El clima deducido a partir del estudio de los isótopos estables del oxígeno del fosfato de los huesos

Una de las líneas más novedosas en la investigación de la paleoecología y en la reconstrucción paleoambiental son el estudio de los isótopos estables biogénicos. Estos isótopos son una evidencia de las condiciones ecológicas, climáticas etc. del momento preciso en el que vivían los organismos, de alguna manera es “fosilizar” esas condiciones. En los últimos años se han desarrollado las técnicas de microanálisis que permiten reconocer unas mínimas proporciones de los isótopos, como sucede en el trabajo que acabamos de publicar en la prestigiosa revista Earth and Planetary Science Letters.

Nuestro colega Royer Aurélien, quien estuvo hace un par de años extrayendo incisivos de roedores de las egagrópilas que hemos ido recogiendo para prácticas de Paleontología de Vertebrados (PAVYH, Universidad de Zaragoza), lidera un interesante trabajo que acabamos de publicar aragosaureros y Geólogos de la Universidad de Lyon. El objetivo: el estudio de la variabilidad isotópica del oxígeno que compone el esmalte dental de los dientes de los mamíferos. La composición del isótopo estable del oxígeno de los huesos es una herramienta que se utiliza como aproximación para la reconstrucción de las temperaturas en medios continentales.

La cuestión más importante cuando trabajamos con los isótopos estables del oxígeno del fosfato biogénico (δ18Op)  es saber cómo y porqué varía la composición de los mismos (la composición isotópica generalmente se denomina valor δ). Se plantea inicialmente su estudio en dientes de roedores por ser los fósiles más abundantes en los yacimientos arqueológicos y paleontológicos del Cuaternario. El registro isotópico está influido por la ontogenia, variaciones estacionales de carácter biológico y variaciones estacionales de las aguas que beben los animales (aguas meteóricas principalmente: lluvia, nieve…).

Los resultados publicados muestran que la composición isotópica del oxígeno de los tejidos fosfáticos de los dientes (δ18Op) en los muroideos (ratones y topillos) se relaciona linealmente con la composición del δ18Omw de las aguas meteóricas (mw) obteniéndose una ecuación de fraccionamiento que puede utilizarse para reconstruir el clima del pasado, especialmente de los meses más cálidos. Los valores δ18Op de los géneros de topillos Microtus y Arvicola  dan buenas estimaciones sobre los valores δ18Omw de las aguas de lluvia.
 El primer firmante, Royer Aurélien, es Phd thesis student, E.P.H.E and Université de Claude Bernard Lyon 1, Laboratoire de Géologie de Lyon, Terre, Planetes, Environnement.

El resumen original del trabajo es el siguiente:

Oxygen isotope analyses of phosphate in tooth enamel of mammals are widely used as proxies to reconstruct past air temperatures in continental environments. Rodent remains are extremely abundant in Pleistocene excavations and so constitute a valuable material for the reconstruction of Quaternary climates. A project focused on oxygen isotope compositions of extant rodent teeth has begun in 2009 in collaboration with the University of Lyon (France), of Dijon (France) and of Zaragoza (Spain) with the Pr. Gloria Cuenca-Bescós. The objective of this project was to understand " What does the oxygen isotope composition of rodent teeth record? ", and has led to the publication of a paper in Earth and Planetary Science Letters. In this study, the effect of different parameters that can influenced the oxygen isotope record as the mineralization duration of teeth, season of capture by predators, seasonal variations of rodent populations and seasonal variations in oxygen isotope composition of environmental waters, has been investigated. To conclude, this paper has demonstrated that rodent teeth constitute a valuable material to reconstruct mean annual temperature at mid-latitudes, and to reconstruct mean temperature of the warmest month in localities submitted to high seasonal amplitudes, such as in mountains areas, high-latitudes or continental interiors. 

La referencia completa:
Royer, A., Lécuyer, Ch., Montuire, S., Amiot, R., Legendre, S., Cuenca-Bescós, G., Jeannet, M. and Martineau, F. What does the oxygen isotope composition of rodent teeth record? Earth and Planetary Science Letters. http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2012.09.058.