Reconstrucción paleoclimática del Holoceno Tardío en el humedal El Triunfo, Parque Nacional Natural Los Nevados,
Cordillera Central de Colombia.
1. Introducción (motivación, importancia del estudio, impacto, objetivos, antecedentes y estado del arte).
2. Área de estudio
3. Metodología
4. Resultados
5. Discusión
6. Conclusiones
Tabla de contenido
1. INTRODUCCIÓN
Conocimiento de cambios ambientales globales rápidos ydramáticos, en últimos 2000 años: Óptimo Climático Medieval,Pequeña Edad de Hielo, Calentamiento Reciente.
Ambientesapropiados paraestos estudios comolagos y turberas enNevado del Ruiz(NR).
El problema
Reconstrucciónpaleoecológica, a partirde Palinología y registrosedimentario, a escaladecadal.
Ausencia deregistrossedimentarios deeste tipo en NR, unequipo de trabajo einstalaciones físicasapropiadas.
Hacer un estudio paleoecológico de alta resolución (escaladecadal) en un humedal altoandino del Nevado del Ruiz;con el fin de identificar los cambios de clima, vegetación,dinámica sedimentaria y los efectos de la actividadantrópica en los últimos 2000 años.
Objetivo general
Foto: Luis Fernando Coca
• Registros paleoclimáticos de larga y corta duración.
• Cambios de ecosistemas durante el Holoceno (VEGETACIÓN).
• ESTRATIGRAFÍA.
• Geomorfología glacial y vulcanismo
Páramo (3800-4700 msnm) Bosque Andino (2400-3800 msnm ) Vegetación acuática
Aspectos teóricos
http://courses.washington.edu/bot113/family_pages/Cyperaceae/cyperaceae.htmlFoto: Luis Fernando Coca
https://revistauniverso.wordpress.com/2012/07/17/manos-a-la-obra-cobertura-vegetal-y-desarrollo-sostenible-en-cundinamarca/
P. Yucatán(Brenner et al, 2001;Torrescano-Valle & Islebe, 2015;Islebe & Sánchez, 2002; Aragón-Moreno et al., 2012)
C. Cariaco(Haug et al., 2001; Lea et al., 2003;Peterson & Haug, 2006;Gonzales et al., 2008)
G. Quelccaya(Thompson & Mosley, 1987; 1989)
Regional
Parque Los Nevados
Estudios con resolución decadal o
de centuria, concentrados en el
norte de las cordilleras Central
(C.C) (Castañeda-Riascos, 2013) y
Occidental (C.Occ) (Rangel et al.,
2005; Velásquez, 2005;
Hooghiemstra & Velásquez, 2013),
Macizo colombiano (González-
Carranza et al., 2012) y
principalmente en el centro de la
cordillera Oriental (C.O)(Bogotá et
al., 2011; Groot et al., 2011) .
Colombia
Parque Nacional Natural Los Nevados:
� Thouret & Van der Hammen(1983), Geomorfología y paleoecología en Laguna del Otún y Valle San Carlos: Determinan cambios en TºCy precipitación durante el Holoceno.
� Salamanca & Noldus (2003), Lagunares de Santa Isabel: Estudian efecto de erupciones en la vegetación paramuna.
Turbera el bosque
Laguna del Otún
Lag Santa Isabel
Humedal el Triunfo
El Billar
Siete Cabezas
Local
5. ÁREA DE ESTUDIO
Nevado Del Ruiz
C.Occ: Cordillera Occidental, C:C: Cordillera Central, C.O: Cordillera Oriental.
Coordenadas: 04° 58´54” N, 075° 19´7” WAltitud: 3834 m.s.n.mProfundidad: 7 m
Humedal El Triunfo
CULTIVOS GANADERÍA
� ZCIT: Convergencia vientos Alisios. Determinan régimen de lluvias: 1) abril-mayo. 2) octubre-noviembre.� El Niño y La Niña: déficit o abundancia de lluvias en Colombia, respectivamente.� Corriente en Chorro del Chocó: Alta precipitación centro occidente del país.� Precipitación y T° Cordillera Central.� Vertiente Oriental: Pma 1838-2139 mm, Vertiente Occidental: 1300-2326 mm.� Tma 6,8ºC (Estación Brisas)
Clima
(Salomons, 1989; Javellas & Thouret, 1995; Cuatrecasas, 1958; Rangel., 1983)
Vegetación
Lianas, epifitas leñosas, algunas especies arbóreas con hojas menores (microfilas) y algunas palmas grandes; Urticaceae, Acalypha.
Bromeliáceas, Orquídeas, Pteridofitas, musgos y hepáticas, arbustos epífitos; Hedyosmum, Quercus, Melastomataceae
1000 -
2400 -
3800 -
4700 -
Acuáticas
Lachemilla orbiculata Gunnera magellanica
Ranunculus sp
Senecio formosus
Apiaceae (tipo Hydrocotyle)
Cyperaceae Plantago
• Humedales, lagunas y producto de deshielo de nieves perpetuas.
• Cuencas de los ríos Cauca (occidente) y Magdalena (oriente).
• Abastece a mas de dos millones de personas.
Hidrología
Foto: Alejandro Bedoya Trujillo t
Foto: Luis Fernando Coca
• grandes áreas, l que llevaron al desarrollo de Andosoles
Vulcanismo y suelos
http://www.madrimasd.org/blogs/universo/2011/11/23/140258
Se desarrollan a partir de material volcánico ricos en elementos vítreos.
Cráter Arenas (Nevado del Ruiz), La Olleta (oeste del
Nevado del Ruiz) o Cerro Bravo.
Andosoles
6. METODOLOGÍA
1. Batimetría: Perforación cada 10m en dos transectos: S-N, E-W.
2. Extracción de núcleos: Sonda Rusa marca Eijkelkamp de cinco centímetros de diámetro y 50 cm de avance. No compacta los sedimentos.
Obtención de núcleos
En campoDescripción in situ del material recobrado del núcleo en el humedal. Fotografía y empaque.
Laboratorio Descripción detallada del núcleo.
Litología
Segmentación del núcleo
Segmentos 1cmTijeras (Raíces)
Guantes de latex(Contaminación)
Datación
9 muestras para radiodatación AMS (Accelerator Mass Spectrometry)
Pre tratamiento según tipo de muestra y contaminantes
Submuestreo y datación
Procesamiento de materiales
Acetólisis (Erdtman, 1960): Degrada la intina y el protoplasma de los granos de polen y esporas; dejando solo la exina.
Montaje de placas permanentes Protocolo de Kisser (1935)
Conteo del material polínico 500 granos obtenidos por curva de saturación con sedimentos recientes.Cada 6 cm: resolución decadal.
http://www.infovisual.info/01/023_es.html
� 110 taxa y 3989 granos de polen, esporas de Ptheridophytas y hongos.
� Indica el numero de granos a contar para abarcar el 70%
� 70% : esporas de hongos se hizo extraplacion = 500 granos de polen a contar.
Curva de acumulación de especiesEs el número de especies acumuladas a lo largo de una medida de esfuerzo de muestreo, la cual muestra la tasa a la que nuevas especies se encuentran.
Conteo de palinomorfos
� Las gráficas de cambio de los taxa se hicieron en función de tiempo,profundidad y variación estratigráfica y permitió reconstruir loscambios en la vegetación, ambiente y clima.
Diagramas
9. RESULTADOS E INTERPRETACIÓN
Intercalación entre capas demateria orgánica (entre marrónclaro y marrón oscuro) conniveles de cenizas y lapilli (entre< de 1 cm y 30 cm).
Estratigrafía
Profundidad(cm) Material Edadmedidaporradiocarbono Edadradiocarbonoconvencional54 SedimentoOrgánico 120+/-30BP 90+/-30BP100 SedimentoOrgánico 430+/-30BP 410+/-30BP119 SedimentoOrgánico 520+/-30BP 480+/-30BP154 SedimentoOrgánico 590+/-30BP 570+/-30BP189 SedimentoOrgánico 750+/-30BP 730+/-30BP209 SedimentoOrgánico 850+/-30BP 830+/-30BP284 SedimentoOrgánico 1100+/-30BP 1070+/-30BP354 SedimentoOrgánico 1610+/-30BP 1580+/-30BP385 SedimentoOrgánico 1830+/-30BP 1810+/-30BP
Tabla1.DatacionesradiocarbonoAMSdelhumedalElTriunfo
Cronología
Un modelo de edad Bayesiano, mostró una tasa constante de sedimentación entre las fechas y una progresión suave sin altibajos importantes.
Modelo de edad
Bacon – v2.2. (Blaauw & Christen, 2011).
Poaceae (P)
G. magellanica (VA)
Rumex (P)
Acalypha (BS)
Espectro polínico
Pilia (BS)
Juglans (BA) Viburnum (BA)
Asteraceae (P)
Hedyosmum (BA)
Caryophyllaceae (P)
Miconia (BA)
L. orbiculata (VA)
Hidroserie y variación hídrica
Vegetación dominante:Cyperaceae, la vegetación que crece en aguas en movimiento se suceden a escala de centurias.
1940
Pantano con áreas terrizadas Mayor pp, aguas corrientesCondiciones húmedas
Continuaron condicionespantanosas Más húmedo
áreas terrizadas
Condiciones De húmedad
701
470
1010
1357
82Dominio menor
Tendenciaseca
V. Regional y temperatura
Vegetación dominante: Páramo
DominóPáramo
Indican eventosCálidos y secos
CondicionesGenerales frías
Período de calentamiento
DominóPáramo
Condicionesfrías
701
470
1010
1357
1941
82Condiciones frías
Tendencia al calentamiento
DominóPáramo
10. DISCUSIÓN
Frontino Lagunares Triunfo
Local
Wolf
Spörer
Maunder
Comparación de los registros de cambios climáticos del norte de Suramérica
Rein et al., 2004 Calentamiento Medieval en Perú, asociado al NIÑO se reflejo como un periodo de inundación
P. Yucatán
Inicio de una fase seca, corresponde al Periodo Clásico Maya (250-850
AD)
El registro de Ti muestra una tendencia seca muy similar y aumento de Tº
Seco a húmedo Por lo tanto
Húmedo a seco
Correlación entre cambios del nivel del lago y registros de
precipitación del h. El Triunfo(Oposición de fase)
Asimetría: Posicion y fuerza de ZCIT y ubicación de los
lugares comparados
Cambios en Cariaco
Contrarios a los cambios en
Altiplano Bolivia-Perù
Zona 6. (50- 1cm, 11 muestras. 82 cal años AP/1867 AD al presente.)
Quercus Weinmannia Clusia
• A pesar de la tendencia al calentamiento en el siglo pasado…
• Disminuyeron debido a la deforestación y el uso de estos arboles como material maderable…
Alnus no se refleja en los registros polínicos, por lo que no se consideran una causa de aumento en el polen de bosque.
Al contrario de Alnus
Rumex se deben a los cultivos de papa y ganadería.
Los últimos 100 años
Vegetación cultivada en zonas forestales y al efecto invernadero
Actividad antrópica
https://revistauniverso.wordpress.com/2012/07/17/manos-a-la-obra-cobertura-vegetal-y-desarrollo-sostenible-en-cundinamarca/ Rumex acetocella
1400-1300 años AP: inicio de una moderna actividad volcánica1010 años AP: Intensificó.
Actividad volcánica El cambio en las frecuencias polínicas:(5-15%). Mínimo de afectación o una rápida recuperación.
Vulcanismo: pobreza de la flora del páramo en el macizoRuiz-Tolima
El último evento importante se produjo en 1985, cuando fue destruida la ciudad de Armero (Tolima). Sin embargo en el registro estratigráfico del humedal el Triunfo no hay evidencia de esta erupción.
http://www.socialhizo.com/historia/historia-de-colombia/tragedia-de-armero-lo-que-el-lodo-se-llevo
Actividad volcánica
Evento
Volcanico
Profundidad Espesor (cm)
Descripción Edad (cal años.
BP/AD)
Edad calendario (rango)
Thouret et al. (1990)
Herd (1982)
Riezebos & Melief (1989)
G 46,5-50 3,5
Capa de lapilli volcanico 70 1865
Apparent dormant interval ?
F
125-140 15
Gradacion de capa
volcánica de lapilli a ceniza 550 1410
Alfombrales (600 + 130 BP/1344 AD)? ?
E
170-182 12
Gradacion de capa
volcánica de lapilli a ceniza 665 1298
Alfombrales (600 + 130 BP/1344 AD)? ?
D
199-204 5
Capa de ceniza
volcánica 710 1281
Alfombrales (780 + 90 BP/1177 AD)? ?
C
212-238 26
Gradacion de capa
volcánica de lapilli a ceniza 740 1257
Alfombrales (780 + 90 BP/1177 AD)? ?
A-B
250-279 19 (A)-10
(B)
Gradacion de dos capas
volcánicas de lapilli a ceniza 880-980 1169-1115
Alfombrales (840 + 60 BP/1196 AD). Apparent dormant interval (840-1275 BP/1196-764 AD)
CB-4 (1.070 BP/ 966
AD) (Cerro Bravo)
Samples 159, 160 and 161
(850-985 BP/1193- 1023 AD) (El Billar I
peat)
10. CONCLUSIONES
� La vegetación de Páramo y de pantano ha prevalecido en los últimos 2000 años; sin embargo las oscilaciones
en el registro de polen muestran cambios importantes en la temperatura y humedad.
Foto: Luis Fernando Coca
� La sincronicidad de Tº en losúltimos 2000 años entre elárea de estudio y diferentessitios comparados reflejanrespuestas similares afenómenos climáticosregionales o globales.
Foto: Luis Fernando Coca
� Los períodos más cálidos y secos: ~ 1000 cal años AP (~ 1016 AD) (Óptimo Climático Medieval)
� Fríos y húmedos: 1200 cal años AP (831 AD) y 650 a 150 cal años AP (1368-1750 AD) (Pequeña Edad de Hielo).
Foto: Luis Fernando Coca
� La asincronía de humedad entre diferentes estudios; se debe probablemente a pequeñas variaciones en la forma, tamaño y alcance latitudinal de ZCIT.
� El Niño: causa del calentamiento Medieval?
� Aumento de Rumex, Gunnera y la fuerte disminución de Quercus, Clusia y Weinmannia.
Foto: Alejandro Bedoya Trujillo t
� Siete niveles volcánicos fueron identificados en el humedal en los últimos ~ 1000 años AP / ~ 1017 AD.
http://www.lapatria.com/manizales/nivel-del-volcan-nevado-del-ruiz-genera-cierres-viales-2233
� Cambios en la vegetación están bien registrados en el humedal.
� Gran potencial para explorar en detalle el Holoceno, ambientes pasados, cambios en la vegetación, el clima y la actividad volcánica.
Foto: Alejandro Bedoya Trujillo t