. D. MacPhee (1999) Paleogeography of the Caribbean region: Implications for Cenozoic biogeography. Bulletin of the American Museum of Natural History, New York, 238.

Iturralde-Vinent, M., G. Hubbell and R. Rojas (1996) Catalogue of cuban fossil Eslamobranchii (Paleocene- Pliocene) and Paleogeographic implications of their Lower to Middle Miocene occurrence. The journal of the Geological Society of Jamaica. Vol. 31, pp. 7 - 21.

Jakus, P. (1983) Formaciones vulacanógeno – sedimentarias y sedimentarias de Cuba oriental. En: IGP, 1983. Contribución a la Geología de Cuba oriental. Editorial científico – técnica. 273 pp.

Kiyokawa, S., R. Tada, M. Iturralde-Vinent, T. Matsui, K. Tajika, S. Yamamoto, T. Oji, T. Nakano, K. Goto, H. Takayama, D. Garcia, C. Díaz, R. Rojas (2002) Cretaceous-Tertiary boundary sequence in the Cacarajicara Formation, western Cuba: An impact-related high-energy, gravity flow deposit. In Koeberl, C., and MacLeon, K.G., eds. Catastrophic events and mass extintions: Impacts and Beyond: Boulder, Colorado, Geological Society of America, Special Paper 356:125-144.

Núñez-Cambra, K. (ed), (2005) Boletín de la Sociedad Cubana de Geología, no. 2005. Dibujos del concurso infantil.

Núñez-Jiménez, A. (1998) Geología. Colección Cuba: La Naturaleza y El Hombre. Ediciones Mec Graphic Ltd. 435 pp.

Page 11: APROXIMACIÓN AL PALEOCLIMA DE “CUBA”: … · aluvio-marinos a la cuenca del mar de Tetis americano, a partir de la erosión del continente Laurasia, ... Transformación del relieve

Peñalver, L. L., R. Lavandero y A. Barriendo (1997). Sistema cuaternario. En: Furrazola, G. y K. Núñez, 2007. Estudios sobre Geología de Cuba. IGP. Edit. Centro Nacional de la Información Geológica. p. 165-178.

Pszczolkowki, A. (ed), (1978) Contribución a la Geología de la provincia de Pinar del Río. Editorial científico – técnica. 278 pp.

Rojas, R., M. Iturralde-Vinent, and P. W. Skelton (1995) Stratigraphy, Composition and Age of Cuban Rudist - bearing deposits. Revista Mexicana de Ciencias Geológicas 12 (2): 272-291.

Rojas-Consuegra, R. (1998) Facies marinas costeras en sedimentos carbonatados del Maastrichtiano en Ciego de Ávila, Cuba central. En: Geología y Minería, Memorias I (III Congreso de Geología y Minería), La Habana. p. 263-266.

Rojas-Consuegra, R. (2001) Debritas del Cretácico Superior Albiano en la Formación Provincial, Cuba central. Resúmenes y Memorias del IV Congreso Cubano de Geología y Minería. GEOMIN’2001, La Habana, Marzo 19-23. 10 pp. (CD ROOM). ISBN 959-7117-10-X.

Rojas-Consuegra, R. (2005a) Estratigrafía, Tafonomía y Paleoecología de los Rudistas (Moluscos Cretácicos) en el territorio cubano. I Convención sobre Ciencias de La Tierra. GEOCIENCIA’ 2005. Memorias, Trabajos y Resúmenes. Centro Nacional de Información Geológica. IGP. La Habana. CD ROM. 2005. GEO08-2: 1-36. ISBN 959-7117-03-7.

Rojas-Consuegra, R. (2005b) Paleobiogeografía de los Rudistas (Moluscos Cretácicos) reportados en el territorio cubano. I Convención sobre Ciencias de La Tierra. GEOCIENCIA’ 2005. Memorias, Trabajos y Resúmenes. Centro Nacional de Información Geológica. IGP. La Habana. CD ROM. 2005. GEO08-P6: 1-15. ISBN 959-7117-03-7.

Rojas-Consuegra, R. (2008) Síntesis del registro fósil de Cuba. Programa y resúmenes, II Simposio de Museos y Salas de Historia Natural, Museo Nacional de Historia Natural (CITMA), 23 al 26 de mayo del 2008. La Habana, Cuba (CD ROM). ISBN 978-959-282-072-6.

Rojas-Consuegra, R. (2009) “Paleo-biodiversidad”: una evaluación de los macro-invertebrados en el registro fósil de Cuba. VIII CONGRESO DE GEOLOGÍA (GEOLOGIA´2009). Estratigrafía y Paleontología, GEO2-02: 1-11. III Convención sobre Ciencias de La Tierra. GEOCIENCIAS´2009. Memorias, Trabajos y Resúmenes en CD-ROM, La Habana, 16-20 de Marzo de 2009, ISBN 978-959-7117-19-3.

Rojas-Consuegra, R. y R. Denis-Valle (2011) Influencia climática en los sistemas turbidíticos del Paleógeno cubano. Resumen y Trabajo. VI Congreso Cubano de Geología, Geología Regional y Téctonica, GEO1-P4, 20 pp. IV Convención Cubana de Ciencias de La Tierra, GEOCIENCIA’ 2011. Memorias en CD-ROM, La Habana, 4 1l 8 de abril de 2011. ISBN 978-959-7117-30-8.

Rojas-Consuegra, R. y J. Villegas-Martín (2009) Icnofósiles e Icnofacies en algunas formaciones geológicas cubanas. VIII CONGRESO DE GEOLOGÍA (GEOLOGIA´2009). Estratigrafía y Paleontología, GEO2-P14:1-28. III Convención sobre Ciencias de La Tierra. GEOCIENCIAS´2009. Memorias, Trabajos y Resúmenes en CD-ROM, La Habana, 16-20 de Marzo de 2009, ISBN 978-959-7117-19-3.

Rojas-Consuegra, R. y K. Núñez Cambra (ed.), (2007) Guía para la excursión a los depósitos del límite Cretácico-Terciario en Cuba occidental. Excursiones post convención, No.4. II Convención sobre Ciencias de La Tierra. GEOCIENCIA’ 2007. Memorias, Trabajos y Resúmenes. Centro Nacional de Información Geológica. IGP. La Habana. CD ROM. 2007. 24 pp. ISBN 978-959-7117-16-2.

Rojas-Consuegra, R. y N. Alabarreta-Pérez (2009) Sinopsis del registro fósil de Cuba. Sitio web sobre Paleontología de Cuba. En: http://www.redciencia.cu/webpaleo.

Rojas-Consuegra, R., C. Díaz-Otero (2004) Amplias pruebas en Cuba del impacto meteorítico que mató a los Dinosaurios. Sección Técnica, Boletín Sociedad Cubana de Geología. 2 (3): 14-15.

Page 12: APROXIMACIÓN AL PALEOCLIMA DE “CUBA”: … · aluvio-marinos a la cuenca del mar de Tetis americano, a partir de la erosión del continente Laurasia, ... Transformación del relieve

Skelton, P.W. (ed), (2003) The Cretaceous World. The Open University, Cambridge University Press. 360 pp.

Skelton, Peter W. and R. Rojas (1998) Overview of Rudist Biostratigraphy in the Volcanic Arc Sequences of the Greater Antilles. Abstract. 15th Caribben Geological Conference. Kingston, Jamaica. p. 10-11.

Tada, R., M. A. Iturralde-Vinent., T. Matsui., E. Tajika., T. Oji., K. Goto., Y. Nakano., H. Takayama., S. Yamamoto., S. Kiyokawa., K. Toyoda., D. Garcia-Delgado., C. Diaz-Otero., R. Rojas-Consuegra (2004) K/T boundary deposit in the proto-Caribbean basin. American Association of Petroleum, Geologists Memoir 79: 582-604.

Tada, R., Y. Nakano, M.A. Iturralde-Vinent, S. Yamamoto, T. Kamada, E. Tajika, K. Toyoda, S. Kiyokawa, D. Garcia Delgado, T. Oji, K. Goto, H. Takayama, R. Rojas, T. Matsui (2002) Complex tsunami waves suggested by the Cretaceous-Tertiary boundary deposit at the Moncada section, western Cuba. In Koeberl, C., and MacLeon, K.G., eds. Catastrophic events and mass extintions: Impacts and Beyond: Boulder, Colorado, Geological Society of America, Special Paper 356:109-123.

Tucker. M. E. y V. Paul Wright (1990) Carbonate sedimentology. Blackwell scit. Publications. 482 pp.

Yamamoto, S.; T. Hasegawa; R. Tada; K. Goto; R. Rojas-Consuegra; C. Díaz-Otero; D. E. García-Delgado; S. Yamamoto; H. Sakuma; T. Matsui (2010) Environmental and vegetational changes recorded in sedimentary leaf wax n-alkanes across the Cretaceous–Paleogene boundary at Loma Capiro, Central Cuba. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 295: 31–41.

Uriarte, A. (2009) Historia del clima en la Tierra. Eusko Jaurlaritza, Gobierno Vasco. 403 pp.

Vera-Torres, J. A. 1994. Estratigrafía, principios y métodos. Edit. Ruedas, S. L. Madrid. 806 pp.

Villegas-Martín, J. y R. Rojas-Consuegra (2008) Algunas icnitas presentes en el registro estratigráfico cubano. II Simposio de Museos y Salas de Historia Natural, Museo Nacional de Historia Natural (CITMA), 23 al 26 de mayo del 2008. La Habana, Cuba (CD ROM). ISBN 978-959-282-072-6.