Andrew C. Scott es catedrático emérito de Geología en el Departamento de Ciencias de la Tierra de la Royal Hollaway, Universidad de Londres.

Enormes incendios han devastado amplias áreas del mundo en los últimos años, y se prevé que seguirá ocirriendo lo mismo como resultado del cambio climático. Pero esto no es nada nuevo. Desde los albores de la vida en la Tierra, los incendios a gran escala han desempeñado un papel importante en su configuración.

Andrew C. Scott cuenta toda la historia del impacto del fuego en la atmósfera, el clima, la vegetación, la ecología y la evolución de la vida animal y vegetal de nuestro planeta. Ha provocado extinciones masivas y ha impulsado la propagación de plantas y flores.

Las pruebas de todo ello se han conservado en forma de carbón fósil, que se ha encontrado en rocas de hace cientos de millones de años en todo el mundo. Estos restos revelan detalles increíblemente pormenorizados de plantas prehistóricas, y nos hablan sobre los climas que se han sucedido a lo largo de la historia de la Tierra. También nos dan una idea de cómo los primeros homínidos y humanos domesticaron y usaron el fuego.

Al observar el impacto de los incendios hoy, Scott desea fervientemente que podamos manejarlos mejor en el futuro, ya que los efectos del cambio climático serán cada vez mayores en nuestro mundo.

Edición al cuidado de María Cifuentes

Título de la edición original: Burning Planet. The Story of Fire Through Time

Traducción del inglés: Victoria Eugenia Gordo del Rey

Publicado por:

Galaxia Gutenberg, S.L.

Av. Diagonal, 361, 2.º 1.ª

08037-Barcelona

info@galaxiagutenberg.com

www.galaxiagutenberg.com

Edición en formato digital: febrero de 2020

© Andrew C. Scott, 2018

© de la traducción: Victoria Eugenia Gordo del Rey, 2020

© del prólogo: Josep Ramoneda, 2020

© Galaxia Gutenberg, S.L., 2020

Imagen de portada: © plainpicture/Cultura/Gu

Conversión a formato digital: Maria Garcia

ISBN: 978-84-17971-99-1

Cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta obra sólo puede realizarse con la autorización de sus titulares, aparte las excepciones previstas por la ley. Diríjase a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos) si necesita reproducir algún fragmento de esta obra (www.conlicencia.com; 91 702 19 70 / 93 272 04 45)

Serie Actualidad

Dirigida por Josep Ramoneda

Se puede optar por un pensamiento crítico que tomará la forma de una ontología de nosotros mismos, de una ontología de la actualidad.

MICHEL FOUCAULT

Para Bill Chaloner, Miembro de la Royal Society (1928-2016),
por iniciarme en el mundo del fuego en épocas remotas,
y para mi esposa Anne, por su paciencia

El fuego amigo

El fuego nos fascina. Sobre los cuatro elementos –fuego, aire, agua y tierra– se ha construido mucha mitología. El agua cuya carencia nos abre al drama de la sed, nos asusta cuando se embravece porque trae consigo la tragedia del ahogado, el aire que respiramos es también viento que enloquece, la tierra es patria pero bajo suelo está nuestro último destino. ¿Y el fuego? El fuego arrasa. El fuego tiene el poder de la llama. El fuego es luz y es destrucción a la vez, es hogar y es incendio. Todos los elementos se cruzan en la naturaleza para tejer la historia de un planeta cuyo origen nos escapa en la lejanía y cuyo futuro nos inquieta. Entre otras cosas porque imbuidos del mito del rey de la creación nos cuesta entender que si el deterioro del planeta continúa, los humanos desapareceremos pero el planeta seguirá su camino. Aunque no quede nadie de nosotros para contarlo.

Andrew C. Scott ha pasado casi una vida hurgando en las señales que el pasado deja inscritas sobre la tierra para reconstruir la historia del fuego. Y ha ido cribando los conocimientos y los tópicos que se habían escrito sobre ella. El relato se articula en dos puntos: Primero, el fuego lleva unos cuatrocientos millones de años sobre la Tierra. El fuego para encenderse necesita combustible, algo que arda, calor y oxígeno para la combustión. Y por tanto fue necesario que hubiera plantas susceptibles de ser devoradas y esenciales para el proceso del oxígeno sobre el planeta para que algo quemara. Segundo, «el fuego es una parte natural e importante del funcionamiento del planeta» y tenemos mucho que aprender de su trayectoria. «Necesitamos reencontrarnos con el fuego y reconocer nuestra historia evolutiva de convivencia en un mundo en llamas.»

Es fascinante en el relato que traza Scott la constante tensión entre el poder del impacto del fuego y el minucioso trabajo de reseguir su paso por la tierra. El autor viaja a lugares que han sufrido incendios devastadores o a territorios singulares como yacimiento de fósiles siempre buscando marcas y señales para ir trazando la aventura del fuego y ponernos en guardia tanto de las fabulaciones, como de los prejuicios, como de los errores de perspectiva. Con un elemento determinante para seguir el trazo del fuego que es el carbón: hay que ensuciarse las manos, dice Scott, para escribir esta historia. El fuego es necesario para el equilibrio planetario y el hombre no es ni el único ni el principal responsable del fuego. Y es precisamente el prejuicio antropomórfico el que ha dado mala fama al fuego.

El error de perspectiva, nos dice Scott, se constata cada vez que un incendio llega a los medios de comunicación. Todo gira en torno a tres cuestiones: ¿Quién inició el fuego? ¿En cuánto tiempo se podrá sofocar? ¿Cuántas víctimas humanas han producido? Tres preguntas centradas sobre los humanos. Cuando «más de la mitad de los fuegos tienen causa natural» y cuando la cuestión de si se tiene que apagar y cómo se tienen que apagar no tiene una respuesta unívoca. Por eso Scott reitera a lo largo del libro una idea central: el fuego forma parte de un juego global de la naturaleza y hay muchas modalidades de fuego. La relación entre la aparición y propagación de las plantas sobre la tierra, su alimento indispensable, y el fuego articula el relato con momentos apasionantes. Así como la relación entre fuego y clima que lleva a las dos grandes extinciones, especialmente la de la frontera pérmica-triásica en que «alrededor de un 95 % de las especies se extinguieron», con la correspondiente caída de oxígeno.

Cuando el hombre llega, el fuego lleva muchos millones de años de historia sin necesitar de su mano incendiaria. Los rayos y los volcanes han sido a lo largo de los tiempos sus principales motores. Scott apunta que al parecer «nosotros somos la única especia que ha aprendido a dominar el fuego». En una primera fase Scott habla de oportunismo, aprovechándose del fuego natural, por ejemplo, para cazar, hasta que después se fue adquiriendo la capacidad de domesticarlo en uso propio: según constata, el Homo erectus, en África, hace 1,9 millones de años, habría sido «el primero en controlarlo y utilizarlo». La protección (especialmente ante grandes depredadores), el calor, la comida, las herramientas y cierta vida social ante la lumbre serían sus utilidades. Y la historia de la relación hombre-fuego es también la del impacto ambiental que nos conduce a nuestras preocupaciones contemporáneas.

El futuro: «a medida que se elevan las temperaturas, aumenta la actividad del fuego». Entramos así en el debate actual del cambio climático, que es adonde conduce el libro, porque como escribe Scott, para enfrentarnos al presente necesitamos conocer el papel del fuego en el sistema terrestre y nuestra decisiva relación con él. Y ahí reaparecen los obstáculos que frenan hasta el límite de lo imposible los avances en la lucha contra la destrucción del planeta. El conocimiento del problema no es suficiente para superar los intereses y los hábitos que se resisten al cambio. «El fuego interviene en la regulación del oxígeno atmosférico que necesitamos para vivir», interviene en el calentamiento global, lo hemos adaptado a nuestras necesidades pero ahora toca rectificaciones, porque «podemos imaginar que controlamos el fuego, pero en muchos casos no es más que una ilusión».

La moraleja es simple en su enunciado: «Debemos estar preparados para el fuego» que con los cambios climáticos y de vegetación «puede convertirse en problema, algo que no fue en el pasado histórico reciente».

Scott nos ha trazado un relato sobre la historia del fuego que lo es también de la Tierra y su destino. Pero que tiene a su vez algo de autobiográfico: la aventura de un científico fascinado, como nos ocurre a muchos, por el fuego. Que dota a un libro científico de unas dosis inusuales de literatura encarnada. Y con un objetivo, que entendamos que somos naturaleza, por tanto, piezas de la interrelación entre tierra, fuego, aire y agua. Y que no hay peor fantasía que creer que estamos por encima de ella y que podemos usarla a nuestro antojo. No hay sitio para nosotros fuera de la naturaleza, por más fábulas que nos cuenten.

JOSEP RAMONEDA

Introducción

Un incendio tiene algo de emocionante y de aterrador a la vez. Las narraciones e imágenes de incendios incontrolados son objeto de reportajes espectaculares. En este contexto, el fuego se considera siempre como algo malo y suele darse por hecho que se ha originado por actos incendiarios deliberados. Pero no siempre es así. Tendemos a olvidar que el fuego es también una fuerza de la naturaleza. Hoy en día, el fuego en la Tierra muchas veces no se entiende correctamente y pocos son conscientes de que su historia en nuestro planeta se remonta a hace cuatrocientos millones de años. Recientemente se han encontrado pruebas referentes al fuego en el pasado remoto de la Tierra. En este libro describo lo que se ha descubierto sobre la larga historia del fuego y nuestra visión del papel que el fuego ha desempeñado en la evolución y la ecología, así como el control que sobre él han ejercido los seres humanos y los desafíos que los incendios representan actualmente, y que probablemente se incrementarán a medida que aumenta el calentamiento terrestre.

He pasado mi vida laboral investigando sobre el fuego. Mi trabajo sobre hojas carbonizadas de trescientos millones de años de antigüedad –⁠el primer trabajo en el que se identificaban las primeras coníferas fósiles⁠– fue publicado hace más de cuarenta años. Desde entonces, he trabajado en la preservación mediante el fuego y lo que puede decirnos acerca de la historia de la Tierra. La increíble conservación del carbón producido a partir de un incendio puede constituir toda una revelación. Puede captar los más pequeños detalles de flores y otros delicados órganos de las plantas. A través de la abundante información que proporciona el carbón fósil, podemos encajar las piezas de la larga historia del fuego en este planeta, la vegetación que hizo arder y el clima en el que dicha vegetación creció.

Espero que este libro sirva para dar a conocer el fuego y la extraordinaria historia que encierra el carbón fósil a cualquiera que esté interesado en el funcionamiento y la historia de nuestro planeta. De vez en cuando tendré que utilizar términos geológicos que tal vez resulten nuevos para algunos lectores, si bien serán pocos, y los explicaré cada vez que aparezcan mencionados por primera vez. Pero para ayudar a los menos familiarizados con el lenguaje de la geología, ofrezco un breve glosario de términos que aparecen de vez en cuando a lo largo del libro.

Cuando hablamos de la historia remota, necesitamos utilizar la Escala Internacional de Tiempo Geológico, que divide los millones de años de la historia de la Tierra en eras, periodos y épocas. Al final del libro aparece una reproducción de la misma para facilitar una consulta rápida (véase Apéndice).

En primer lugar, debo expresar mi agradecimiento al ya desaparecido catedrático William G. (Bill) Chaloner, miembro de la Royal Society, que fue quien primero despertó mi interés en la historia remota de los incendios, mientras dirigía mis estudios de doctorado. Fue un placer compartir despacho con él cuando ambos nos jubilamos de nuestros cargos académicos. También debo agradecer a Margaret Collinson (en la actualidad, catedrática Margaret E. Collinson), también alumna de doctorado de Bill (comenzamos juntos), que además ha sido mi colega en Royal Holloway durante más de veinte años, y que ha compartido mi interés por el carbón y el fuego; y a Ian Glasspool, exalumno mío de investigación, que durante los últimos veinte años ha constituido un gran apoyo y una gran ayuda para mí. Muchos otros exalumnos nuestros, entre ellos Mick Cope, Kate Bartram, Richard Bateman, Tim Jones, Rachel Brown, Howard Falcon-Lang, Claire Belcher, Laura McParland, Vicky Hudspith, Mark Hardiman, Sarah Brown y Brittany Robson, me han sido de ayuda a la hora de dar forma a mis ideas. También quiero agradecer su apoyo a mis colegas de Royal Holloway, Gary Nichols, Dave Mattey, Dave Waltham, Sharon Gibbons, Neil Holloway y Kevin d’Souza, así como a los ayudantes de investigación y colegas de posdoctorado Nick Rowe, Jenny Cripps y David Steart, por su ánimo.

Mi experiencia sobre los fuegos en la época moderna se desarrolló primero a través del contacto con Deborah Martin, John Moody y Susan Canon, y luego con el Grupo de Investigación Pireográfica reunido por David Bowman y Jennifer Balch, a quienes les agradezco que me invitaran a participar. Gracias al Departamento de Geología y Geofísica de la Universidad de Yale por acogerme como profesor visitante, lo que me permitió perfilar mis ideas, y a los ya fallecidos Bob Berner, Leo Hickey y Karl Turekian, así como a Derek Briggs, por hacerlo posible. Gracias también a Stephen Pyne, William Bond, Chris Roos y muchos otros que han alentado el desarrollo de mis ideas. Mi buen amigo Justin Champion (catedrático de Historia de las Ideas Modernas en Royal Holloway, Universidad de Londres) me ha ayudado con algunos aspectos históricos de este libro, y su apoyo ha sido de agradecer.

Asimismo, doy las gracias a Steve Greb, Ian Glasspool, Gary Nichols, Stefan Doerr, Tom Swetnam, Deborah Martin, John Moody, Margaret Collinson, Stuart Baldwin, Dan Neary, Douglas Henderson, Min Minnie Wong, Pat Bartlein, Jenny Marlon, Sally Archibald, John Gowlett, LeRoy Westerling y Guido van der Werf por proporcionarme amablemente las ilustraciones del libro.

Agradezco especialmente a mi editora, Latha Menon, que me invitara a escribir este libro, ya que sin ella no habría cobrado forma, y a la asistente editorial Jenny Nugee, de OUP, por su ayuda durante el proceso de publicación. También quiero dar las gracias a Dan Harding por la corrección del manuscrito y a Gemma Wilkins, editora técnica. Gracias también a los dos lectores oficiales del libro y a Richard Wright, por sus útiles sugerencias.

Por último, quiero agradecer a mi esposa, Anne, y mis hijos Rob y Katrina, su paciencia y su apoyo a lo largo de más de treinta años.

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Conozcamos el fuego

Denme una chispa del fuego de la Naturaleza,
es todo lo que deseo.

ROBERT BURNS, 1786

El fuego tiene mala fama. Los incendios que asolan parte de California y Australia ocupan titulares. En los informativos, es una fuerza destructiva que hay que aplacar. Pero es mucho más que eso. El fuego lleva ya una larga historia. En nuestro pasado remoto, los incendios contribuyeron a conformar aspectos de nuestro planeta, y tanto plantas como animales se han adaptado a él de muy diversas formas. En este libro, seguiremos la historia del fuego a través del tiempo. Pero comenzaremos por el presente, con los fuegos que hoy en día se producen en el mundo, y cómo los satélites están cambiando nuestra visión de los incendios.

La mayoría de nosotros tenemos poca o ninguna experiencia en incendios, aparte de las llamativas escenas que de vez en cuando vemos en nuestros televisores. Casi siempre, se plantean dos preguntas: quién inició el fuego y en cuánto tiempo pudo sofocarse. Aunque parezcan razonables, estas dos preguntas delatan un potencial malentendido sobre cómo actúa el fuego en nuestro planeta. Damos por hecho que el fuego fue iniciado por seres humanos, ya se accidental o deliberadamente. Esto puede ser en efecto cierto, pero más de la mitad de los fuegos iniciados en todo el mundo tienen una causa natural –⁠sobre todo, los rayos, pero también otras como la actividad volcánica. Cada momento de cada día, hay un fuego ardiendo en algún lugar del mundo. Lo segundo que se da por hecho es que el fuego siempre debería sofocarse. Pero ¿deberíamos siempre correr a apagar un incendio de la vegetación?

El incendio es una de las manifestaciones más aterradoras de la naturaleza. Los vientos y las tormentas pueden amainar y es posible refugiarse y protegerse de ellos, pero a veces puede resultar difícil escapar del fuego. Muchos de los que han muerto a causa de un incendio han subestimado esta fuerza de la naturaleza e incluso los que tienen experiencia en apagar fuegos a veces pueden quedar atrapados y sucumbir a las llamas.

Como más adelante descubriremos, no toda la vegetación arde igual y puede haber muchos tipos distintos de fuego, desde los que queman vegetación de superficie a los que avanzan por las copas de los árboles. Sus consecuencias también pueden ser muy diferentes. En algunas partes del mundo el fuego no es solamente un fenómeno natural sino un elemento esencial del ecosistema. En otros entornos, el fuego es algo anómalo y debe evitarse. Aunque pueda parecer una dicotomía sencilla, una región, o más concretamente un país, puede incluir ambas situaciones, de manera que la política nacional respecto al fuego a veces resulta no solo difícil de formular, sino muy difícil de implementar. En el caso de Madagascar, por ejemplo, una mitad de la isla necesita el fuego y la otra no, por lo que la política nacional única de supresión del fuego ha causado muchas consecuencias no deseadas al medio ambiente.1 En ciertas circunstancias, apagar un fuego puede conducir a un fuego aún más intenso y grave, de consecuencias mucho más dañinas. De modo que nos encontramos ante un mosaico de fuegos «buenos» y «malos», si bien todos tienden a ser etiquetados como malos.

El sur de Inglaterra, donde resido en la actualidad, no es un área en la que se produzcan muchos fuegos. Cuando ocurren, son considerados como desastres. Recuerdo un fuego que hubo cerca de mi casa, en un terreno cubierto de brezo, tras el cual todo parecía haber quedado destruido. El fuego dejó un paisaje ennegrecido, desolado, y en las noticias aparecían imágenes deprimentes que sugerían que aquello había sido una calamidad. Sin embargo, ahora que han pasado más de veinte años, al visitar esta zona no encontramos ninguna evidencia de que haya habido jamás un fuego: la vegetación se ha recuperado por completo (Figura 1). Necesitamos una visión más informada de los incendios y eso implica desarrollar una comprensión mucho mayor del papel del fuego como parte del sistema terrestre.

Figura 1. (a) Imagen tras un incendio en Frensham, en el condado de Surrey, Inglaterra, en 1995, donde se muestra un paisaje ennegrecido con algunos helechos crecidos al poco tiempo; (b) la misma área, diez años después, con el brezo nuevamente crecido.

Para apreciar el papel del fuego en la Tierra, es necesario pararse a pensar en el fenómeno que el fuego representa: qué elementos generan un fuego; qué se requiere para mantener un fuego; cuándo un fuego es beneficioso para un ecosistema y cuándo no. Para evaluar el fuego en términos del sistema terrestre, debemos considerar no solo los elementos físicos y químicos del fuego, sino también sus aspectos ecológicos y medioambientales. La implicación humana en el fuego es, en términos geológicos, relativamente reciente, pero nuestro impacto sobre el paisaje ha sido considerable y también debe tenerse en cuenta.

El fuego ha sido parte importante del funcionamiento de la Tierra durante al menos cuatrocientos millones de años, momento desde el cual viene existiendo suficiente vegetación en la tierra para alimentar un fuego. Los fuegos necesitan combustible. También necesitan oxígeno, que es lo que al fin y al cabo permite a un fuego arder: la combustión es una combinación de otro elemento con oxígeno, una reacción química que produce calor y luz. Por tanto, debe haber suficiente cantidad de oxígeno en la atmósfera, lo cual en la historia de la Tierra tardó en ocurrir. Y, por último, el clima importa. El combustible tiene que estar seco para que un fuego prenda. Este es muy a menudo el caso en los climas cálidos, pero los periodos prolongados de escasas precipitaciones pueden generar condiciones que contribuyen a que un fuego se inicie y se extienda. El viento también puede ser un factor a tener en cuenta en la rápida propagación de un fuego. Esto ha conducido al concepto de parte meteorológico de incendios e incluso de «estaciones de riesgo de incendios», periodos de tiempo durante los que cabe esperar que estos se produzcan. Nuestra creciente capacidad para predecir la ocurrencia de incendios ha reducido significativamente la mortalidad en los incendios.

Incluso en las condiciones más propicias, los incendios no pueden comenzar sin una fuente de ignición, que puede ser natural o humana, accidental o deliberada. La tendencia suele ser buscar un culpable –⁠desde el pirómano deliberado al descuido de alguien relacionado con una hoguera, barbacoa o cigarrillo. En todo este «juego de encontrar al culpable», solemos olvidar que ciertos tipos de vegetación presentan más probabilidad de arder que otros, que prender un fuego es más fácil en algunas regiones que en otras y que pueden producirse consecuencias inesperadas o no intencionadas. Recuerdo, no hace mucho tiempo, estar viendo un documental de televisión sobre incendios en California.2 El presentador relataba a la audiencia cómo parte de la vegetación prendió fuego rápidamente, avivado por los fuertes vientos de Santa Anna, y quería mostrar que la gente estaba construyendo sus comunidades en zonas de vegetación muy inflamable. Para apoyar esta afirmación, condujo su coche hasta lo alto de una colina a fin de filmar la vista y lo dejó en el arcén, que estaba cubierto de hierba. Su coche tenía un conversor catalítico (supuestamente ecológico) y no reparó en que los bajos del chasis estarían muy calientes. La hierba bajo el vehículo comenzó a arder, el coche explotó y se produjo un incendio. El viento ayudó a avivarlo, extendiéndolo a la reseca vegetación de los alrededores y el fuego avanzó hacia las casas. El resto de la grabación tuvo que dedicarse a mostrar cómo prendía el fuego y la lucha de los bomberos para salvar a la comunidad vecina.

SEGUIMIENTO DEL FUEGO EN LA ACTUALIDAD

El papel del fuego en la Tierra en la actualidad es algo que comenzamos a entender hace solo treinta años, y en ello ha sido clave el desarrollo de las imágenes por satélite en tiempo real. Esto, combinado con el rápido avance de la tecnología, que nos permite ver desde nuestras casas imágenes de lugares remotos, y la aparición de internet, hace que seamos más conscientes que nunca de la fuerza de la naturaleza a la que llamamos incendio. Sin embargo, la comprensión de los incendios por parte de la gente no ha avanzado en la misma medida.

Para aquellos que viven en comunidades rurales, el fuego ha sido considerado a veces como un hecho positivo, bajo control humano. La agricultura de tala y quema puede ir asociada a un uso más sostenible del fuego para desbrozar campos o cambiar el uso de terrenos agrícolas. Pero a medida que cada vez más personas han ido trasladándose a los centros urbanos, el fuego, o al menos los incendios, han ido siendo excluidos. Así que, cabe preguntar, ¿en qué lugares de la Tierra se produce el fuego? ¿Dónde forma parte natural del ecosistema y dónde no?

Yo mismo apenas sé nada de las vastas áreas de vegetación de la Tierra que arden de forma regular o de cómo los seres humanos han interactuado con la naturaleza para limitar, controlar o incluso, en algunos casos, promover el fuego. Solo cuando vemos grandes extensiones de tierra desde el aire o desde el espacio podemos apreciar las dimensiones de algunos incendios.

Hasta finales de la década de 1960, el tamaño y el impacto de un incendio tenía que basarse en observaciones y evaluaciones bastante puntuales, como la visibilidad de un aeropuerto. El primer gran avance no llegó a través del reconocimiento aéreo, sino de la imagen por satélite. En la década de 1970, empezamos a disponer de estas imágenes a través de los satélites Landsat, el primero de los cuales fue lanzado en 1972. Estos satélites fotografían sistemáticamente la superficie de la Tierra, permitiendo hacer un seguimiento de los fuegos comparando imágenes diarias de una superficie en llamas. Además, gracias a ellos podía mapearse el área total de una superficie quemada. Otro adelanto significativo provino de la capacidad de registrar y analizar diferentes partes del espectro de la luz. El uso de espectroscopia de infrarrojos, en concreto, permitió distinguir la vegetación viva de la vegetación quemada por el fuego, e incluso de la ausencia de vegetación, todo lo cual podía mapearse y cuantificarse. Esta posibilidad de obtener datos gracias a las imágenes Landsat permitió el desarrollo de imágenes en falso color que desempeñaron un papel crucial, por ejemplo, en el desarrollo de mapas de gravedad de incendios por parte de la Respuesta de Emergencia a Áreas Quemadas de Estados Unidos, que permitieron a los planificadores y guardas forestales valorar las consecuencias de un incendio y las medidas de seguimiento necesarias. Las imágenes por satélite nos permitieron un conocimiento más regional de los incendios de amplias áreas geográficas.

Pero no fue hasta la década de 1980 cuando se produjeron avances más importantes aún gracias al uso de los nuevos datos por satélite. Fue en este periodo cuando se desarrolló el Radiómetro Avanzado de Muy Alta Resolución, un instrumento transportado por los satélites que puede utilizarse para escanear la superficie de la Tierra en diferentes bandas de longitud de onda. Con actualizaciones continuas, hoy en día puede captar una amplia variedad de datos mediante la medición de diferentes longitudes de onda. También puede identificar columnas de humo de fuego así como las temperaturas de los fuegos derivadas de datos infrarrojos térmicos. Uno de los avances clave fue poder monitorizar fuegos activos durante la noche.

Los satélites pueden colocarse en diversas órbitas. Algunos, conocidos como satélites geoestacionarios, permanecen situados sobre el mismo punto de la Tierra, de manera que pueden programarse para grabar datos de ese punto, de forma continua, mientras la Tierra gira sobre su eje. En cambio, los satélites en órbita polar pueden dar cobertura al mundo entero durante un periodo de veinticuatro horas. Todos estos satélites permiten llevar a cabo observaciones diarias.

Hoy en día contamos con muchos satélites, lanzados por la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y una serie de países concretos, que juntos ofrecen un amplio rango de datos relacionados con los fuegos. El ENVISAT de la ESA, por ejemplo, fue diseñado para monitorizar los cambios climatológicos y medioambientales. Este satélite tiene una órbita polar y transporta el AATSR (Advanced Along Track Scanning Radiometer o Radiómetro Avanzado de Exploración Longitudinal), que ha proporcionado datos utilizados para construir un atlas del fuego que da la información sobre la localización precisa de los fuegos, mediante el procesamiento de más de 80.000 imágenes cada año.3 Uno de los instrumentos más útiles de los satélites de órbita polar Terra y Aqua, de la NASA, es MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer o Espectrorradiómetro de Imágenes de Media Resolución). Los datos de este sensor se utilizan para mapear los fuegos activos y calcular el tamaño de las áreas quemadas. La cantidad de datos producidos por este sensor ha sido asombrosa. Si a esto le añadimos la inmensa cantidad de datos proporcionados por una serie de satélites dotados de instrumentos cada vez más complejos, es evidente que los avances en la comprensión, seguimiento y predicción de incendios no podría haberse alcanzado sin desarrollos paralelos en el ámbito informático que han permitido que esta masiva cantidad de datos puedan ser gestionados, organizados e interpretados.

Algunas de las imágenes más espectaculares del fuego han llegado de la Estación Espacial Internacional. Los incendios de turba en Indonesia pueden verse desde muchas docenas de centros, así como sus columnas de humo uniéndose a medida que avanzan hacia el norte, en dirección a Singapur y Malasia. Una sola imagen del sur de California, de octubre de 2007, muestra muchos incendios con sus columnas de humo agrupándose sobre el océano Pacífico (lámina a color 1). Solo cuando vemos imágenes tomadas desde el espacio como estas nos damos cuenta del alcance y la dimensión que tienen los incendios en la Tierra. Y su dimensión es aún más impactante cuando estos datos se muestran en un mapa anual acumulativo donde puede verse la distribución mundial de los incendios (lámina a color 2). Al fin y al cabo, hay muchos fuegos ardiendo en el mundo cada segundo de cada día.

Los datos sobre la incidencia del fuego pueden mostrar cómo los incendios han cambiado en su distribución durante un ciclo mensual. En ningún lugar esto es más evidente que en África; a lo largo del año podemos ver cómo las áreas que se están quemando se van trasladando hacia el sur (lámina a color 3). También resulta sorprendente la posibilidad de ver fronteras políticas allí donde los enfoques sobre la gestión del fuego son diferentes entre dos países. Buen ejemplo de ello es la incidencia del fuego a cada lado de la frontera entre Rusia y China, donde el límite en el Extremo Oriente puede identificarse por los fuegos que se producen en el lado ruso de la frontera (Figura 2).

Todos estos avances han conducido a modelos informáticos avanzados como FARSITE, utilizado por organismos gubernamentales de Estados Unidos. FARSITE computa el crecimiento y comportamiento de los incendios durante largos periodos de tiempo bajo diferentes condiciones de terreno, combustibles y meteorología. Dichos modelos permiten conocer cómo los cambios climáticos pueden modificar el fuego en el futuro.4

Figura 2. Mapa de fuegos desde el espacio. Los fuegos están representados por los puntos blancos. La línea del fuego muestra claramente la frontera entre Rusia y China.

DESPUÉS DEL FUEGO

Todos somos culpables de no pensar más allá de lo que dicen los titulares. Vemos un reportaje de televisión o de prensa pero no pensamos en qué pasa después. Las consecuencias no se limitan a la reconstrucción de las comunidades o la regeneración de la vegetación.

Yo era igual de culpable que los demás por no pararme a pensar en las consecuencias de un incendio importante. Mi experiencia de aprendizaje se produjo cuando visité Denver, Colorado, en octubre de 2002. En fechas anteriores del mismo año se había producido un enorme incendio denominado el Incendio Hayman, que afectó a una gran área de las afueras de Denver, rodeando el depósito de agua principal de la ciudad. Aquel año Denver era la sede de la convención anual de la Sociedad Geológica de América, y yo aproveché la ocasión para ir a visitar el área del incendio con algunos investigadores del Servicio Geológico de Estados Unidos. Era la primera vez que veía las secuelas de un gran incendio forestal. La nieve había llegado muy pronto aquel año, pero aun así, me llevé una gran sorpresa.

Figura 3. Troncos de pinos después del Incendio Hayman de 2002 cerca de Denver, Colorado, con árboles carbonizados y no carbonizados.

Cuando veía en las noticias las enormes áreas de bosque devastadas por el fuego, siempre había dado por hecho que los árboles habrían sido completamente consumidos por el fuego. Pero incluso en zonas en las que el fuego había sido más virulento, la mayoría de los troncos seguían todavía en pie, pese a que muchos estaban ennegrecidos y todas las hojas se habían quemado (Figura 3). Algunos árboles y matorrales no habían ardido completamente, e incluso algunos mantenían aún sus hojas; unos cuantos más cercanos al suelo del bosque solo se habían oscurecido un poco y seguían vivos. Pero la cubierta vegetal del suelo había quedado completamente destruida, o bien convertida en carbón. También era evidente que no todos los árboles se habían visto afectados de la misma manera.

Lo segundo que no esperaba ver fue el movimiento, por el agua, del carbón que había producido el fuego, junto con sedimentos de la capa del suelo. Esto se denomina erosión postincendio. El hecho de que arda la vegetación de superficie tiene dos efectos principales: en primer lugar, mata las plantas y quema o chamusca el material vegetal. En segundo lugar, el calor puede afectar al suelo y su estructura. El material orgánico puede ser destruido en una parte del terreno, pero algunos componentes orgánicos también pueden ser depositados en otras partes, creando una capa resistente al agua dentro del suelo, bajo la superficie. El impacto de este hecho puede ser muy profundo. La pérdida de los sistemas de raíces de las plantas que entretejen el suelo junto con la alteración de la estructura del mismo, puede provocar que una lluvia fuerte se lleve por delante toda la vegetación carbonizada y la capa superficial del suelo. Cualquier grieta en el terreno puede hacerse más grande y dar lugar a una aún mayor erosión del paisaje.

Tampoco esperaba encontrar pruebas del fuego más allá del área quemada. Fuimos en coche hasta un merendero alejado de la zona afectada por el fuego, y en las orillas de un arroyo que corría por allí, vimos abundante carbón así como también en el propio cauce. El carbón evidentemente había sido arrastrado desde el área quemada hasta el arroyo, que transportaba estas pruebas del incendio hasta muchos kilómetros de distancia. Cauces de ríos enteros, fuera del área del incendio, se llenaron de esta repentina marea, y una cascada se tiñó de negro por el agua cargada de carbón.

Lo que quedó claro durante este primer viaje a una zona devastada por el fuego fue que la preocupación no solo se centraba en la vegetación que había ardido, sino en el impacto que el incendio podía haber causado mucho más allá del área de destrucción inmediata. Grandes cantidades de agua y de sedimentos pueden llegar hasta los ríos y causar inundaciones río abajo. Parte de esta preocupación obedecía a que las empresas de seguros tenían que pagar por los daños derivados de las inundaciones mucho más allá de la zona del incendio, en algunos casos hasta más de 160 kilómetros de distancia, río abajo. ¿Por qué el servicio forestal no estaba haciendo más para evitar las inundaciones, aunque ya tuviera bastante de lo que ocuparse a raíz del incendio?

Yo diría que el Incendio Hayman cambió nuestra comprensión de los grandes incendios y sus secuelas. Se presta tanta atención a la causa del incendio que tiende a olvidarse que existen muchos más factores que intervienen en la propagación de un fuego. En el caso del Incendio Hayman, la zona conocida como Front Range de las Montañas Rocosas de Colorado llevaba varios meses seca, y de hecho esta situación generalizada de sequía llevaba durando ya varios años. Por otra parte, la cantidad de combustible presente en el suelo era alta, en parte como resultado de anteriores extinciones de incendios en el bosque que habían afectado a extensas áreas de pinos ponderosa. Fue la «tormenta perfecta». Cuando comenzó el fuego, el viento era bastante fuerte. Un sistema de bajas presiones centrado sobre el este de Washington en aquel momento llevó fuertes ráfagas de viento siguiendo la topografía de la zona. Durante el primer día, el fuego se extendió por un área de casi 25.000 hectáreas.

Hoy en día creemos que el fuego tuvo su origen en una hoguera de campamento abandonada la tarde del 8 de junio de 2002.5 Como suele ocurrir, comenzó como un fuego de superficie (Figura 4), quemando y consumiendo la vegetación del suelo forestal. La cantidad y las condiciones del combustible hicieron que no tardara en desplazarse a las copas de los árboles y se convirtiera en un fuego de copas.6 Las pavesas se dispersaron por las columnas de humo generadas por los fuertes vientos y a su vez iniciaron nuevos fuegos a cierta distancia –⁠lo que llamamos focos de fuego secundarios. Pese a la rápida y contundente respuesta de los bomberos, que utilizaron varias técnicas para controlar el fuego, incluido el uso de aviones cisterna y helicópteros, este se extendió rápidamente, y a las pocas horas ya estaban ardiendo varios cientos de hectáreas.

Durante la noche, el tiempo siguió siendo seco y cálido, y a la mañana siguiente la zona afectada había aumentado en otras cuatrocientas hectáreas. La situación empeoró aún más debido a que los vientos se hicieron más fuertes, llegando a alcanzar los ochenta kilómetros por hora, y la humedad se mantuvo baja, lo que permitió al fuego extenderse por varios tipos de vegetación. Al día siguiente, el frente del fuego aumentó notablemente. Gracias a los fuertes vientos, viajó hasta a treinta kilómetros de distancia por el corredor del río South Platte, hasta la presa de Cheeseman, un embalse que constituye la principal fuente de suministro de agua para la gran ciudad de Denver. El humo del fuego creó sus propias condiciones meteorológicas, formando grandes cúmulos de nubes, conocidos como pirocúmulos, capaces de desarrollarse hasta a 6.400 metros de altura sobre el fuego. En esta fase, el incendio estaba viajando a una velocidad superior a tres kilómetros por hora. Para entonces, ya había varios frentes activos, por lo que su extinción constituía un problema grave.

Figura 4. Diversos tipos de fuego según la vegetación: (a) fuego de superficie, en el que solo se quema la hojarasca muerta y las plantas de la cubierta del suelo; (b) fuego de copas, en el que el fuego viaja a través de escaleras de combustible hasta las copas de los árboles, y (c) fuego de subsuelo, en el que el fuego quema la capa orgánica del suelo, incluida la turba.

Las condiciones mejoraron durante la semana del 10 al 17 de junio, al disminuir la velocidad del viento y aumentar la humedad, pero no lo suficiente para detener la propagación del fuego. Cuando el 17 y 18 de junio los vientos volvieron a ser más fuertes y la humedad más baja, la intensidad del fuego aumentó, y también la velocidad de propagación. Afortunadamente llegó entonces una racha de tiempo monzónico y humedad que impidió ya cualquier avance, pero aun así el incendio continuó hasta el 28 de junio. Para entonces, más de 55.000 hectáreas habían sido afectadas, comprendiendo un área de muchos kilómetros en todas direcciones.

A menudo se pone mucho énfasis en el éxito o fracaso de las actividades de extinción de incendios. Pero muchas veces es un cambio en la meteorología el responsable del cese total de un incendio. A veces parece que un incendio ha quedado extinguido y lo que pasa es que la combustión sigue latente bajo la superficie. Un cambio en la humedad o un aumento de la velocidad del viento puede reavivarla. El Rim Fire ocurrido en el Parque Nacional de Yosemite, cerca de San Francisco, en octubre de 2013 es un buen ejemplo.7 Pese a todos los esfuerzos dedicados a la extinción del fuego, este no se apagó del todo hasta que cambió el tiempo.

El Incendio Hayman recibió cobertura tanto de medios nacionales como internacionales, y aunque la atención fue disminuyendo una vez que el fuego se detuvo, pronto fue evidente que las consecuencias del incendio requerían seguir siendo investigadas.

Algunos de los impactos inmediatos afectaron al río y al embalse. Las cenizas y el carbón habían quedado depositados en la presa Cheeseman incluso durante el avance del fuego. Esto se tradujo en varios efectos. Obstruyó los sistemas de filtrado. La calidad del agua se vio afectada, lo que constituyó una grave preocupación dado que la presa era la fuente principal de suministro de agua de la región. La fina ceniza depositada en la superficie del agua contenía ceniza mineral y diversos elementos solubles que podían hacer el agua no potable si no se sometía a un tratamiento previo. Elementos como el fósforo pueden estimular el crecimiento de algas que a su vez pueden quitar oxígeno del agua. No se tardó en ser consciente de que las consecuencias serían aún más y más graves si se producían lluvias significativas tras el incendio. Algunos elementos resultantes de la erosión postincendio fueron arrastrados por el agua hasta la presa Cheeseman, generando un problema adicional para el suministro de agua a medida que el volumen del embalse iba reduciéndose, y estas inundaciones arrojaban también contaminantes al agua.

Este no fue el primer fuego en la zona. Lo cierto es que este tipo de fuegos pueden producirse regularmente a lo largo de cientos y miles de años. Paseando después por las áreas quemadas, se hizo evidente que algunos elementos del paisaje solo podían haber sido causados por la erosión y la sedimentación posteriores a un incendio (Figura 5).

Figura 5. Bosque destruido tras el Incendio Hayman ocurrido en 2002 cerca de Denver, Colorado, donde pueden verse sucesivas capas de sedimento transportado de fuegos anteriores.

Dos años después, como parte de un taller sobre la erosión post-incendio, algunos de nosotros visitamos juntos siete enclaves que habían ardido en los diez años anteriores, incluido el del Incendio Hayman. Lo sorprendente era la cantidad de sedimento y carbón que seguía desplazándose por el lugar dos años después del incendio. El Servicio Forestal de Estados Unidos había aplicado varios tratamientos para detener el movimiento de sedimentos. En algunas zonas se habían dejado caer desde el aire balas de paja para crear una cubierta capaz de absorber el agua e impedir que siguiera corriendo. En otros lugares, se habían talado troncos de árboles muertos para bloquear el deslizamiento de sedimento.

Otro fuego cercano resultó aún más interesante. El Incendio de Buffalo Creek se produjo en Colorado en 1996.8 El área estaba siendo objeto de una importante investigación llevada a cabo por profesionales de la Sección de Hidrología del Servicio Geológico de Estados Unidos, que nos acompañaron durante la visita. Aquí, una enorme cantidad de sedimento se había desplazado durante la noche, pocas semanas después del incendio, a raíz de la primera tormenta importante, y se había formado un abanico aluvial de sedimento que había atascado los canales cercanos (Figura 6). Una parte volvió a reerosionarse y fue llevada más lejos a través del sistema distributario del río. Este movimiento de masa, que puede continuar durante meses después de ocurrido un incendio, tiene implicaciones no solo para el área inmediata, pudiendo llegar a cambiar el curso de arroyos y ríos, y llevándose por delante caminos o carreteras, sino también para los animales y los seres humanos tanto dentro como fuera del área afectada por el incendio. Cuando uno observa que los ríos o cascadas se han vuelto negros por el carbón, cuesta entender por qué este tipo de hechos no se han documentado más a menudo.

Figura 6. Abanico aluvial producido tras una tormenta posterior al incendio de Buffalo Creek, Colorado, 1996.

La rapidez con la que esta agua cargada de carbón puede aparecer es sorprendente. Uno de mis alumnos de investigación se encontraba en un área llamada Sandhills, en Colorado, en 2010 cuando cayó una tormenta sobre una zona quemada. En cuestión de horas, un arroyo apareció de repente cargado de carbón. Este fenómeno se ha podido observar en muchas partes del mundo (Figura 7).

Figura 7. Crecida de aguas abundantes en carbón tras una tormenta, a raíz de un incendio forestal (Incendio Rodeo-Chediski, Bosque Nacional de Apache-Sitgreaves, Arizona, Estados Unidos, 2002).

Tal vez el impacto más significativo de estos fenómenos de erosión y deposición en el pasado reciente fue el que se observó a raíz de los incendios de Yellowstone de 1988. Estos tuvieron lugar en grandes áreas del Parque Nacional de Yellowstone y en su momento captaron la atención mundial. Con 321.271 hectáreas quemadas, es decir, el 36 % del parque afectado, se suscitó el debate sobre el efecto que la política de extinción de incendios podía haber tenido sobre la extensión y la gravedad de los incendios. La continuada extinción del fuego, se argumentó, había permitido que el combustible se acumulara, de manera que cuando inevitablemente se iniciara el incendio, este sería mayor, más intenso y más difícil de extinguir. Sin embargo, no todos estaban de acuerdo. Tras los incendios, también aquí se produjo un extenso movimiento de sedimentos por todo el paisaje, que alcanzó también a los lagos cercanos (Figura 8).9 No obstante, pese a todas estas recientes pruebas de la erosión postincendio y la subsiguiente sedimentación, en los libros de texto las menciones al fuego como agente seguían siendo escasas o nulas. Reconocer la importancia y el impacto que puede llegar a tener esta fuerza de la naturaleza ha llevado su tiempo.

Figura 8. Productos de un incendio y su transporte.

EL COSTE PARA LAS COMUNIDADES

El impacto de los incendios en las poblaciones humanas es obviamente el aspecto que destacan los medios de comunicación. Los reportajes sobre incendios se centran en cómo han sido afectados los individuos –⁠número de muertos y heridos o, con más frecuencia, grado de destrucción de propiedades causado. El énfasis se pone en el drama, y en si el incendio ha sido extinguido y cuándo. En raras ocasiones, si es que en alguna, se comenta si habría habido que dejar arder un fuego, o se reconoce lo absurdo de haber construido viviendas en un lugar con un riesgo de incendio especialmente alto. Esto queda ampliamente ejemplificado en los incendios del Sábado Negro de 2009 en Victoria, sur de Australia, que afectó a 445.000 hectáreas. Otros incendios recientes han sido todavía mayores. Los incendios de Fort McMurray, Canadá, en 2016, cubrieron un área de más de 600.000 hectáreas, y los de Kalimantan, Indonesia, en 1983, ocuparon una extensión aún mayor, de 3,6 millones de hectáreas, y causaron la muerte de 173 personas. Pese a la tragedia que supuso la pérdida de tantas vidas, el conocimiento general sobre incendios parece seguir siendo escaso.

Son varias las etapas en las que un incendio puede causar impacto en los seres humanos como individuos o en sus comunidades. Obviamente, existe un impacto potencial durante la propagación del incendio en sí (lámina a color 4). Independientemente de la precaución o no de construir en una zona de riesgo de incendios, frente a un incendio en desarrollo siempre se planteará la cuestión de si es mejor quedarse y luchar contra él o huir. Algunos incendios avanzan lentamente y pueden quedar limitados a un fuego de superficie. Pero otros se expanden por las copas de los árboles y avanzan rápidamente, especialmente si sopla un viento importante. El índice de propagación de un fuego puede resultar bastante sorprendente, y pueden generarse focos secundarios, simultáneamente y en varios lugares, por medio de las pavesas transportadas por el viento. Esto no solo supone un problema para los dueños de las viviendas afectadas sino también para los bomberos, ya que de repente puede producirse un fuego a cierta distancia del frente principal que impida una posible salida. Esto es lo que ocurrió en 2013 cerca de Phoenix, Arizona, en el Incendio de Yarnell Hill, en el que murieron diecinueve bomberos de la ciudad de Prescott cuando el fuego les envolvió desde múltiples frentes.10

Incluso cuando no hay viviendas ocupadas, o cuando se cuenta con sistemas de protección adecuados, no existen garantías frente a la destrucción que puede causar un incendio. La casa de unos amigos míos que viven cerca de Boulder, Colorado, es un buen ejemplo. Su caso había sido puesto como ejemplo para educar a la población local en la idea de lo que es una zona de protección: habían reducido la vegetación de su parcela para evitar que un incendio pudiera llegar a alcanzar la casa. En 2010, mientras estaban fuera de casa, tuvo lugar el que dio en llamarse el Incendio de Four Mile Canyon cerca de una zona no muy lejos de Boulder. Cabe imaginar la sorpresa que se llevó la familia cuando vio que en las noticias de televisión salía su casa en llamas mientras que los árboles de los alrededores no habían sido afectados. El fuego principal no había llegado hasta su vivienda, gracias en parte a las medidas que ellos habían tomado. Pero nada había podido evitar que una pavesa transportada por el viento hiciera arder su casa.

Nos hemos concentrado en el fuego en sí y su capacidad destructiva, pero no deberíamos olvidar el papel del humo y otros productos derivados del fuego (lámina a color 5). Las columnas de humo de los incendios pueden extenderse por cientos de kilómetros y como hemos visto a menudo son visibles desde el espacio. El seguimiento de la expansión de una columna de humo puede hacerse horizontal y verticalmente. Esto es importante, dada la acción irritante del humo, y el peligro que supone para los que sufren problemas respiratorios como el asma. Las columnas de humo de fuegos de turba han causado una gran contaminación del aire en Singapur y Malasia (Figura 9), y el humo de los incendios de Siberia provocó graves problemas de contaminación que llegaron hasta Moscú en 2012. Algunas investigaciones recientes han asociado muchas muertes con el humo procedente de los incendios.11

Figura 9. El humo de los incendios de Indonesia vistos desde el espacio, Observatorio de la Tierra de la NASA, 24 de septiembre de 2015.

Con la extinción del fuego no desaparece el peligro para las personas. Como hemos visto, una lluvia intensa a continuación de un incendio puede causar no solo una erosión postincendio, sino que puede además provocar una extensa inundación a muchos kilómetros de distancia del lugar en el que originalmente se produjo.

El fuego tiene consecuencias no solo para las personas, sino también para edificios e infraestructuras comunitarias, y el tema de si en estos casos deberían ponerse en riesgo las vidas de los bomberos es objeto de un delicado debate político. En ocasiones, una infraestructura importante se ha visto amenazada por incendios prescritos (esto es, desencadenados deliberadamente para reducir las cargas de combustible de un bosque) que han acabado por descontrolarse. Así ocurrió con el incendio que amenazó el Laboratorio de Propulsión a Reacción de Estados Unidos hace pocos años (el Incendio de la Estación, en 2009).12 Afortunadamente, el incendio fue controlado antes de que el laboratorio fuera destruido. Otro incidente grave fue el ocurrido cerca de la instalación de investigación nuclear de Los Alamos, en Nuevo México (el Incendio de Los Conchas, en 2011).13

Los fuegos no afectan solo a los seres humanos. También tenemos que pensar en los efectos sobre animales y plantas en el momento del incendio y después, a veces muchos años más tarde. Los animales reaccionan principalmente de dos maneras frente al fuego: huyendo o escondiéndose. Yo siempre creo que el número de animales muertos después de un incendio será mayor. Algunos en efecto mueren, y suelen aparecer en emotivas imágenes. Sin embargo, los animales con frecuencia presienten la cercanía del fuego y se van. A menudo se acercan a lugares donde hay agua, donde están más seguros. Una de las imágenes más frecuentes es la de un ciervo en el agua y detrás de él el bosque entero envuelto en llamas (lámina a color 6).

Los animales de gran tamaño normalmente suelen moverse lo suficientemente rápido para escapar del fuego, pero los animales más pequeños a veces tratan de apañárselas. Muchos de ellos se meten en sus madrigueras o se esconden, a veces llegando a enterrarse bajo la hojarasca del suelo del bosque, que en ocasiones puede sobrevivir al fuego. Inevitablemente, algunos no lo consiguen. No es infrecuente encontrarse con cucarachas carbonizadas y otros pequeños insectos en la superficie quemada después de un incendio. Unos pocos anfibios y reptiles, especialmente las serpientes y los lagartos, a menudo son causa de preocupación, no solo porque pueden morir a causa del fuego sino también de la destrucción, aunque sea temporal, de su hábitat y su sustento. Pero incluso en los incendios más grandes, no toda la vegetación arde necesariamente. En muchos incendios el fuego sigue un patrón tipo mosaico, quedando trozos de vegetación sin quemar en medio de áreas que se han visto gravemente afectadas. Estas «islas» que quedan intactas pueden ser la fuente de regeneración y repoblación de algunas comunidades.

FUEGO Y VEGETACIÓN

La interacción del fuego y la vegetación puede variar mucho, dependiendo del tipo de vegetación afectada. Existen claramente algunos tipos de vegetación que son muy sensibles al fuego. Dichos tipos de vegetación se dan a menudo en regiones como la selva tropical, donde los incendios por causas naturales son poco frecuentes. En estas áreas, muchos de los fuegos son originados intencionada o no intencionadamente por personas o por la actividad humana. La recuperación de la vegetación después de un incendio en regiones de este tipo puede tardar décadas o incluso cientos de años. En otros tipos de vegetación, los incendios pueden producirse esporádicamente, con un patrón de frecuencia de unos pocos cientos de años, aproximadamente. La vegetación, si queda alguna, podría finalmente recuperarse, si bien pasando por una serie de cambios antes de volver al tipo original. En zonas en las que la vegetación se quema con más frecuencia, el fuego puede ser menos destructivo. En estas áreas, la carga de combustible en el suelo forestal puede mantenerse en niveles bajos gracias a fuegos de temperatura baja y combustión lenta en los que las plantas más importantes no mueren. Incluso en los brezales, como los que se encuentran en ciertas partes de las islas Británicas, el brezo puede no sucumbir a un fuego frío de superficie, incluso aunque todo parezca perdido en el paisaje ennegrecido posterior al fuego, como ocurrió cerca de mi casa de Surrey, Inglaterra. Los brotes verdes pueden aparecer poco después de las primeras lluvias, y en algunas áreas el brezal puede llegar a ser el mismo de antes en solo unos pocos años.

Algunos tipos de vegetación, especialmente los bosques de coníferas (lámina a color 7), arden aún con más frecuencia, en ocasiones hasta varias veces en un siglo. Este es el caso de los bosques de pinos ponderosa del oeste de Estados Unidos. Aquí, los frecuentes incendios de superficie hacen que las cargas de combustible no sean muy altas. Sin una gestión forestal, los leños y ramitas caídas pueden acumularse de manera que cuando finalmente se desencadena un incendio, la temperatura y la intensidad es mayor, y el fuego puede ascender, creando un fuego de copas mucho más peligroso (lámina a color 8). Como veremos, los cambios en la gestión forestal durante el siglo pasado, la falta de conocimiento público sobre la naturaleza del fuego y la extinción de incendios, así como el cambio climático, en conjunto ha conducido a un aumento de lo que hemos denominado «megaincendios».

Si un fuego no destruye por completo la vegetación, la estructura de la comunidad de plantas original puede mantenerse. Sin embargo, si un fuego es lo bastante grave, la cubierta arbórea puede quedar destruida, dejando el área abierta, en un primer momento, a especies invasivas o pioneras, y a continuación, si no se produce otro fuego, a una serie de comunidades de plantas complejas –⁠una sucesión ecológica– hasta que la nueva comunidad alcanza su clímax. Si, en cambio, los fuegos son frecuentes, el clímax forestal puede no reaparecer.

ADAPTADOS AL FUEGO

Algunos tipos de vegetación son propicios al fuego, y a lo largo de millones de años algunas plantas han desarrollado estrategias frente al fuego, mientras que otras han evolucionado para sacar provecho del fuego. Un buen ejemplo de estrategia de supervivencia es el desarrollo de una corteza gruesa, resistente al fuego (Figura 10). Esto lo han conseguido algunas especies de pinos y, como veremos más adelante, es una característica desarrollada durante los grandes incendios del Periodo Cretácico, hace unos cien millones de años (Ma). Uno de los ejemplos más conocidos es la gruesa corteza de la secuoya roja gigante (Sequoia). Las cicatrices dejadas por el fuego en los árboles caídos muestran que los árboles habían sobrevivido a muchos episodios de incendios durante su vida, que a veces alcanza más de mil años. Esta gruesa corteza forma una capa aislante que reduce la transmisión del calor a las células que crecen en el cámbium, la capa situada entre la corteza y la madera. Pero el calor también puede causar problemas para el agua presente en las células del xilema, que la transporta de las raíces a las hojas.

Figura 10. El fuego deja marcas en este árbol, pero sin llegar a matarlo.

Algunas plantas se reproducen de forma clónica, mediante crecimiento vegetativo a través de los sistemas de raíces subterráneas, y aunque pueda parecer que han muerto por el fuego de la superficie, sus sistemas de raíces pueden sobrevivir y volver a brotar más tarde. Este mecanismo no solo se da en hierbas y algunos matorrales, sino también en ciertos tipos de árboles. El «álamo temblón» (Populus tremula) puede verse a menudo en zonas del oeste de Estados Unidos propensas al fuego. Aunque estos árboles parecen formar grupos, en realidad son parte de una única planta conectada por debajo del suelo.

Las yemas de algunas plantas están cubiertas por corteza y pueden brotar después de un incendio. Esto es bastante característico en algunos eucaliptos de Australia, en tanto que ciertas coníferas dan piñas que solo se abren bajo el calor que genera el fuego, lo que permite que sus semillas se esparzan por el suelo desnudo cuando no existen otros competidores. Un buen ejemplo es el pino erizo. Existen otras plantas que sueltan sus semillas después de un incendio, como algunas proteáceas de Sudáfrica y Australia. Aún más notable es el caso de las plantas que responden a las sustancias químicas presentes en el humo del fuego. En la vegetación fynbos de Sudáfrica existen algunas plantas que sueltan sus semillas justo cuando pasa el fuego, listas para brotar. Cientos de plantas han adoptado esta estrategia. Otras plantas del fynbos almacenan sus semillas en el suelo, esperando el calor de un incendio, que desencadena su germinación.

En algunas áreas, es habitual encontrar ciertas plantas después de un fuego. La adelfilla (Chamerion augustifolium), que es frecuente ver en las Montañas Rocosas, es un ejemplo. Otro es la gallardía, una especie dependiente del fuego cuyas semillas solo germinan en el suelo después de un incendio. A estas flores va asociada una polilla, la Schinia, que es frecuente ver sobre la flor y que depende de ella (Figura 11).14 Ambas pueden verse en peligro por la extinción de un incendio.

Figura 11. La gallardía (Gaillardia aristata), Colorado, Estados Unidos. Llamada a menudo en inglés «fire weed» («hierba del fuego»), florecida en una zona que ha sufrido un incendio, es una especie dependiente del fuego. Las semillas solo germinan en el suelo después de que haya pasado el fuego. Sobre ella, bien camuflada, su polilla asociada (Schinia masoni). Tanto la flor como la polilla son cada vez más escasas debido a la extinción de incendios.

Ciertos tipos de vegetación están bien adaptados al fuego frecuente y en algunos casos intenso. Los matorrales del Chaparral, en el sur de California, se queman en fuegos de copas de alta intensidad. Otro ejemplo es el que encontramos en el centro y norte de Australia. Allí, una hierba llamada spinifex (Triodia), arde cada pocas décadas. Otras plantas que pertenecen a este tipo de vegetación también se adaptan al fuego.

Las praderas de la sabana del centro y el sur de África están formadas por hierbas resistentes a la sequía, conocidas como hierbas C4. Esta sabana necesita quemarse. Las hierbas han encontrado maneras de rebrotar inmediatamente después de un fuego. Las plantas de estas zonas proclives al fuego pueden seguir una estrategia propuesta por la teoría ecológica evolutiva llamada «mata a tu vecino».15 Si una planta arde pero no muere (puede contar con una serie de características de adaptación al fuego) mientras sus vecinas sí mueren a medida que avanza el incendio, esto deja al superviviente espacio para extenderse en sus ahora desalojados alrededores. Todas estas adaptaciones y estrategias asociadas al fuego apuntan a un largo pasado evolutivo de interacción con el fuego.

FUEGO CONTROLADO

En muchos lugares del mundo el uso del fuego es algo perfectamente aceptado, y no se considera una fuerza a la que haya que temer. Pero en los últimos cien años o más se ha producido un cambio en la actitud hacia el fuego. Stephen Pyne, un experto en la historia del fuego, sostiene que el traslado de la población a los centros urbanos ha tenido un profundo efecto en nuestra relación con el fuego. Pyne señala nuestra necesidad de, por un lado, emplear el fuego para la energía, calefacción y transporte y, por otro, de excluirlo de los edificios, un cambio que describe como la «transición pírica».16 Volveremos sobre esta idea al final del libro.

A medida que son más las personas que se mudan a los centros urbanos, donde el fuego es algo a excluir, la actitud prevaleciente en la mayoría tiende a asumir que todo el fuego es malo. La reacción a un incendio puede ser extrema, y la respuesta mal informada. Conocer cuál es el papel del fuego y su relación con la vida a lo largo de la longeva historia del planeta proporciona una necesaria y más amplia perspectiva, especialmente a la hora de enfrentarnos al impacto del cambio climático.

Para empezar a explorar la historia del fuego, debemos considerar en primer lugar una de las principales pistas sobre el pasado del fuego: el carbón.

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A ensuciarse un poco: qué nos dice el carbón

La mayoría de nosotros estamos familiarizados con el carbón, lo hayamos usado para dibujar con él en la escuela o utilizado para hacer barbacoas. Habremos notado que ensucia las manos, que es quebradizo y que pesa bastante poco –⁠o como mínimo, menos que un tamaño equivalente de leña no carbonizada. Puede que también hayamos asociado los residuos negros que deja una fogata con el carbón. Si hemos estado en una zona donde la vegetación ha sido destruida por un incendio, es posible que hayamos también notado los residuos negros de carbón que hay en el suelo y que crujen cuando los pisamos (Figura 12).1 Nuestros primeros dos ejemplos de carbón son productos manufacturados por el hombre. El carbón de la fogata es material formado de manera natural, aunque aquí todavía no puede establecerse el vínculo con un incendio. Cuando vemos imágenes de vegetación ardiendo, es lógico imaginar que todo el material vegetal es consumido por las llamas. Sin embargo, como yo mismo pude advertir en mi visita al lugar donde se produjo el Incendio Hayman, a menudo queda una cantidad importante de material sin quemar, así como residuos de carbón.

Figura 12. Carbón producido tras un fuego de superficie, Frensham, Surrey, 1995.

FABRICACIÓN DEL CARBÓN

¿Por qué queda carbón después de un fuego? El carbón se produce al calentar material vegetal (por lo general leña, pero no siempre) en ausencia de oxígeno. De modo que no es producto del fuego en sí, sino del intenso calor que genera el fuego.

La leña está formada esencialmente por dos compuestos orgánicos: celulosa y lignina. Ambos compuestos están formados por una mezcla de carbono, hidrógeno y oxígeno, pero difieren en su estructura, y, por tanto, en sus propiedades. En la celulosa, los átomos de carbón están dispuestos en líneas rectas (es un ejemplo de compuesto alifático). Es el material a partir del cual se fabrica el papel. En la lignina, en cambio, los carbonos se disponen en anillos (es un compuesto aromático), y es esta estructura la que da a la madera su dureza y su fuerza.

El carbón industrial se utiliza en diversos procesos metalúrgicos, también como absorbente y en aditivos alimentarios, así como para barbacoas y para material de uso artístico, por lo que su formación ha sido objeto de minucioso estudio. A medida que aumenta la temperatura se produce una serie de cambios físicos y químicos en la madera. Entre ellos se incluye la descomposición de la celulosa y la lignina en una serie de elementos. Al principio, la madera absorbe el calor, y de los 20 °C a los 110 °C, expulsa el agua y se queda completamente seca. De los 100 °C a los 270 °C, el agua restante, parte de ella unida a las sustancias químicas que componen la madera, también es expulsada. En esta fase, la madera empieza a su vez a descomponerse, emitiendo gases como el monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4), así como ácido acético (CH3COOH), metanol (CH3OH) y otros componentes. En el siguiente estadio, de 270 °C a 290 °C, el calor aún sigue siendo absorbido, y puede producirse una especie de alquitrán, una mezcla marrón oscura de hidrocarbonos líquidos y carbono libre; la liberación de estos complejos componentes aumenta a medida que se eleva la temperatura. Por encima de los 290 °C empiezan a tener lugar algunas reacciones exotérmicas (reacciones que emiten calor), aumentando todavía más la temperatura. Este es el umbral en el que comienza la formación de carbón, a través de un proceso llamado pirólisis (técnicamente, calentamiento en ausencia de oxígeno, causante de una descomposición termoquímica de materiales orgánicos a altas temperaturas). Sobre los 400 °C a los 450 °C, el proceso de formación del carbón está prácticamente completado. Pero todavía queda una apreciable cantidad de alquitrán atrapado en la estructura orgánica del carbón, por lo que por encima de esta temperatura se expulsa más alquitrán hasta aproximadamente los 500 °C, cuando se produce el carbón bueno, de calidad comercial. El carbón permanece como material sólido hasta bastante por encima de los 1.000 °C, si bien se hace más frágil y quebradizo.

Entonces, ¿qué resulta de la comparación de nuestro carbón con el material del que se derivó? Desde el punto de vista de la física, la característica más notable es el cambio de color, de marrón a negro. La madera carbonizada, o ya convertida en carbón, es también mucho más quebradiza. Puede romperse entre los dedos, con solo ejercer una mínima presión. Esta facilidad para desmenuzarse es la razón por la que si dibujamos con él sobre un papel, deja un trazo negro, y también por la que nuestros dedos quedan manchados. Por otra parte, es más ligero que la madera original, ya que ha perdido masa durante el proceso de carbonización. Sin embargo, como veremos más adelante, la integridad anatómica de las células permanece.

Hay otra característica que puede apreciarse en la madera parcialmente carbonizada: con frecuencia no solo se muestra ennegrecida, sino también agrietada. Estas grietas pueden formar un patrón en forma de rejilla en la superficie de la leña, y a medida que esta continúa encogiéndose, van quedando cubos de carbón del tamaño de un centímetro. Estos pueden verse en cualquier residuo posterior a un incendio (Figura 13). Son típicos del material generado en los incendios y también pueden caracterizar al carbón fósil.

Figura 13. (a) Leño parcialmente carbonizado; (b) detalle de carbón en el que pueden verse pequeños palos y cubos de madera dejados por el fuego mostrado en la Figura 12.

Químicamente, durante el proceso de calentamiento, el hidrógeno y el oxígeno de la celulosa y la lignina que forman la madera son expulsados y las células van haciéndose más ricas en carbón. A medida que la temperatura aumenta, estos átomos de carbono se van ordenando cada vez más. El resultado es que el material puede actuar no solo como absorbente, sino que también se hace resistente al deterioro. No hay razón para suponer, por tanto, que el carbón no debería abundar en el historial fósil y que constituiría una prueba dejada por el fuego en el pasado geológico.

EL RECONOCIMIENTO DEL CARBÓN FÓSIL

Durante mis estudios de grado en geología yo no me había parado a pensar mucho en el carbón vegetal. Estaba demasiado entusiasmado buscando «fósiles de verdad» –⁠conchas marinas, dientes de tiburón, etc.⁠– como para fijarme en fragmentos negros en las rocas. Lo que más me sorprendió cuando empecé a interesarme en el carbón fósil, hace más de cuarenta años, es la escasa documentación sobre el carbón que podía encontrarse en la literatura científica.

En el siglo XVII, Robert Hooke hizo algunas observaciones reveladoras tanto sobre el carbón vegetal como sobre la madera fósil. Sostenía que la madera fósil procedía de madera que primero había sido enterrada y luego se había petrificado, desafiando la visión contemporánea de que se había formado a partir de la piedra. Hooke llevó a cabo experimentos con plantas carbonizadas y dejó registradas sus observaciones en su gran obra, Micrographia. Él fue capaz de demostrar que el carbón vegetal se formaba por medio de la acción del calor, y que era necesaria la presencia de aire para que pudiera producirse la combustión, o la llama.2 Pero Hooke no encontró carbón vegetal en forma fósil.

Uno de los primeros registros de carbón fósil procede de los escritos del gran geólogo victoriano Charles Lyell (Figura 14), que en 1847 dejó constancia de la existencia de carbón vegetal en los yacimientos de Gales del Sur así como de Virginia oriental (Figura 15).3 En aquel momento se solía denominar «carbón mineral» y su importancia no era lo suficientemente valorada.

Figura 14. El joven Charles Lyell.

Figura 15. Ilustración de carbón vegetal del periodo Carbonífero (320 Ma), de Charles Lyell, 1847. Las células de la madera (las traqueidas, que transportan el agua por el xilema) muestran que las punteaduras de las paredes de la célula se han conservado.

Si el reconocimiento del carbón vegetal fósil data ya de mediados del siglo XIX, ¿por qué apenas existen registros de ello y por qué no se tomó conciencia de su importancia? Una pista procede del uso de la expresión «carbón mineral» o mineral charcoal, en inglés. De aquí fue traducido al francés y al alemán, por fusit o fusain. Fue Marie Stopes quien introdujo el término fusain en el idioma inglés.4 El extendido uso del término fusain (fuseno en español), por tanto, enmascaró la identificación con el carbón vegetal, de modo que su origen empezó a ser cada vez más controvertido.

Figura 16. Marie Stopes, la pionera de la planificación familiar, fue también una científica que contribuyó decisivamente al estudio de las plantas fósiles y la geología del carbón.

Marie Stopes (Figura 16) probablemente es más conocida hoy en día por su trabajo en área de control de la natalidad y su libro, Amor conyugal.5 Pero además de eso fue una destacada científica. Stopes había escrito un importante documento sobre el origen de las «bolas de carbón» –⁠curiosas piedras redondas que se encuentran en las vetas de carbón⁠– por lo que no resultó sorprendente que, a medida que el carbón fue convirtiéndose en la principal fuente de energía durante la Primera Guerra Mundial, le pidieran que se dedicara a estudiar los carbones británicos en un entorno de laboratorio creado en 1916 bajo la tutela del Departamento de Investigación Científica e Industrial dirigido por R.V. Wheeler. Este trabajo se plasmó en una importante monografía, publicada por Stopes y Wheeler en 1918, titulada Constitution of Coal («La constitución del carbón»). Stopes continuó publicando sus propias conclusiones y estableció un sistema de nomenclatura para los carbones.

Marie Stopes describió el fuseno como un pozo que refleja la luz, con un brillo sedoso y una composición química casi de carbón puro.6 A comienzos del siglo XX, la confusión acerca de lo que representaba el fuseno era cada vez mayor, aunque algunos científicos creían que era carbón vegetal procedente de incendios forestales.

Uno de los principales problemas consistió en que se descubrió que el fuseno se daba en los carbones. Estos se formaron en el Periodo Carbonífero, entre 360 y trescientos millones de años atrás (véase la Escala de Tiempo Geológico Internacional del Apéndice), cuando las turbas que se desarrollaron bajo condiciones de permanente humedad, con un alto nivel de precipitaciones en todos los meses del año, se metamorfosearon a causa del enterramiento y calentamiento de la corteza terrestre. La existencia del fuseno en el carbón ya era conocida en la década de 1880. Pero el carbón vegetal es mucho menos común en las turbas modernas que en algunos carbones antiguos, y muchos creían que no podía producirse fuego en lugares en los que la tierra estaba húmeda. Los carbones son turba fósil, y sabemos que la turba solo puede formarse en condiciones de constante humedad. De vez en cuando, la superficie de la turba puede secarse y los incendios extenderse por ella. Esto ha quedado bien demostrado en las turbas del sudeste de Estados Unidos.

Otros argumentaron que la preservación de delicadas hojas de helecho como fuseno hacía insostenible la idea del fuego. No todos estaban de acuerdo. En la década de 1950, Tom Harris, en solitario, hizo oír su voz a través de un documento publicado en 1958 sobre el fuego forestal en el Mesozoico, donde describía carbón vegetal fósil procedente de depósitos del sudoeste de Inglaterra y el sur de Gales que databan del Jurásico inferior, unos doscientos millones de años atrás.7 Para ello se basaba en el descubrimiento de madera y hojas de coníferas conservadas como fuseno en dichos depósitos.

El debate se prolongó hasta bien entrada la década de 1960. El director de mi tesis doctoral, Bill Chaloner, que había conocido a Marie Stopes, me dijo que ella nunca habría aceptado que el fuseno representara al carbón vegetal formado por incendios. El uso del término fuseno y el cada vez mayor número de personas que dudaban de que este representara carbón vegetal hacía que hasta el registro de este material resultara superfluo.

Pese a la importancia del fuseno, puesta de relieve en el documento de Harris de 1958, siguió siendo en gran parte ignorado. Ken Alvin, estudiante de doctorado de Harris, descubrió helechos magníficamente conservados procedentes del Cretácico en las rocas de Wealden, en la isla de Wight, de unos 130 millones de años de antigüedad. Él no tuvo problema en creer que eran resultado de incendios de la Antigüedad, y en consecuencia Harris describió los helechos carbonizados de la misma edad procedentes del sur de Inglaterra.8 Cabe imaginar que con estas cada vez más numerosas evidencias, el fuseno y el carbón vegetal acabarían siendo considerados el mismo material, esto es, carbón vegetal derivado de incendios. Sin embargo, todavía no era así cuando yo comencé mi propia investigación a principios de la década de 1970. Algunos científicos muy influyentes, como el paleobotánico norteamericano Jim Schopf, continuaba sosteniendo que el fuseno no podía ser carbón vegetal derivado de incendios ocurridos en la Antigüedad, y que era improbable que su excelente conservación se debiera a una «repentina causa térmica». Algunos investigadores se preguntaron si el fuseno podía ser producido por otros medios, como la oxidación de la superficie de la turba.

Cuando con cierta frecuencia empecé a encontrar fuseno no solo en carbones (lámina a color 9) sino también en sedimentos, me pareció claro que se hacía necesario abordar el tema de la equivalencia del fuseno y el carbón vegetal. Para convencer a los escépticos, tendría que comparar los dos materiales de muy diversas maneras. Examiné las características físicas y químicas del fuseno y, desconocedor de que Hooke había hecho lo mismo ya en la década de 1660, llevé a cabo algunos experimentos con carbón vegetal por mi cuenta. Hice carbón vegetal a partir de una fogata encendida en mi propio jardín, y utilicé el horno de mi madre para quemar hojas de conífera. De este modo, ya podía compararlas mediante el microscopio con el fuseno fósil que había recogido.

EL CARBÓN VEGETAL A TRAVÉS DEL MICROSCOPIO

Robert Hooke fue el primero en realizar observaciones sobre la estructura celular del carbón de leña (Figura 17).9 Posteriormente, Charles Lyell, en sus observaciones sobre el carbón mineral del Carbonífero, demostró que los fragmentos de la madera habían conservado detalles anatómicos (Figura 15).10 Pero hasta la segunda mitad del siglo XX no se produjo un gran avance en las observaciones microscópicas de carbón fósil. La razón principal de este avance fue la invención del microscopio electrónico de barrido, o MEB, que permitió grandes ampliaciones de los objetos obtenidas mediante el barrido de los electrones de la superficie de una muestra, que son recogidos y analizados para producir una imagen tridimensional de la superficie. Hasta la década de 1960, la mayoría de la microscopía de alta ampliación se realizaba colocando un pequeño y delgado fragmento de roca cuidadosamente pulido sobre un portaobjetos de cristal y atravesarlo con una luz brillante. Estos «delgados fragmentos» son difíciles de conseguir con el carbón vegetal porque las paredes de las células son negras y quebradizas. El SEM hacía innecesario seccionar una muestra, y la tecnología ofrece ampliaciones desde cuarenta a miles de aumentos, lo que es suficiente para poder ver los detalles del carbón vegetal que nos interesan. Las imágenes tridimensionales resultantes a menudo son sorprendentes (lámina en blanco negro 1). En uno de los primeros documentos en los que se presentó este tipo de imagen, publicado en 1976, los autores mostraban el cambio en la estructura de las paredes de una célula vegetal que se produce durante el proceso de carbonización.11 Las paredes de una célula de madera tienen una estructura por capas, con una capa fina central («la lámina media») de un polímero, la pectina, entre las paredes de las células adyacentes. Durante la carbonización, esta estructura de capas se pierde, y las paredes de la célula se hacen homogéneas. Al poco tiempo, ya se estaban obteniendo también excelentes imágenes de carbón vegetal fósil a través del SEM.12

Las imágenes obtenidas a través del MEB eran ideales para mi investigación del fuseno, ya que permitían la comparación detallada de su estructura tridimensional con la del carbón moderno. Ya era por tanto posible demostrar que el carbón vegetal de madera fósil mostraba paredes de células homogeneizadas, como las que vemos en el carbón vegetal moderno. Sin embargo, muchos seguían sin aceptar que el fuseno fuera carbón vegetal fósil, en concreto, por la presencia de fuseno en algunos carbones.

Figura 17. Ilustraciones de carbón vegetal publicadas por Robert Hooke en su obra Micrographia. (a) Dibujo de Hooke del carbón vegetal; (b) moderna micrografía electrónica de barrido de una pieza similar de madera ilustrada a la misma escala.

Al igual que las rocas están compuestas de minerales, Marie Stopes concibió la idea de que el carbón estaba compuesto de macerales y elaboró una clasificación de macerales del carbón, actualmente conocida como sistema Stopes-Heerlen. Dos de los macerales del «grupo inertinita», llamados fusinita y semifusinita, se encuentran ambos en el fuseno presente en el carbón. Como hacer secciones de carbón lo suficientemente delgadas para poder verlas en el microscopio a través de la luz era difícil, se inventó un método en el que el carbón se incrustaba en resina y luego se pulía. La pieza pulida se observaba entonces impregnada de aceite, utilizando la luz reflejada de un microscopio. Esto permitía observar la estructura celular de la fusinita y la semifusinita. Las células a menudo mostraban paredes celulares quebradas, con grietas angulares –⁠una característica conocida como estructura bogen o en arco (Figura 18). La técnica de la resina permitió también la medida de datos cuantitativos de la superficie pulida, en concreto su reflectancia, es decir, la proporción de luz que refleja la superficie. Todo el grupo inertinita de macerales se caracteriza por una alta reflectancia cuando se observa mediante este método. La diferencia entre fusinita y semifusinita radica principalmente en su valor de reflectancia: la fusinita es mucho más brillante, es decir, su reflectancia es mayor.

Figura 18. Fusinita (carbón fósil) en carbón del Periodo Pérmico (290 Ma), procedente de Australia, donde pueden apreciarse las células enteras y las rotas conocidas como «estructura bogen». El material oscuro es madera petrificada no carbonizada, conocida como vitrinita.

El fuseno encontrado en sedimentos evidenció unas características similares a la fusinita y semifusinita de los carbones. Yo pude demostrar que el fuseno fósil encontrado en sedimentos tenía una alta reflectancia y se le habría llamado fusinita y semifusinita si hubiera sido encontrado en carbón. El carbón vegetal también presenta una alta reflectancia. Esta característica parece ser resultado de un proceso de carbonización (y no de la oxidación superficial de la turba, como anteriormente se había dicho del fuseno). Y otro dato interesante procede de los experimentos con carbón vegetal: la reflectancia del carbón vegetal aumentaba a la temperatura de carbonización (Figura 19). Y el aumento de la reflectancia resultó correlacionar con la fusión de la lámina media de las paredes de la célula de madera (Figura 20), y su descomposición a temperaturas aún más altas. Por comparación, por tanto, se demuestra que tanto la estructura bogen como la alta reflectancia observada en la fusinita y semifusinita debió de producirse durante un proceso de carbonización, anterior al enterramiento y la metamorfosis en carbón. Llegado este punto quedó clara la identidad entre el carbón vegetal y el fuseno fósil, y ya no hubo razón para no llamar al material fósil carbón vegetal.

Figura 19. Aumento de la reflectancia con la temperatura de madera de Sequoia carbonizada experimentalmente durante una hora.

Figura 20. Madera de Sequoia carbonizada, 350 °C (a, c) y 450 °C (b, d), vista a través de un MEB (a, b) y un microscopio de reflectancia (c, d). Las paredes de la célula se homogenizan cuando son sometidas a altas temperaturas (la flecha en (a) indica la lámina media fusionada) y aumenta la reflectancia.

INVESTIGACIÓN DEL CARBÓN VEGETAL FÓSIL

El establecimiento de la identidad del fuseno y el carbón vegetal fue importante, porque los investigadores habían comenzado a sospechar que el carbón vegetal era tan inerte que sería fácil encontrarlo en el registro fósil. Es más, la presencia de carbón vegetal en el registro fósil podría hablarnos de la incidencia del fuego a través del tiempo y el papel que el fuego podría haber desempeñado en la evolución de las plantas. Los paleobotánicos –⁠los que estudian las plantas fósiles⁠– se dieron cuenta de que no solo la anatomía de determinadas plantas se conservaba bien en el carbón vegetal fósil, sino que estos datos podían decirnos algo de la vegetación que estaba siendo quemada y del paisaje y el clima de la época.

Cualquier planta puede conservarse como carbón vegetal. Mi primer descubrimiento en este sentido fueron las hojas carbonizadas (lámina en blanco y negro 2) de una planta del Periodo Carbonífero, una conífera más adelante llamada Swillingtonia, por Swillington Quarry, el lugar cercano a Leeds, Yorkshire, donde fue encontrada.13 Estas hojas de conífera conservaban los stomata o estomas –⁠poros de las hojas a través de los que las plantas intercambian gases con la atmósfera. Los estomas de estas hojas carbonizadas de Swillingtonia más tarde se utilizaron para determinar el contenido de CO2 de la atmósfera hace trescientos millones de años.14 La densidad de los estomas está directamente relacionada con la concentración de CO2 en la atmósfera: en pocas palabras, las plantas que crecen en ambientes con bajas concentraciones de CO2 tienen más estomas que las que lo hacen rodeadas de altas concentraciones de CO2. Las hojas de Swillingtonia tenían gran número de estomas, lo que sugiere una atmósfera con un bajo nivel de CO2 y un mundo frío como una nevera. De este modo, es posible hacerse una idea no solo de la vegetación, sino también de la composición atmosférica y el clima de una época, a partir de las plantas fosilizadas en carbón vegetal.

El material de las hojas carbonizadas había sido descrito ya por varios investigadores desde la década de 1950, pero lo que hizo caer en la cuenta de la calidad del detalle de las plantas conservadas en carbón vegetal fósil fue el trabajo de la paleobotánica danesa Else-Marie Friis y sus colegas, que describieron una flor fósil carbonizada en las rocas, de más de setenta millones de años.15 Else-Marie llevó consigo este material a Londres, y Bill Chaloner y yo nos quedamos bastante asombrados ante el nivel de conservación de estas flores. A la mayoría de nosotros nos costaba imaginar que algo tan delicado como una flor pudiera haberse conservado en forma de carbón vegetal como consecuencia de un incendio. Más tarde, yo pude demostrar que los residuos de incendios modernos ocurridos en brezales conservan gran cantidad de flores carbonizadas.16

Para entender en qué punto del registro fósil pudo producirse el carbón vegetal, consideramos que era importante aprender cómo se comportaba el carbón vegetal durante el transporte. El comportamiento del carbón vegetal en el viento era bastante conocido; sin embargo, cuando me embarqué en una beca de posdoctorado en el Trinity College de Dublín a mediados de 1970, curiosamente se disponía de muy poca información sobre el comportamiento del carbón vegetal en el agua. Pronto iba a tener ocasión de enfrentarme a este problema. Llevamos a un grupo de alumnos en una salida de campo a visitar unas rocas del Carbonífero temprano al sur de la costa de Donegal, y paramos en Shalwy Bay para que vieran la prueba de cómo el nivel del mar subió hace más de 340 millones de años, transformando la tierra en un cálido mar tropical con corales. Pero lo que me sorprendió fue que las primeras rocas marinas en la sección eran muy oscuras (Figura 21). Inspeccionándolas más de cerca resultó que estas rocas, que producían los típicos fósiles marinos, contenían una gran cantidad de carbón vegetal. Inmediatamente recogí algunas muestras para llevarlas al laboratorio, donde extraje el carbón vegetal de la roca disolviéndolo con ácido y lo examiné bajo el microscopio SEM. ¡Qué extraordinario grado de conservación! Podían verse hasta los detalles del engrosamiento de la pared celular (lámina en blanco y negro 3). Pero, teniendo en cuenta que el fuego había tenido que producirse en tierra, ¿cómo fue transportado el carbón al mar y depositado en las arenas cercanas a la costa?

Un grupo de alumnos y colegas míos fueron enviados a Donegal a investigar el problema. Lo que descubrieron reforzó nuestra necesidad de saber más. Hicieron un mapa de la capa de roca que contenía carbón vegetal, demostrando que estaba muy extendida, y que constituía una sola unidad en la que habían quedado marcados los bancos de arena dejados por las mareas dentro de un estuario que previamente había sido inundado por una gran cantidad de sedimento y carbón vegetal procedente de los ríos que bajaban desde las tierras altas situadas más al norte. Esta zona en su momento debió de estar recubierta de una vegetación que se quemó en un incendio, y el proceso de erosión posterior al incendio había trasladado el sedimento y el carbón vegetal, al igual que había sucedido en incendios actuales, como el Hayman. El material había acabado en la red hidrográfica que desembocaba en el cálido mar del Carbonífero. El carbón vegetal parece haber sido resultado de un único incendio, y los cálculos demostraron que el incendio debió alcanzar muy grandes dimensiones –⁠cubriendo un área mayor que la que forman hoy Holanda y Luxemburgo (Figura 22).17

Figura 21. Rocas del Carbonífero inferior (325 Ma) en Shalwy, Donegal, Irlanda, en las que pueden observarse depósitos de color negro ricos en carbón vegetal cubriendo la arenisca de las mareas depositada en el mar.

Figura 22. Reconstrucción de las islas Británicas hace 325 millones de años, donde se muestra la extensión del fuego y el área de drenaje. Las zonas oscuras son de tierra.

¿Qué distancia recorrió el carbón vegetal? Responder a esta pregunta resultó más difícil de lo que en un principio parecería. Necesitábamos saber cuánto tiempo tarda el carbón vegetal en depositarse dentro del agua. El carbón vegetal de madera cambia de tamaño durante el proceso de carbonización, y las alteraciones en la estructura de la pared celular a distintas temperaturas puede afectar a su comportamiento a la hora de flotar/hundirse. La única forma de investigar esto era realizando experimentos con madera carbonizada dentro de un tanque de ondas. Descubrimos que aunque el carbón vegetal formado a bajas temperaturas se hundía de forma muy parecida a la madera muerta, la producida a temperaturas de en torno a 325 °C, cuando las paredes celulares se homogeneizan, se mantenía a flote más tiempo. A 600 °C, la pared celular empezaba a descomponerse, y el carbón vegetal resultante se hundía más rápido. Así pues, el carbón vegetal podía permanecer en suspensión en el agua durante mucho más tiempo de lo que se creía, y ser por tanto transportado mucho más lejos de lo que nunca se había imaginado. Muchos habían dado por hecho que los trozos de carbón vegetal grandes provenían de un fuego local, pero ahora resultaba que podían proceder de un suceso acaecido a gran distancia.

Aproximadamente por esta misma época ocurrió otro hecho que sirvió para arrojar nueva luz sobre el fuego y sus productos. En mayo de 1995, se desencadenó un incendio en la Reserva Natural de Frensham Common, en Surrey, Inglaterra, muy cerca de mi casa. De hecho, yo podía ver el humo desde mi ventana. Telefoneé a mis colegas y llegamos al lugar en cuestión justo cuando el fuego ya estaba controlado. Caminando por el paisaje quemado, llegaron a derretirse las suelas de nuestras botas de agua. El hecho de llegar al lugar pasado tan poco tiempo de la extinción del incendio nos permitió varias cosas. Pudimos recoger el carbón vegetal antes de que fuera dispersado por el viento o el agua. Luego pudimos observar cómo el carbón vegetal era trasladado por el viento y el agua durante los tres años siguientes. Y también pudimos identificar las plantas que habían quedado carbonizadas y compararlas con la vegetación existente antes del incendio.

Figura 23. (a) Carbón vegetal producido después del incendio de superficie en Frensham, Surrey, en 1995, y arrastrado por ondas generadas por el viento. Las ondas concentraban flores de brezo carbonizadas que pudieron captarse en imágenes (b) por medio del microscopio de barrido electrónico.

La primera sorpresa fue que el carbón vegetal que quedó allí no era simple carbón vegetal, sino que incluía todos los órganos de las plantas, hasta las pequeñas flores del brezo. La segunda sorpresa fue que tras unos pocos días el viento levantó el carbón más fino, generando ondas de carbón vegetal sobre la superficie de la tierra desnuda, y el carbón vegetal de estas ondas resultó contener gran número de flores carbonizadas (Figura 23). Tal vez este mecanismo pueda explicar la presencia de algunas concentraciones de flores carbonizadas encontradas en el registro fósil.

Las posteriores lluvias comenzaron a trasladar el carbón vegetal hasta hondonadas y arroyos, concentrando el carbón vegetal de la madera. Esto nos sugirió la idea de explorar cómo los diferentes tamaños de plantas y los diferentes órganos de las mismas podían comportarse durante su transporte por el agua. De modo que compramos un horno de carbonización de tamaño industrial y comenzamos a hacer carbón a partir de diferentes plantas y órganos de plantas a diferentes temperaturas, y experimentar con ellos en el agua de un tanque de ondas en forma de canal en el que se puede variar la velocidad del flujo. De este modo pudimos observar cómo el carbón vegetal se incorporaba al sedimento del fondo del tanque, y descubrimos que diferentes órganos de plantas, tamaños de carbón vegetal y carbones formados a distintas temperaturas se comportaban de forma diferente unos de otros.

Por tanto, el carbón vegetal no solo podía viajar largas distancias en el agua, sino que durante el transporte empezaban a separarse distintos tipos de carbón. Esto explicaría por qué algunos depósitos fósiles se componen solo de fragmentos de carbón vegetal de un tamaño determinado y por qué otros contienen pequeños órganos de plantas carbonizados como flores u hojas.

LA TEMPERATURA DE LOS INCENDIOS

Nos habíamos propuesto utilizar medidas de reflectancia para mostrar la identidad del carbón vegetal y el fuseno –⁠a fin de confirmar que en efecto era carbón vegetal fósil. Pero a medida que la investigación fue avanzando, fue haciéndose cada vez más evidente que la técnica de reflectancia tenía más aplicaciones. En concreto, la reflectancia del carbón vegetal podía proporcionar información sobre las temperaturas alcanzadas en un incendio. Por ejemplo, pudimos demostrar, a partir de las medidas de reflectancia aplicadas al carbón vegetal resultante que el incendio Fensham de 1995 solo había alcanzado temperaturas entre 400 °C y 450 °C.18

Hasta ahora, en nuestros experimentos solo habíamos utilizado madera, pero ¿cambiaría también la reflectancia de otros materiales vegetales durante el proceso de carbonización? Los helechos no contienen madera, y a menudo se encuentran en forma de carbón vegetal. Nuestros experimentos demostraron que el cambio en la reflectancia de los helechos durante el proceso de carbonización era el mismo que se producía en las coníferas y en la madera de las plantas con flor. Y también nos dimos cuenta de que los detalles anatómicos de los helechos se mantenían durante la carbonización y podían ser reconocidos fácilmente en el carbón vegetal. ¿Qué ocurriría con material no vegetal como los hongos? Algunos habían afirmado que los hongos presentaban por naturaleza una alta reflectancia, pero el hecho no había quedado bien establecido. El hongo denominado «oreja de palo» se asocia comúnmente a los árboles, especialmente los árboles muertos o moribundos, por lo que consideramos que podía ser útil analizar este material. Químicamente los hongos están hechos de quitina vegetal, y no de celulosa o lignina como la madera. Descubrimos que este y otros hongos no tenían una reflectancia inherente y la reflectancia del carbón vegetal resultante aumentaba a mayor temperatura, al igual que en el caso del material vegetal. Así que, al margen de su origen botánico, tanto el material vegetal como el fúngico mostraban una mayor reflectancia durante la carbonización cuanto mayor fuera la temperatura, todo lo cual podía ser útil para ayudar a interpretar las temperaturas de los incendios.

Ya sabíamos que a una temperatura determinada, la reflectancia aumentaba con el tiempo (Figura 19). La mayoría de los experimentos habían utilizado tiempos a las más altas temperaturas de no más de una hora, ya que el trabajo realizado en incendios sugería que el material vegetal no mantenía temperaturas altas durante más de una hora, y con frecuencia bastante menos. Los datos de reflectancia sobre nuestros carbones vegetales producidos experimentalmente mostraban que la reflectancia continuaba aumentando durante cuatro horas de calentamiento, pero empezaba a estabilizarse significativamente a partir de ese momento (Figura 24). Por tanto, los datos de reflectancia podían proporcionar una temperatura mínima de formación, incluso en un incendio en el que se desconociera el tiempo que había llevado la carbonización. Si, por ejemplo, el valor de reflectancia era alto, el carbón vegetal no podía haberse producido a bajas temperaturas, digamos que a menos de 300 °C, por más tiempo que el material vegetal hubiera estado expuesto a esa temperatura. Como dato curioso, la misma técnica, aplicada al carbón vegetal incrustado en depósitos de flujo piroclástico volcánico, que permanece a altas temperaturas durante mucho tiempo, sirve como forma de calcular las temperaturas alcanzadas en dichos flujos, lo que ha resultado de gran utilidad para los volcanólogos.

Figura 24. Reflectancia en aumento con la temperatura de madera de Sequoia carbonizada experimentalmente con diferentes tiempos.

NUEVAS HERRAMIENTAS PARA
COMPRENDER EL PASADO

Durante mucho tiempo, los científicos han destruido muestras –⁠cortándolas en láminas finas⁠– a fin de poder examinarlas bajo el microscopio. Hoy en día contamos con técnicas que utilizan los rayos X, como la tomografía axial computarizada o TAC, y la tomografía por rayos X, mediante las cuales podemos explorar las entrañas de una muestra sin cortarla. Los rayos X pueden obtenerse mediante un acelerador de partículas. La Fuente de Luz Suiza es uno de los sincrotrones más importantes del mundo. Los electrones son acelerados dentro de un tubo circular, y la curvatura del haz de luz produce la emisión de rayos X puros y con una única longitud de onda. Estos rayos X pueden enfocarse y utilizarse para producir una serie de imágenes de una muestra en rotación. Las imágenes pueden luego juntarse utilizando un complejo software informático para construir una imagen tridimensional de la muestra, que puede verse desde cualquier ángulo (lámina en blanco y negro 4). Todo esto puede hacerse sin dañar la muestra –⁠una enorme ventaja cuando tratamos con material fósil delicado y escaso.

Utilizamos esta técnica para estudiar parte de mi material de carbón vegetal más antiguo, del Carbonífero inferior, procedente del sur de Escocia. Se trataba de órganos de polen carbonizados y un óvulo que apenas medía 1,5 milímetros de largo. El MEB podía utilizarse para examinar la superficie de la muestra, y reveló que el embrión tenía sus pelos glandulares perfectamente conservados.19 Pero nosotros queríamos investigar cualquier parte de la anatomía interna que pudiera haberse conservado. La técnica de la microscopía tomográfica de rayos X procedentes de sincrotrón (SRXTM en sus siglas en inglés) nos permitió ver la estructura interna del óvulo sin destruirlo. Pudimos de este modo reconstruir el óvulo, obtener las superficies interiores y exteriores y sus pelos en diferentes colores, rotar la muestra e ir quitando las diferentes capas en la imagen (lámina en blanco y negro 5). Técnicas modernas de imagen como esta han sido de inestimable utilidad para los paleontólogos.

Desde los tiempos de Robert Hooke, en 1665, hemos avanzado mucho. Sin embargo, la excelente conservación del carbón vegetal fósil todavía no se valora suficientemente.

3

Leña

¿Qué se necesita para encender un fuego? Los factores que determinan el fuego pueden ilustrarse mediante un triángulo, y se han definido cinco triángulos de fuego, de acuerdo con diferentes escalas de tamaño y tiempo (Figura 25). Comencemos por el más básico, la escala más pequeña. El «triángulo de los fundamentos del fuego» consta de tres elementos: combustible, ya que se necesita algo que arda; calor, porque los fuegos no pueden iniciarse sin una fuente de calor, y oxígeno, esencial para la combustión y propagación del fuego. La importancia del oxígeno se hace evidente cuando apagamos un fuego. El uso de arena o de CO2, o incluso la acción de sofocarlo, es una forma de privarlo de aire, y más concretamente de eliminar el oxígeno del sistema para que la reacción de la combustión se detenga. El agua tiene dos efectos. Reduce la cantidad de oxígeno que llega al fuego pero, sobre todo, la energía calorífica del fuego se emplea en evaporar el agua en lugar de calentar el combustible que permite que continúe la reacción de combustión.

Figura 25. Triángulos del fuego: de lo local a lo global a través del tiempo.

Nuestro segundo triángulo puede denominarse el «triángulo del entorno del fuego». Aquí de nuevo el combustible constituye uno de los puntos. Otro, es la meteorología, ya que esta controla la humedad presente en el combustible, lo que afecta a su inflamabilidad. Cuanto más seco está el combustible, más fácilmente puede arder. Tal vez resulte sorprendente que el tercer vértice del triángulo sea la topografía, que repercute en la velocidad y el patrón de propagación del fuego. Las laderas de las colinas, por ejemplo, pueden facilitar una corriente de aire ascendente que permite que el fuego se extienda más rápidamente.

El siguiente triángulo ensancha nuestra perspectiva no solo en términos de escala espacial sino también temporal. Este triángulo podría denominarse el «triángulo del régimen del fuego». Aquí tenemos en cuenta no solo el combustible sino el tipo de vegetación que se quema. Algunos tipos de vegetación son más inflamables que otros. El clima global también es significativo a esta escala más amplia. Por ejemplo, los climas estacionales templados son más proclives al fuego que los climas tropicales húmedos donde llueve todos los días. El tercer brazo de este triángulo es la forma del terreno: las regiones montañosas son más susceptibles al fuego que las llanuras bajas.

El cuarto triángulo de fuego se ha propuesto desde hace poco tiempo. Se trata del «triángulo del régimen del superfuego». Aquí también el tiempo desempeña un papel importante. El primer elemento es la persistencia del bioma –⁠esto es, cuánto tiempo un conjunto de tipos de vegetación podría persistir. El segundo es la variación a largo plazo en el clima. Sabemos, por ejemplo, que en escalas temporales de miles de años, el clima puede variar. La forma en que esto ocurre así como el alcance y la duración del cambio climático, pueden influir en el fuego. El tercer aspecto del triángulo aúna una serie de controles regionales diferentes, que incluyen los cambios en la topografía.

El último triángulo es uno que yo propuse por primera vez. El «triángulo del fuego en tiempos remotos» hace referencia a las influencias sobre la escala de tiempo geológico de millones de años. Por un lado nos encontramos con la evolución de la vegetación –⁠cómo el tamaño, estructura y estrategia de las plantas han cambiado a través del tiempo y cómo esto afecta a la naturaleza del fuego⁠–⁠, y por otro, con el cambio climático. En una escala de tiempo geológico, el mundo ha sufrido una serie de cambios profundos en el clima, desde el mundo invernadero al mundo nevera, y cada uno de estos climas tenía sus propios efectos. El elemento final nos lleva de nuevo al primer triángulo, que representa el cambio atmosférico, en concreto el cambio en el oxígeno de la atmósfera a través del tiempo. Este aspecto ha ido cobrando cada vez más importancia a lo largo de los últimos diez a veinte años.

Para comprender la historia del fuego en tiempos remotos necesitamos considerar los elementos fundamentales de combustible, calor y oxígeno en escalas geológicas, y la vegetación, fuente de ignición y niveles de oxígeno en la atmósfera.

LA EVOLUCIÓN DEL COMBUSTIBLE

No puede haber fuego sin un combustible que quemar, por lo que no pudo haber ningún incendio antes de que hubiera plantas en la tierra. Puede haber existido mucho musgo o algas en la superficie de la tierra hace más de 450 millones de años, pero hasta el Periodo Silúrico, hace unos 420 millones de años, no hemos visto pruebas de las primeras plantas vasculares terrestres, capaces de transportar agua y nutrientes a través del xilema. Estas son las que darían lugar a la mayoría de plantas que hoy en día conocemos.

Las primeras plantas eran pequeñas formas herbáceas que producían esporas. Apenas medían unos pocos centímetros de alto y vivían formando pequeños rodales cerca del agua, pero no eran tan abundantes como para constituir combustible suficiente para alimentar un incendio prolongado. A lo largo de los siguientes cincuenta millones de años, durante el Periodo Devónico, las plantas continuaron diversificándose, pero aunque algunas se hicieron más grandes, y por tanto podían representar una mayor cantidad de potencial combustible, seguían siendo pequeñas, alcanzando como máximo un metro de altura, y se reproducían por esporas, lo que solo permitían su distribución a entornos más húmedos.

Durante la segunda mitad del Periodo Devónico, se produjeron dos importantes acontecimientos, hace aproximadamente 370 millones de años. El primero fue la capacidad de aumentar su circunferencia, y, por tanto, su altura –⁠la evolución de la arborescencia, o hábito del árbol. Esto supuso dos cambios fundamentales. Hasta este momento todas las plantas tenían solo un crecimiento primario; es decir, crecían exclusivamente mediante división celular en su parte superior. El tallo de la planta no podía hacerse más grueso a medida que el brote ganaba altura, por lo que las primeras plantas eran limitadas en tamaño. Este es el hábito que por ejemplo han adoptado hierbas y helechos. El crecimiento secundario en torno a la circunferencia del tallo resuelve este problema. La capacidad para aumentar su circunferencia permite a la planta seguir haciéndose más alta continuamente. Esta técnica ha resultado espectacularmente exitosa en el reino de las plantas. Pero la llegada de la arborescencia implicaba no solo la ventaja del crecimiento secundario sino también la capacidad de fortalecer las células, formadas básicamente de celulosa. Esto trajo consigo el desarrollo de la lignina, la cual, como vimos anteriormente, es un polímero complejo con anillos de carbono. Las células lignificadas son mucho más fuertes, y proporcionaron la rigidez que permitió a los árboles crecer en altura. Lo que conocemos como madera es el crecimiento del tejido del xilema secundario, con paredes celulares compuestas aproximadamente de un 70 % de celulosa y un 30 % de lignina. Este material duro es también más resistente a la caída que el de las plantas con paredes celulares de celulosa simple. Por tanto, el desarrollo de plantas de madera significó que pudiera acumularse más combustible en el suelo a partir de material procedente de plantas muertas.

El segundo acontecimiento tuvo lugar en algunos grupos de plantas para finales del Periodo Devónico. Hasta entonces, todas las plantas dependían de las esporas para reproducirse. La parte de una planta vascular terrestre que queda por encima del suelo se conoce como esporofito. Un ejemplo moderno de esporofito podemos verlo en el helecho. Estas plantas producen esporas, que a menudo pueden verse agrupadas en el envés de las hojas. Las esporas se forman en grupos de cuatro o tétradas, y cada espora tiene la mitad de la dotación total de cromosomas de la planta (su haploide). En una determinada fase, las esporas se liberan y caen sobre la superficie húmeda del suelo. Aquí germinan en la siguiente generación de la planta, el gametofito, una fase casi invisible que crece dentro del suelo y tiene órganos femeninos y masculinos. El órgano masculino libera esperma en el suelo, que nada para fertilizar el órgano femenino en otro gametofito. A continuación se produce otra generación de la planta que tiene la dotación total de cromosomas (su diploide), y que crece sobre la superficie del suelo. Este tipo de reproducción requiere un suelo húmedo, por lo que las plantas están limitadas a entornos húmedos. Algunas plantas encuentran una forma de superar este problema de limitación ambiental desarrollando una estrategia de reproducción vegetativa, propagándose mediante el desarrollo de clones de partes superiores o subterráneas del individuo progenitor. Esto puede suponer que lo que en la superficie parecen muchas plantas, por debajo sea en realidad una sola. Además, cada una de las porciones subterráneas puede dar lugar a una nueva planta. La reproducción vegetativa reduce la mezcla genética, pero en caso de un ataque físico catastrófico ofrece la ventaja de su supervivencia. Y permite cierta expansión más allá de entornos húmedos.

Al final del Devónico, hace unos 370 millones de años, algunas plantas desarrollaron otra estrategia reproductiva, el hábito de la semilla. En esta estrategia, la planta esporofita produce dos tipos de gametofito. Un gametofito hembra produce el huevo y es retenido por la planta progenitora dentro de un óvulo. La parte gametofítica macho es similar a una espora, pero en este caso recibe el nombre de grano de polen, y produce el órgano masculino y el esperma. El polen llega al óvulo, normalmente transportado por el viento en las primeras plantas, pero más adelante también por insectos, y un tubo de polen crece y penetra en el óvulo, permitiendo que el esperma fertilice el huevo. El óvulo fecundado se convierte en semilla y obtiene algunas reservas de alimento de la planta progenitora antes de caer al suelo. Esta estrategia finalmente liberó a las plantas de necesitar condiciones húmedas, permitiéndoles reproducirse en entornos mucho más secos. El fuego tenía por fin su leña.

A medida que el fuego fue convirtiéndose en un factor ambiental importante, los atributos que ofrecían protección a las plantas habrían comenzado a ser seleccionados. Hemos visto que el hábito de la clonación es útil para una planta en entornos de alta perturbación. El desarrollo de una corteza gruesa en algunas plantas también podía ser una ventaja. Se ha afirmado que el desarrollo de paredes celulares lignificadas desempeñó un papel fundamental no solo a la hora de retardar la descomposición y acumulación del combustible, sino de ofrecer cierta protección frente al fuego.1 La evolución de una corteza rica en lignina para proteger al cámbium o capa viva de la planta pudo constituir una innovación evolutiva clave, ocurrida durante el Periodo Carbonífero, hace entre 350 y trescientos millones de años.2

El Periodo Carbonífero se caracterizó por una explosión en la evolución de las plantas en cuanto a diversidad, a medida que todas estas innovaciones ayudaron a las plantas a reproducirse en un número cada vez mayor de nichos ecológicos. Los árboles principalmente responsables del carbón que tenemos hoy eran lycopsidas (Figura 26). Pero otros tipos de plantas como los helechos, los helechos con semilla (pteridospermas) y los árboles leñosos con semilla, o gimnospermas, como las extintas Cordaites, así como coníferas y árboles portadores de esporas como las Calamites (conocidas en la actualidad gracias a pequeñas plantas herbáceas de cola de caballo), todas ellas se diversificaron en el Carbonífero. Y la evolución de plantas con nuevas estrategias de crecimiento como las lianas pudo servir como combustible en escalera para los incendios, permitiéndoles pasar del suelo a las copas de los árboles.3

Figura 26. Selección de árboles del Carbonífero de la familia de las lycopsidas, los principales generadores de turba (carbón) del periodo. La Chaloneria recibió ese nombre por Bill Chaloner.

En el hemisferio sur, se desarrollaron árboles portadores de semillas con hojas caducifolias espatuladas conocidos como Glossopteris, que revistieron una especial importancia durante el Periodo Pérmico en el sur del supercontinente de Gondwana (Figura 27). Recientes investigaciones sugieren que dichas plantas desarrollaron también una corteza resistente al fuego. Evidentemente, esta diversificación debió de repercutir en los sistemas del fuego. A través de mi propia investigación pude demostrar que las plantas que vivían a las orillas de los ríos y en terrenos inundables eran diferentes a las que vivían en los lodazales generadores de turba (pantanos y ciénagas). Estas ideas han sido desarrolladas más en profundidad por varios investigadores estadounidenses. Cada tipo de vegetación puede tener un régimen de fuego diferente.

Figura 27. (a) Hoja de Glossopteris fósil del Pérmico (290 Ma) de Australia; (b) reconstrucción de un bosque de Glossopteris con sotobosque de helechos y cola de caballo.

Hace unos 250 millones de años, a finales del Periodo Pérmico, la vida en la Tierra sufrió una grave crisis. En palabras del paleontólogo Mike Benton, fue «cuando la vida estuvo a punto de morir».4 Las razones para esta extinción masiva son complejas, pero tienen que ver con un periodo de calentamiento global importante y erupciones volcánicas a gran escala en Siberia que lanzaron CO2 y otros gases nocivos a la atmósfera. Los cambios en la atmósfera y el clima hicieron que muchos grupos de plantas se extinguieran, incluidas muchas lycopsidas arborescentes, calamites, cordaites, pteridospermas y glossopteridales. La vida en tierra, en la primera parte del subsiguiente Periodo Triásico, era desoladora. Sin embargo, la extinción de algunas plantas supuso una oportunidad para otras, y en los periodos del Triásico superior y el Jurásico, hace entre 250 y 140 millones de años, se produjo una importante diversificación de las plantas portadoras de semillas en la mayoría de los hábitats del orbe. Entre los grupos de plantas que llegaron a dominar las floras se encontraban las coníferas, cícadas y un grupo extinto conocido como las bennettitales así como las ginkgoales –⁠conocidas actualmente a partir de una sola especie, el Ginkgo biloba, o nogal del Japón (Figura 28). En esta época se desarrollaron muchos tamaños y formas de hojas, lo que posiblemente influyó en la propagación del fuego.

Al principio del Periodo Cretácico, hace 140 millones de años, la vegetación estaba dominada por grandes sectores de coníferas, de diferentes especies, por todo el globo terráqueo. En las áreas más bajas también había helechos, así como cícadas y bennettitales. Pero la vegetación de la tierra experimentó un cambio importante a lo largo del Periodo Cretácico, que duró desde hace 140 a hace 66 millones de años: la aparición de las plantas con flores o angiospermas.

Figura 28. Tipos de (a) Ginkgo y (b) cícadas que han sobrevivido desde el Periodo Jurásico (145-200 Ma).

La Tierra vivió otra extinción masiva hace unos 66 millones de años, en lo que antes se conocía como límite Cretácico-Terciario (K/T), actualmente más correctamente denominado límite Cretácico-Paleógeno (K/P), y las plantas con flores llegaron hasta él. En la frontera entre ambos periodos, marcada en muchos lugares del mundo por una característica capa de iridio causada según se cree por el impacto de un asteroide en la península de Yucatán, México, se produce un nítido cambio en la vegetación. Inmediatamente después de la catástrofe, los helechos dominaron durante un tiempo. Pero las plantas pronto volvieron a diversificarse, y aunque algunas especies se extinguieron, el aspecto global de la vegetación siguió siendo muy similar. La extinción en masa tuvo un gran impacto sobre la fauna de vertebrados e insectos, siendo los dinosaurios las bajas más famosas.5 Pero entre las plantas la renovación no fue tan grande como en un principio se creyó.

Durante los siguientes 65 millones de años, comenzó a aparecer la flora moderna. La Época del Eoceno, hace entre 56 y 34 millones de años, fue clave para la modernización de la flora. Fue también el momento en el que las selvas tropicales evolucionaron por primera vez y se extendieron por todo el ecuador.

La siguiente novedad más importante en el mundo de las plantas fue la evolución de las hierbas. Actualmente sabemos que evolucionaron y se diversificaron hace aproximadamente treinta millones de años, en la Época del Oligoceno. Las hierbas producían cantidades importantes de combustible. Sin embargo, fue en torno a hace siete millones de años cuando algunas hierbas encontraron otra forma de realizar la fotosíntesis a través de una nueva vía bioquímica llamada C4 que les permitió sobrevivir y prosperar en entornos mucho más secos, formando así anchas hileras de pradera. Las sabanas africanas son fruto de esta evolución. Este fue el momento en el que puede decirse que se produjo la evolución completa de la vegetación actual en el planeta.

IGNICIÓN

El segundo lado del triángulo de los fundamentos del fuego se refiere a la fuente de calor, a un medio para la ignición. Deberían considerarse tres causas naturales de ignición, teniendo en cuenta que la ignición con origen humano solo ha tenido lugar desde hace aproximadamente un millón de años. Cuando se piensa en el fuego en relación con el registro fósil, los volcanes vienen de forma natural a la mente. Al fin y al cabo, existen términos como el «Anillo de Fuego» para describir los volcanes situados en torno al océano Pacífico. Pero el vulcanismo activo es responsable de comenzar los incendios en la vegetación solo en ciertos momentos y lugares. La ocurrencia de tales incendios de origen volcánico en todo el mundo queda ampliamente superada por otras fuentes de ignición. Una segunda fuente son las chispas producidas por la caída de rocas. Aunque es cierto que ocurren, son aún menos frecuentes que una fuente volcánica.

Con diferencia, la causa más común y más extendida de las igniciones naturales es la caída de un rayo. Existe una tendencia a pensar que los rayos solo están asociados a las tormentas, y, por tanto, a la lluvia. Pero varios tipos de rayos se producen sin que haya lluvia. Dos de las formas más frecuentes son los rayos nube-nube y los rayos nube-tierra (Figura 29). Obviamente, los rayos que se producen sobre el mar revisten escasas consecuencias para el tema que nos ocupa y son los rayos nube a tierra los que más nos interesan. Con la llegada de los satélites ha sido posible monitorizar la ocurrencia de rayos con una frecuencia diaria. Lo que sorprende es el número en sí de rayos que caen en la Tierra –⁠estimado en unos ocho millones cada día. Son muchos más los incendios provocados por la caída de un rayo que por los humanos. Incluso cuando los incendios son causados por la acción humana, pueden producirse incendios adicionales por la caída de rayos. Lo que resulta clave es la presencia de combustible suficiente y seco. Estas condiciones son las que hacen que un incendio pueda propagarse, al margen de cuál haya sido la causa de la ignición. Lo que me sorprendió fueron los incendios del Parque Nacional de Yellowstone de 1988. Siempre había dado por hecho que habían comenzado a consecuencia de la actividad humana –⁠fogatas o barbacoas fuera de control. En realidad, solo nueve de estos incendios fueron consecuencia de la actividad humana, mientras que 42 tuvieron su origen en un rayo.6

¿Cómo, sin embargo, podemos determinar las causas de los incendios en el pasado geológico remoto, utilizando el registro de las rocas? La pregunta es especialmente difícil de responder. Obviamente, antes de la evolución de los humanos no había incendios por causa humana. Esto significa que durante más de cuatrocientos millones de años los incendios fueron iniciados por fenómenos naturales. La actividad volcánica queda registrada en las rocas, por lo que si en una región o periodo geológico concreto no hubo actividad volcánica, esta puede descartarse como posible causa. Pero ¿y los rayos? Aunque no podemos observar un rayo en el pasado, hay ocasiones en las que sí podemos ver sus efectos. El paso de la descarga eléctrica produce una temperatura muy alta. Si el rayo cae en arena, la temperatura es lo bastante alta como para fundir los granos, y podemos encontrar tiras de arena fundida en el suelo o la superficie de las rocas. Existen varios emplazamientos fósiles donde se han encontrado estas fulguritas, que es el nombre que reciben. En las islas Británicas, uno de los más famosos se halló en roca pérmica y fue producido por un rayo caído hace 260 millones de años en la isla de Arran, en Escocia.7

Figura 29. Los rayos son la principal causa de los incendios naturales.

OXÍGENO

La tercera parte de nuestro triángulo tiene que ver con el oxígeno. La combustión es una reacción con oxígeno, de modo que antes de que hubiera oxígeno en la atmósfera no pudo existir el fuego. Sabemos que en la Tierra primitiva no había oxígeno libre. El oxígeno empezó a generarse (lentamente al principio) en la atmósfera de hace unos 2.300 millones de años (lo que se conoce como la Gran Oxidación), con la evolución y el aumento de las cianobacterias, que desarrollaron la capacidad de fotosíntesis, en la que se libera oxígeno como subproducto. Así pues, ¿en qué momento los niveles de oxígeno se elevaron por primera vez hasta el punto en el que los incendios pueden no solo producirse, sino también propagarse? También cabría preguntarse: ¿cuándo el oxígeno presente en la atmósfera llegó a estar al nivel atmosférico actual del 21 %?, y ¿qué pasaría si el nivel de oxígeno aumentara por encima del nivel atmosférico actual?

Sobre este último punto, ¿por qué un nivel de oxígeno más alto tendría que suponer un problema en la actualidad? Para ilustrarlo, podemos realizar dos sencillos experimentos. El primero consiste en encender un fuego normal en una chimenea. Si con un fuelle introducimos oxígeno en las brasas de un fuego latente, salen llamas, a veces con bastante fuerza. Esta acción consiste simplemente en hacer que la concentración normal de oxígeno esté más disponible. Bill Chaloner me enseñó un interesante y espectacular experimento que yo seguí utilizando en mis propias clases hasta que las medidas «de salud y seguridad» lo hicieron difícil de llevar a cabo. Llenábamos una probeta con oxígeno puro y la tapábamos. A continuación prendíamos un cigarrillo y lo dejábamos encendido. Cuando quitábamos la tapa de la probeta y dejábamos caer el cigarrillo dentro, este explotaba en llamas. Este espectacular experimento demuestra un hecho importante: si en algún momento el oxígeno de la atmósfera fuera más abundante, habría más incendios, y posiblemente mayores y de más temperatura que los de hoy en día.

¿Cómo podríamos investigar el registro histórico del oxígeno si no puede medirse directamente y tampoco conocemos ningún sustituto, a diferencia de lo que ocurre en el caso de otro gas especialmente interesante como es el CO2?

Desde la década de 1970, los geólogos han intentado desarrollar modelos geoquímicos para calcular la composición de la atmósfera a lo largo del tiempo, y Robert Berner, geólogo de Yale, elaboró los modelos probablemente más ampliamente citados. El primer descubrimiento de Bob se remonta a finales de la década de 1980, y apareció en un documento en el que colaboraba Don Canfield, uno de sus estudiantes de doctorado, que llegaría a ser un destacado experto en la oxigenación de los océanos.8 Bob llevó a cabo dos modelos, uno del CO2 y otro del oxígeno atmosféricos a lo largo del tiempo.9 No obstante, el interés máximo se centraba en los últimos quinientos millones de años, durante los cuales la vida en la Tierra experimentó un rápido desarrollo. Dichos modelos tenían en cuenta el ciclo del carbono a largo plazo –⁠las entradas y salidas del carbono en el sistema⁠– introduciendo y sacando CO2 de la atmósfera. Una de las claves radicaba en el desarrollo de la fotosíntesis por parte de las plantas –⁠básicamente, incorporando microbios que realizaran el proceso, en forma de cloroplastos. En la fotosíntesis, el CO2, el agua y la energía solar se utilizan para producir carbohidratos, con la liberación de oxígeno. Cuando el organismo muere, la descomposición del carbohidrato vuelve a generar CO2, utilizando oxígeno –⁠la reacción inversa. Esto puede expresarse mediante la ecuación química reversible:

CO2+H O2 ↔ CH2O+O2.

Pero si en lugar de ello el carbono queda enterrado, la reacción inversa no llega a ocurrir, por lo que el resultado es que el oxígeno se acumula en la atmósfera.

El objetivo de Bob era estudiar el flujo del carbono a través del tiempo. Los cálculos son complicados, pero baste con decir que Berner consiguió llevar a cabo un gráfico del oxígeno atmosférico a lo largo del tiempo. La curva resultante fue rápidamente adoptada por numerosos investigadores pero, obviamente, se trataba de un modelo basado en varios cálculos y supuestos. Bob me dijo que apenas había publicado una curva, había que replantearla y recalcularla, y en sus últimos documentos elaboró una curva muy diferente10 (Figura 30).

Figura 30. Modelos de oxígeno atmosférico que muestran una diversidad de modelos calculados. El nivel atmosférico actual es del 21%.

Varias características de sus curvas atmosféricas despertaron gran interés y controversia. Sus primeras curvas indicaban que los niveles de oxígeno se mantuvieron por debajo del 15 % hasta hace alrededor de 420 millones de años, y que a partir de entonces comenzaron a aumentar. Esto coincide con lo que cabría esperar, ya que comprende el momento en el que plantas terrestres fotosintéticas evolucionaron por primera vez y empezaron a extenderse por todo el paisaje. Después calculó un aumento del oxígeno desde los principios del Periodo Devónico que llegó aproximadamente hasta los niveles actuales, con una caída hacia la mitad del Periodo Devónico, previa a un aumento continuado que se prolongó durante el Devónico superior y el Carbonífero, que alcanzó su punto álgido en torno al 30 % en el Pérmico, antes de volver a caer. Los niveles de oxígeno parecen haberse derrumbado al final del Pérmico, lo cual es coherente con el momento de la extinción masiva, antes de elevarse de nuevo hasta alcanzar los niveles actuales hace unos pocos millones de años. De especial interés eran los altos niveles de oxígeno en la atmósfera indicados en los Periodos Carbonífero y Pérmico, muy por encima de los niveles actuales. La posibilidad de que los niveles de oxígeno fueran mucho más altos que los de hoy se ve apoyada por la evolución de los artrópodos gigantes, especialmente el Arthropleura de dos metros de largo, del Carbonífero superior (Figura 31), e insectos parecidos a las libélulas con una envergadura de varias decenas de centímetros. Estos artrópodos gigantes, se sostenía, solo pudieron sobrevivir si los niveles de oxígeno en la atmósfera eran altos, porque dichos animales utilizaban agujeros de su «piel» para ayudar a la difusión del oxígeno, y una concentración de oxígeno más alta permite una difusión más eficiente, por lo que el animal podía funcionar mejor y crecer mucho más.

Figura 31. Reconstrucción pictórica del Arthropleura de dos metros de largo en un sotobosque del Carbonífero que está empezando a arder. Se cree que los niveles de oxígeno atmosférico en ese momento estaban por encima del nivel actual.

Bob Berner no fue el único geoquímico en hacer un modelo del oxígeno atmosférico. Tim Lenton, Andy Watson y su colega Noan Bergman de la Universidad de East Anglia llevaron a cabo un tipo de modelado muy diferente. Aunque también hallaron un alto nivel de oxígeno en el Carbonífero y el Pérmico, su análisis también mostró altos niveles de oxígeno en el Cretácico, hace unos cien millones de años. La investigación reciente sugiere que estos cambios en el oxígeno atmosférico pudieron tener un impacto sobre el clima.11 ¿Cómo podrían haberse visto afectados los incendios por cambios en el oxígeno atmosférico, y cómo podrían de hecho los incendios haber influido de alguna manera en la regulación del oxígeno de la atmósfera a lo largo del tiempo?

Hemos visto que la ocurrencia del carbón vegetal en el registro fósil como prueba de la ocurrencia de incendios podría constituir un punto de referencia para conocer el nivel de oxígeno en la atmósfera, pero ¿cuál era exactamente? Y ¿podría determinar el efecto de niveles de oxígeno más altos? Era necesario llevar a cabo experimentos más detallados.

Los primeros experimentos de importancia fueron realizados por Andy Watson en la Universidad de Reading, bajo la dirección de James Lovelock, más conocido en la actualidad por su hipótesis de Gaia. En estos experimentos, Andy se dedicó a estudiar el comportamiento del fuego en diversos materiales, dentro de atmósferas con distintas proporciones de oxígeno, analizando la probabilidad de ignición y la velocidad de propagación de la llama.12 Además de variar el contenido de oxígeno en la atmósfera, también trató de cambiar los niveles de humedad en el material que se quemaba. Andy concluyó que las plantas no arden a niveles de oxígeno por debajo del 16 %; a un nivel del 18 %, los fuegos se extinguen, y cuando los niveles suben por encima del 21 %, puede arder incluso material vegetal más húmedo. Cuando los niveles de oxígeno se sitúan por encima del 30-35 %, hasta las plantas saturadas de agua podrían arder, lo que podría hacer difícil la extinción del incendio.

Berner y sus colegas trataron de llevar a cabo más experimentos, utilizando una selección de materiales vegetales naturales entre los que se encontraban el musgo de turbera, raíces de helechos, madera y hojas de la conífera actual llamada Araucaria.13 Sus resultados coincidieron en gran medida con los de Watson, si bien ellos negaban que las plantas completamente saturadas de agua pudieran arder, incluso bajo niveles altos de oxígeno. También demostraron que las agujas de conífera y la madera se comportaban de modo diferente respecto al inicio y la propagación del fuego, siendo necesario un nivel de oxígeno más bajo para las hojas y para la madera. Lo que a mí más me interesaba era si el aumento de la concentración de oxígeno influía en la temperatura del fuego. El equipo utilizado para los experimentos con concentración de oxígeno no permitía la medición de las temperaturas. Pero nuestro trabajo sobre la reflectancia del carbón vegetal podía ser de ayuda, dado que ya habíamos observado la existencia de una relación entre la reflectancia del carbón vegetal y la temperatura de formación. Bob me proporcionó todos los residuos de carbón vegetal de sus experimentos para ver si yo podía obtener algún dato, y los resultados indican que las temperaturas de los incendios en efecto aumentan con la concentración de oxígeno.

A comienzos del nuevo milenio el interés sobre el impacto del fuego en el pasado geológico y la relación entre el fuego y la fluctuación del oxígeno atmosférico iba en aumento. Se encontró carbón vegetal en gran número de rocas del Triásico tardío y del Jurásico temprano, hace unos doscientos millones de años, que sugerían al menos un nivel de oxígeno en la atmósfera lo suficientemente alto para que pudieran arder las plantas.14 Pero según el modelo de Berner, se suponía que los niveles de oxígeno entonces eran demasiado bajos para que hubiera fuego. De modo que, ¿dónde estaba el error, en el modelo de Berner o en los niveles de oxígeno calculados para hacer posible el fuego? Se realizaron más experimentos en entornos bajos en oxígeno. Los primeros resultados indicaron que un límite más bajo (15 %) de concentración de oxígeno en la atmósfera para que comenzara un fuego era más realista, cuestionando el nivel de 10-12 % del Mesozoico dado por el modelo Berner. Posteriores experimentos para explorar cómo afectaría la concentración de oxígeno a la propagación de un fuego demostraron que a niveles de oxígeno por debajo del 18,5 % la actividad del fuego habría sido sofocada en gran medida en comparación con la actualidad, y que por debajo del 16 % se apagaría por completo. Entre el 18,5 % y el 22 %, la actividad del fuego aumenta rápidamente, pero por encima del 23 % solo parece producirse un cambio marginal en la propagación del fuego.15

Berner elaboró unos modelos revisados, añadiendo nuevos cálculos, pero estos arrojaron niveles de oxígeno más bajos incluso para el Mesozoico, incluido el Cretácico, para el cual sus modelos anteriores, como los de Watson y sus colegas, habían arrojado un alto nivel de oxígeno. Todas las evidencias del carbón vegetal que pude recoger indicaban que los niveles de oxígeno en todo el Mesozoico debieron haber sido altos.

Pero seguíamos sin tener forma de medir directamente el oxígeno atmosférico, ni podíamos encontrar ningún sustituto para realizar la medición. Entretanto, yo había comenzado a reunir una base de datos de todos los registros de carbón vegetal fósil. Como había podido demostrar que la intertinita encontrada dentro del carbón era en realidad carbón vegetal fósil, esto nos abrió otra ventana para investigar en la historia del fuego. Trabajando con mi exalumno Ian Glasspool, por entonces en el Museo Field de Historia Natural de Chicago, nos dedicamos a explorar la distribución del carbón vegetal a lo largo del tiempo, y los resultados demostraron ser muy interesantes (Figura 32).

Habíamos advertido que la cifra media de contenido de carbón vegetal en las turbas modernas de todo el mundo era solamente de un 4 %, aproximadamente. A partir de la base de datos del carbón vegetal fósil que hay en el carbón, nos encontramos con que las cifras para los Periodos Carbonífero y Pérmico eran muy altas, generalmente por encima del 20 %, pero a menudo hasta de un 70 % de carbón vegetal en el carbón (razón por la cual el carbón mancha tanto a la hora de manejarlo).16 Esta fue, como todos los modelos biogeoquímicos indicaban, una época de un alto nivel de oxígeno en la atmósfera. Estábamos bastante familiarizados con las grandes cantidades de franjas de carbón vegetal encontradas dentro de los carbones del Carbonífero británico.

Figura 32. Se muestra la distribución del carbón vegetal en el carbón, a partir de la cual se deriva el oxígeno atmosférico calculado, donde la línea muestra la media de puntos. El número de puntos de los datos por cada intervalo de diez millones de años aparece indicado por los números de abajo con un intervalo de puntos mostrado, y las líneas verticales muestran la desviación estándar de los datos.

Como hemos visto, los experimentos habían demostrado que los entornos con alto nivel de oxígeno podían permitir que ardieran plantas más húmedas. A medida que los niveles de oxígeno aumentaron en los Periodos Pérmico y Carbonífero, pudieron producirse fuegos más frecuentes en los sistemas de formación de turba, lo que explicaría el gran número de franjas de carbón conservadas en estas turbas, actualmente fosilizadas en carbón.

Otra característica evidente en la cuestión de la proporción de carbón vegetal en el carbón es que se dan altos niveles de carbón vegetal no solo en carbones del Paleozoico tardío, sino también en carbones del Cretácico, con niveles mucho más bajos en los carbones de hace unos 55 millones de años. Por tanto, es posible utilizar el conocimiento obtenido de estos datos y de los experimentos de quemado para crear un sustituto del oxígeno atmosférico. En principio no cabría esperar que el carbón contuviera carbón vegetal (inertinita) si el nivel de oxígeno estuviera por debajo del 15 %. Lo previsible sería una cifra del 4-7 % si los niveles de oxígeno fueran los mismos que hoy en día, del 21 %. Si aceptamos la idea de que si los niveles de oxígeno estuvieran entre el 30 % y el 25 % los incendios serían tan frecuentes que el combustible no llegaría a acumularse, podríamos utilizar esto como cifra o estimación máxima (evidentemente, la relación no es lineal). Los datos del carbón vegetal pueden recalcularse y convertirse para formar una curva del oxígeno atmosférico (Figura 33).17

La curva confirma un alto nivel de oxígeno en la Era Paleozoica tardía (Periodos Carbonífero y Pérmico, hace 300-250 millones de años), que desciende espectacularmente en el momento de la extinción masiva de finales del Pérmico. El nivel fluctúa durante el Jurásico (250-140 millones de años), y de nuevo vuelve a elevarse hasta los niveles de la Era Paleozoica tardía en el Cretácico. Desde el final del Cretácico, los niveles de oxígeno muestran una caída constante, alcanzándose el nivel actual hace como mínimo cuarenta millones de años, momento a partir del cual se ha mantenido relativamente constante.

Figura 33. Curva del oxígeno atmosférico calculada a partir de la base de datos del carbón vegetal (intertinita) que se muestra en la Figura 32. El nivel actual de oxígeno atmosférico es del 21 %, y el área de incertidumbre aparece en gris.

RETROACCIÓN

El significado de los triángulos del fuego se extrae a partir de tres factores e indica que estos están interrelacionados. No pueden reflejar la complejidad de las interacciones. En realidad, aspectos como el clima, la vegetación y la composición de la atmósfera forman parte de un sistema terráqueo integrado en el que se incluyen también los océanos. Los cambios en un elemento tienen repercusiones en otros aspectos del sistema terráqueo que pueden ser positivas o negativas, y que a su vez pueden tener una influencia de retorno o retroacción sobre el primero. Si la retroacción es positiva, los cambios quedan anulados y el sistema tiende a volver a su original, al estado estable. El fuego es un factor clave en estas retroacciones y para tratar de entender las variaciones en el fuego habidas en el pasado y predecir cambios en los regímenes de fuego del futuro debemos tener en cuenta estos bucles de retroacción. Si, por ejemplo, se produce un descenso prolongado en las precipitaciones, todo está más seco, y esto puede implicar que haya más incendios. También puede conducir a un cambio en la vegetación, que a su vez se traduce en un cambio en las comunidades animales asociadas. Pero el enterramiento de carbón vegetal derivado de los incendios, en forma de carbón estable, reduciría el CO2 de la atmósfera, y ello provocaría un enfriamiento global que a su vez tendería a reducir los incendios en un bucle de retroacción negativo. En efecto, la producción artificial de carbón vegetal (biocarbón) y su enterramiento se ha propuesto como mecanismo para reducir los niveles de CO2 global que existen en la actualidad y ayudar a frenar el calentamiento global.

Figura 34. Modelo de sistemas terráqueos donde puede verse la relación entre el fuego y el oxígeno. Las flechas muestran una retroacción positiva y las flechas con círculos indican una retroacción negativa. Un número par de flechas indica una retroacción positiva global.

La comprensión de estas retroacciones reviste una importancia cada vez más decisiva en un mundo complejo, y una de las primeras personas en estudiarlas en los sistemas del fuego fue Lee Kump, de la Universidad Estatal de Pensilvania, sobre quien volveremos más adelante. Bob Berner también trabajó en los bucles de retroacción, y utilizó «diagramas de sistemas» para ayudar a visualizar las retroacciones y calcular si un efecto global es positivo, negativo o neutral con respecto al sistema terráqueo. Uno de sus clásicos diagramas ilustra las relaciones entre el fuego, el carbón vegetal, el oxígeno atmosférico, la erosión y el enterramiento del carbón (Figura 34). Un buen ejemplo de cómo funcionan estas interrelaciones en un bucle de retroacción complejo es pensar en lo que ocurre cuando suben los niveles de oxígeno. Si el oxígeno aumenta, los incendios aumentan. Si hay más incendios, disminuye la vegetación en la tierra. Si hay menos vegetación, se produce más erosión y más enterramiento del carbón, y esto a su vez produce un aumento del oxígeno atmosférico. Esencialmente, un único cambio puede provocar repercusiones importantes. Algunas de estas retroacciones son de corta duración, pero otras tienen un efecto mucho más prolongado en los procesos del sistema terráqueo. Consideraremos algunas de estas retroacciones y su importancia en nuestra historia del fuego a lo largo del tiempo.

4

Ascenso, caída y ascenso del fuego

Cuando inicié mi investigación doctoral en octubre de 1973, nunca imaginé que dedicaría tanto tiempo de mi carrera a pensar sobre el fuego. Yo nunca me había parado a pensar en el fuego como un agente de cambio en la Tierra, ni en que los depósitos de carbón vegetal pudieran guardar su larga historia sobre el planeta. Tampoco había pensado en el fuego como mecanismo de conservación de las plantas fósiles, y que el carbón vegetal que produce pudiera mostrar su anatomía para poder identificarlas y ayudarnos a descifrar cómo era la vegetación que cubría la tierra hace millones de años. En todos los años que pasé reuniendo fósiles, tanto de niño como de estudiante, nunca había encontrado, o al menos no me había fijado, en ningún carbón vegetal fósil.

Mi intención era estudiar la ecología de las plantas encontradas durante el Carbonífero, hace trescientos millones de años. El enfoque lógico era examinar las grandes plantas fósiles que podían encontrarse fácilmente en rocas como los depósitos de carbón que a menudo se encuentran dispersos en antiguas escombreras de carbón. Pero las rocas también conservan muchos fragmentos vegetales más pequeños. Yo inicié un programa para disolver las rocas en ácidos y obtener residuos de las plantas fósiles que quedaban. Las rocas están compuestas de minerales que se disuelven en diferentes ácidos, procedentes de las plantas fósiles, que están hechas de material orgánico. Era un trabajo duro, pasé muchas horas al día escarbando con cuidado entre los residuos de fragmentos vegetales del tamaño de hojas de té, tratando de identificar qué representaban los fragmentos. Sorprende pensar que hasta aquel momento pocos investigadores hubieran tratado de estudiar los fósiles vegetales de esta forma. Pronto descubrí la existencia de un gran número de fragmentos que se parecían al carbón vegetal y empecé a examinarlos a través de un MEB.

Bajo el MEB, las hojas carbonizadas podían observarse con asombroso detalle (lámina en blanco y negro 6). Las pequeñas hojas en forma de aguja mostraban dos hileras de estomas perfectamente conservadas. Pero ¿de qué tipo de planta procedían? Llevé el material a Bill Chaloner, una autoridad mundial en licopodios, una de las plantas más comunes en los depósitos de carbón. Solo un escaso número de especies, como el Lycopodium, o musgo terrestre, siguen viviendo en la actualidad. Tras largos debates y trabajo de recogida (¡una hoja al día!), hubo material suficiente, incluidos dos tallos con hojas, para convencerse de que la planta fósil era un nuevo tipo de conífera. Esto hizo el descubrimiento doblemente significativo, ya que representaba a la conífera más antigua conocida y se encontraba conservada como carbón vegetal fósil. Nos planteamos la hipótesis de que la conífera podía haber estado viviendo fuera del área inmediata, tal vez en terreno elevado, y que hubiera estado sometida a un incendio. El carbón vegetal podía haber sido arrastrado por los ríos y depositado en llanuras aluviales. Para mi sorpresa, mi trabajo fue aceptado por la prestigiosa revista científica Nature, y apareció publicado justo cuando yo comenzaba mi segundo año de doctorado (¡pasaron treinta años antes de que la revista Nature publicara otro trabajo mío!). Así es como comenzó esta fascinación por el fuego y por la información del pasado que puede almacenar, que me ha acompañado toda la vida.

LOS PRIMEROS INCENDIOS

Para tratar de encontrar pruebas de los primeros fuegos, es necesario buscar en las rocas del Periodo Devónico (hace 419-360 millones de años), cuando las plantas terrestres estuvieron lo suficientemente asentadas para proporcionar leña. Contábamos con algunos especímenes de carbón vegetal de esta época, y también con nuevo material recogido en Alemania, pero las muestras del carbón vegetal del Devónico eran muy pocas y no estaba claro si ello se debía a no haber sido reconocidas o recogidas, o bien a una escasez real.

La mayor autoridad mundial en la primera flora terrestre es Dianne Edwards, de la Universidad de Cardiff. Dianne llevaba algún tiempo pensando en la conservación de algunos de sus especímenes de plantas fósiles de datación aún anterior, allá por el Periodo Silúrico (hace unos 420 millones de años), y habíamos intercambiado correspondencia sobre la posibilidad de que algunos de ellos pudieran haber sido carbón vegetal. En colaboración con uno de mis exalumnos, Ian Glasspool, combinaron imágenes MEB de estas diminutas plantas con las técnicas de reflectancia que nosotros habíamos desarrollado en Royal Holloway, para demostrar que algunos de sus especímenes de plantas estaban en efecto conservados en forma de carbón vegetal, lo que constituiría una prueba de algunos de los primeros incendios del planeta.1

A esto siguió una investigación sobre el primer carbón vegetal del Devónico.2 Lo que empezaba a estar claro era que había ejemplos de fuego que databan del primer periodo en el que las plantas pasaron a extenderse por la tierra, durante el Silúrico superior y el Devónico inferior, hace entre 420 y 395 millones de años. En aquel momento los incendios no habrían sido grandes ni muy extendidos, dado que la distribución de las plantas debió de ser dispersa y limitada a las áreas cercanas al agua, al haber desarrollado solo una estrategia reproductiva por esporas libres. La acumulación de combustible habría sido lenta, ya que las plantas solo podían crecer mediante crecimiento primario. En aquel tiempo no existían los árboles.

Una planta interesante (posiblemente se trate de un alga o liquen gigante) de esta época, que a veces aparece conservada como carbón vegetal, son los Prototaxites (Figura 35).3 Se trataba al parecer de una planta de gran tamaño en cuya reconstrucción se muestra como una vara recta. Dada su forma, es muy probable que la planta actuara como una especie de pararrayos, por lo que su conservación en forma de carbón vegetal no resultaría sorprendente. Estas plantas carbonizadas en épocas tan tempranas también demostraban que para finales del Silúrico y principios del Devónico los niveles de oxígeno en la atmósfera eran lo bastante altos como para que pudiera producirse un incendio. Otros registros de carbón vegetal se limitaban al Devónico tardío. ¿Y qué pasaba en la parte intermedia del Devónico, hace de 390 a 380 millones de años? Sabemos que para entonces existía una flora muy amplia y, sin duda, el Devónico fue un tiempo en el que las plantas aumentaron de tamaño.

Figura 35. Reconstrucción de una posible alga o liquen Prototaxites del Devónico (410 Ma). La forma alta y alargada de la «planta» podría haber atraído los rayos.

Ian Glasspool y yo estuvimos dándole vueltas al problema del carbón vegetal del Devónico durante algún tiempo, y nos desviamos de nuestro camino para tratar de localizar material. Comenzamos por entonces a indagar en las posibles razones que podían justificar la escasez de pruebas existentes de los incendios de mediados del Devónico. Una de las causas evidentes era el contenido de oxígeno en la atmósfera. Si este hubiera caído por debajo del 17 %, los incendios no habrían llegado a producirse ni propagarse, y, ciertamente, todos los modelos de Bob Berner proponían una caída en el oxígeno atmosférico para este momento.

Por tanto, al parecer el fuego había regresado al mundo en el Devónico tardío. Algunos investigadores estadounidenses habían encontrado anteriormente carbón vegetal en rocas del norte-centro de Pensilvania datadas en el Devónico tardío, que entonces se tenían por las más antiguas hasta la fecha. El Devónico tardío, hace unos 360 millones de años, fue cuando evolucionaron los árboles y, por ende, los primeros bosques. Siempre habíamos supuesto que los primeros bosques coincidieron con los primeros incendios forestales, pero parece que no fue así. Se han encontrado árboles y bosques anteriores a los primeros grandes depósitos de carbón vegetal. La mayor parte del carbón vegetal de las rocas del Devónico tardío de Pensilvania era de una planta trepadora de suelo, parecida al helecho, llamada Rhacophyton, y no del árbol conocido como Callixylon/Archaeopteris (del cual se habían encontrado el tronco y las hojas por separado, recibiendo cada parte un nombre –⁠algo bastante común en las plantas fósiles).4 Teníamos, por tanto, pruebas de fuegos de superficie, pero no de fuegos de copas, o al menos no de fuegos dentro de los bosques.

Entonces, ¿cuándo ocurrieron los primeros incendios forestales? En Bélgica y Alemania se iban encontrando cada vez más pruebas de carbón vegetal por lo general conservado en sedimentos terrestres y marinos del Devónico tardío. Algunos científicos belgas habían descrito una serie de especímenes carbonizados. Algunos de ellos eran en efecto de Callixylon. Pero las muestras seguían siendo escasas. Sin embargo, había otra posible aproximación al problema de la datación en el tiempo de los primeros fuegos generalizados.

Antes hemos visto que el carbón vegetal puede elevarse por acción del viento y recorrer distancias muy largas. También puede ser transportado por el agua, a través de los sistemas fluviales, hasta el mar. El carbón vegetal puede identificarse en sedimentos marinos, incluso en forma de partículas muy pequeñas, de manera que cualquier aumento en la propagación del fuego, especialmente si antes había sido limitada, podría detectarse en los sedimentos marinos. Algunos petrólogos norteamericanos especializados en carbón habían comenzado a estudiar la composición de los sedimentos marinos del este de Estados Unidos desde el Devónico más tardío al Carbonífero más temprano, hace aproximadamente 365-355 millones de años, descubriendo que hubo un aumento en el carbón vegetal fósil, del Devónico tardío, justo en el momento en el que los niveles de oxígeno en la atmósfera habían comenzado a aumentar, según la mayoría de los modelos.5 Lamentablemente, nuestro carbón vegetal-dentro-del-carbón como sustituto del oxígeno atmosférico es difícil de utilizar para este periodo de tiempo, dado que existen muy pocos carbones de esta era en ningún lugar del mundo. Se necesitaban más datos de diferentes lugares del mundo para demostrar que el aumento del fuego indicado a partir del final del Devónico fue un fenómeno verdaderamente global. En efecto, el patrón resultó ser generalizado. Todas las pruebas actuales sugieren que justo el final del Devónico, hace unos 350 millones de años, fue un periodo en el que los grandes incendios aparecieron por primera vez en el registro fósil (Figura 36).6 Nos encontrábamos ante un mundo con fuego en el que los niveles de oxígeno atmosférico estaban empezando a aproximarse a los de la época actual.

EL CARBONÍFERO

Como hemos visto, el carbón vegetal empieza a ser abundante en las rocas del periodo Carbonífero inferior, como las rocas de hace 345 millones de años de Donegal, Irlanda, que yo describí. Más adelante, mi alumno de investigación Howard Falcon-Lang descubrió más depósitos ricos en carbón vegetal en Irlanda, en la costa norte de Mayo, dentro de sedimentos depositados en el estuario de un río relacionado con numerosos fósiles de peces. Estas rocas fueron las primeras que podían documentar una catástrofe medioambiental como consecuencia de un incendio. El fuego había hecho que el sedimento y el carbón vegetal desaguaran en el estuario, matando a los peces.7

También se encontró carbón vegetal en muchas de las estructuras de rocas de Escocia, incluidos algunos depósitos del Carbonífero, de hace unos 330 millones de años, en la región de los Borders en la costa este, así como al norte del Firth of Forth (lámina en blanco y negro 7). Algunos estudios llevados a cabo con el MEB pudieron demostrar que una serie de plantas se habían conservado en forma de carbón vegetal (lámina en blanco y negro 5, lámina a color 10), y que la diversidad de sus localizaciones indicaba que los incendios fueron frecuentes y se dieron en distintos entornos durante esta época. Su origen podía obedecer bien a los rayos o a la actividad volcánica abundante en la zona.

El aumento del fuego en el planeta fue espectacular. De un periodo como el Devónico medio, en el que fuego fue escaso o inexistente, se pasó al Carbonífero, hace entre 350 y 320 millones de años, en el que el fuego estuvo omnipresente. Se trataba del momento exacto para el que Bob Berner había calculado un aumento significativo en el oxígeno atmosférico. Evidentemente, todavía quedaba mucho que hacer para explicar los incendios del Carbonífero y su impacto en la vegetación y la fauna de aquel tiempo.

En 1984, Stan Wood, un aficionado a la paleontología que se hizo famoso por su colección de fósiles, había descubierto uno de los tetrápodos (animales terrestres de cuatro patas) más antiguos que se conocen en una cantera de East Kirkton, cerca de Bathgate, no muy lejos de Edimburgo. Originalmente, Stan había descubierto los fósiles en la tapia de piedra de un granjero que rodeaba un campo de fútbol. Estaba arbitrando un partido, y en el descanso se fijó en los bloques de piedra caliza que formaban la tapia. No solo encontró la araña de campo más antigua (un arácnido de cuerpo pequeño y patas muy largas) sino un pequeño tetrápodo completo.8 Stan hizo dos cosas muy típicas de él. Fue a ver al granjero y compró la piedra caliza que formaba el muro. A continuación se puso a investigar su procedencia, descubrió que era de una cantera en desuso y compró los derechos minerales al ayuntamiento de la localidad. Acordó con el Real Museo de Escocia dedicar la mitad de la cantera a la actividad económica de vender fósiles, pero donar la otra mitad a la investigación científica. Se reunió un equipo internacional de más de cincuenta investigadores para excavar y estudiar la cantera durante los cinco años siguientes. La investigación continúa hasta hoy. Los animales y las plantas estaban conservados en lo que debió de ser un lago abastecido de agua caliente por alguna fuente volcánica cercana. Sin embargo, encontramos grandes cantidades de carbón vegetal en la parte baja de la sección, especialmente en los niveles asociados con los fósiles vertebrados, incluido el hoy en día famoso «Lagarto Lizzie».9 El fuego fue un importante elemento de aquel ecosistema, especialmente en su parte más baja. Es posible que los incendios hicieran que los animales fueran a refugiarse en las aguas del lago, pero como eran tóxicas, murieran allí y quedaran conservados entre los sedimentos. Muchas de estas zonas volcánicas de Escocia, de hace unos 340 millones de años, estuvieron con frecuencia sometidas a incendios, provocados bien por la actividad volcánica o los rayos, y sus rocas contienen abundante carbón vegetal fósil.

Además de este, existen otros indicios de la respuesta de los animales del Carbonífero en las regiones azotadas por los incendios. Joggins nos reveló muchas cosas sobre la vida animal del Carbonífero en Nueva Escocia, Canadá, donde se descubrieron muchas capas de roca con árboles fósiles (lámina a color 11). Charles Lyell realizó una visita a Joggins acompañado del famoso científico canadiense William Dawson en la década de 1850, y descubrieron algunos de los tetrápodos más antiguos del mundo dentro de troncos de árboles fósiles huecos.10 Este modo de conservación ha fascinado a los geólogos desde entonces. Cuando yo mismo fui a ver Joggins, detecté una gran cantidad de carbón vegetal dentro de la secuencia sedimentaria e incluso dentro de algunos troncos de árbol. Grandes árboles del género de los Cordaites estuvieron también asociados con el carbón vegetal, y se cree que crecieron en zonas altas que fueron barridas por el fuego. En Joggins se encuentran representados varios entornos en los que el fuego fue una parte importante del ecosistema, y esto nos ha permitido especular sobre el origen de algunas propiedades que evolucionaron en las plantas que las habrían ayudado a enfrentarse al fuego, como el desarrollo de gruesas capas de corteza y la caída de hojas y ramas de los troncos de árbol, que evitaría que el fuego pasara de la superficie a las copas de los árboles.

Los troncos de árbol se veían en muchos casos horadados por el fuego, por lo que es posible que el fuego desempeñara algún papel en su conservación y fosilización. El fuego también pudo haber sido la razón por la que los vertebrados fósiles fueran asociados con el carbón vegetal y muchos de ellos hayan sido encontrados dentro de esos huecos. Los troncos huecos de los árboles pueden haber actuado a modo de refugio frente al fuego para los animales pequeños que frecuentemente formaban parte del ecosistema, y algunos de ellos pudieron morir dentro cuando el fuego pasó por allí (lámina a color 12). Es probable que los troncos horadados por el fuego también fueran posteriormente utilizados como madrigueras y pueden haber ayudado a la conservación de los animales una vez muertos.11

Figura 37. Cambio vegetacional de una veta de carbón en Yorkshire a lo largo del Carbonífero superior (310 Ma) donde se muestra el horizonte del carbón vegetal (fuseno).

Los niveles de carbón vegetal, u horizontes, como les llaman los geólogos, dentro de los carbones del Carbonífero pueden dar idea del impacto ecológico de los incendios. La vegetación dentro de una veta de carbón puede cambiar a raíz de un incendio (Figura 37), y las plantas que colonizan el terreno después del fuego pueden ser de especies diferentes a las que antes habían vivido en él. Las perfectamente conservadas plantas carbonizadas halladas en bolas de carbón también han demostrado que la vegetación generada en tiempos en los que el área era proclive a los incendios, encapsulada en zonas de la roca ricas en fuseno, era característica y distinta de la vegetación presente antes y después. En concreto, el árbol de gran tamaño llamado Sigillaria y el helecho con semilla llamado Medullosa se encuentran con frecuencia en forma de carbón vegetal en estas capas. El fuego se ha relacionado con una amplia gama de tipos de vegetación presentes en todo el mundo en diferentes hábitats, entre ellos, probablemente, los de terrenos elevados. Los altos niveles de oxígeno durante el Carbonífero propuestos por Bob Berner y otros parecen ser correctos.

EL PÉRMICO

Cuando en el año 2000 se publicó un reportaje sobre el fuego en el registro fósil, nuestro conocimiento presentaba una laguna importante con respecto al del Periodo Pérmico (hace 300-250 millones de años). Sabíamos que muchos carbones del Pérmico contenían una gran cantidad de carbón vegetal. Aunque la mayoría de los carbones del Carbonífero se encuentran hoy en día en el hemisferio norte, por ejemplo en Norteamérica y Europa, se formaron en ciénagas tropicales (áreas de formación de turba) que en esa época se extendieron por el ecuador. En cambio, los carbones del Pérmico se encuentran en continentes como sur de África, Australia, Sudamérica e India. En el Pérmico, todos estos continentes formaban parte del supercontinente de Gondwana (Figura 38). Dado que la Antártida también formaba parte de esta masa de tierra, se podría esperar encontrar carbones del Pérmico allí también. Uno de los objetivos de la malhada expedición de Scott al Polo Sur era tratar de encontrar plantas fósiles y carbón del Pérmico, cosa que sí consiguieron. Los especímenes de Glossopteris que encontraron contribuyeron a confirmar la existencia del paleocontinente de Gondwana. Scott no se separó de los especímenes hasta el final. Hoy en día se encuentran en el Museo de Historia Natural de Londres.

En la década de 1980 las centrales de energía alimentadas con carbón en las islas Británicas utilizaban casi exclusivamente carbones del Carbonífero británico. A raíz de varias huelgas de mineros, las compañías eléctricas comenzaron a diversificar los carbones que quemaban. Por primera vez, el Reino Unido importó carbón chino. Yo mismo pasé algún tiempo estudiando los carbones chinos. Sin embargo, tras la confusión que siguió al colapso de la Unión Soviética, los rusos acometieron grandes esfuerzos para desarrollar su carbón para la exportación. Una de las áreas mineras estaba en la cuenca pérmica de Kuznetsk (o Kuzbass), en Siberia, que habría formado parte del hemisferio norte durante el Pérmico. Varias compañías eléctricas habían empezado a importar este carbón para su uso en el Reino Unido. Al quemar este carbón se apreció claramente que su comportamiento durante la combustión era distinto al de los carbones del Carbonífero hallados en Gran Bretaña. Una posible razón para ello era el alto contenido en carbón vegetal del carbón. ¿Se trataba de una característica común a estos carbones? Y si había pruebas de incendios frecuentes, ¿sería posible calcular el lapso de tiempo entre ellos, lo que llamamos intervalo medio entre incendios? Si la atmósfera era rica en oxígeno, la frecuencia de los incendios podía haberse visto aumentada.

Conseguir permiso para llevar a cabo una investigación de los carbones siberianos requería negociaciones complejas y delicadas. Nosotros pusimos todo nuestro empeño en ir, no solo con un intérprete y otros representantes comerciales, sino con un geólogo del carbón que pudiera explicar más claramente lo que necesitábamos para nuestra investigación. Natalia Pronina, una especialista en geología del carbón de la Universidad Estatal de Moscú que hablaba muy bien inglés, resultó ser una valiosa colega para esta investigación. Mi alumna de investigación, Vicky Hudspith, voló conmigo a Moscú y de allí a Siberia. El vuelo hasta Novokuznetsk, unos 320 kilómetros al este de Novosibirsk, en la ladera oriental de los Urales, justo al norte de Kazajistán, fue largo. A mitad de la primera noche, me despertaron unos gritos y fuertes golpes en mi puerta. Lo único que conseguía entender era la palabra «pasaporte». ¿Sería la policía? Al final resultó que había fuego en el hotel. Ninguno sufrimos ningún daño, pero apagar el fuego llevó bastante tiempo y nos tuvieron que cambiar de alojamiento para el resto de la estancia. Un curioso recordatorio del continuado poder del fuego, incluso mientras explorábamos su historia remota.

Los carbones de la cuenca de Kuznetsk eran muy diferentes a los que yo conocía. Muchos tenían un espesor de más de diez metros, en contraste con los carbones de entre uno y dos metros de espesor del Reino Unido, y varios carbones estaban a la vista en lo que hoy se considera una de las minas a cielo abierto más grandes del mundo.

Pese al desafortunado incidente del hotel, pudimos continuar con el trabajo de campo en la mina, que se saldó con éxito. Pudimos demostrar que los carbones en efecto tenían un alto contenido en carbón vegetal y que los incendios habían sido frecuentes en las zonas de formación de turba y sus aledaños durante el Pérmico. Nuestro trabajo entonces se dirigió a tratar de hallar el intervalo medio entre incendios. Para hacerlo, necesitábamos antes que nada calcular el espesor original de la turba, averiguando qué cantidad de ella había quedado compactada durante el enterramiento. A partir de la posición de los continentes y varios indicadores climáticos, incluida la existencia de anillos de crecimiento en madera permineralizada y petrificada, pudimos deducir que las turbas se formaron en un clima templado. Nuestro conocimiento de la tasa de acumulación de turba actual en los climas templados sirvió como estimación de nuestra turba fósil. Por tanto, ya podíamos calcular el tiempo que había tardado en formarse un determinado espesor de la turba y, conociendo el número de horizontes del carbón vegetal, averiguar el intervalo medio entre incendios en el sistema de formación de la turba. Los resultados indicaron que los intervalos medios entre incendios en este tipo de entorno fueron más cortos en el Pérmico que en la época actual.12 Esto avala la idea de que los sistemas del fuego sí se vieron afectados por los altos niveles de oxígeno en la atmósfera de aquel momento. Pronto se encontró carbón vegetal de este periodo en diversas localizaciones de todo el mundo, y los incendios forestales parecen haber sido frecuentes (Figura 39).

Figura 39. La evolución de los regímenes del fuego durante el Paleozoico tardío (350-250 Ma) en relación con el oxígeno atmosférico.

La vida en un mundo de incendios frecuentes es difícil de imaginar. Hoy en día tenemos incendios originados de forma natural y otros por la acción humana, pero la acción humana también apaga los incendios, por lo que resulta difícil establecer su frecuencia y su extensión natural. No obstante, resulta lógico pensar que en un mundo así los incendios estuvieran más extendidos en los distintos regímenes climáticos y que probablemente fueran grandes, intensos y más frecuentes que en la actualidad. En consecuencia, el crecimiento de la vegetación pudo haberse visto limitado, y en lo que respecta a los animales, varias especies pudieron resultar afectadas, incluidas las aves, dado que el humo debió de constituir un problema mucho mayor que hoy en día.

Al final del Pérmico tuvo lugar la extinción más masiva de la historia de la Tierra. Aunque sus causas todavía se siguen debatiendo, se supone que una combinación de la liberación de metano por parte de los océanos posterior al final de una gran edad de hielo, unida a importantes erupciones volcánicas en Siberia, habría conducido a un aumento en el CO2 y en gases venenosos. Las temperaturas se elevaron significativamente y tanto la tierra como el mar se llenaron de agentes contaminantes.

¿Qué pasó con los sistemas de fuego en ese momento? Investigar en el carbón vegetal del registro fósil de las rocas puede ayudar a responder a esta pregunta. En China los sedimentos abarcan desde el periodo de final del Pérmico al del Triásico inferior. Los petrólogos del carbón chinos consiguieron demostrar que hubo una cantidad significativa de carbón vegetal en los carbones hasta el final del Pérmico.13 Los incendios constituyeron sin duda una parte importante del ecosistema durante todo este periodo. De hecho, hay datos de carbones procedentes del este de Yunnan que demuestran una creciente actividad del fuego hacia finales del periodo. En este momento, no es posible afirmar si los incendios fueron resultado de importantes cambios acaecidos en la frontera o si fueron parte de la causa de estos cambios. A menudo me he preguntado por el impacto que pudo tener el humo de este gran número de incendios sobre los casquetes polares de aquel periodo. Sabemos que las partículas de carbón depositadas sobre la nieve y el hielo oscurecen la superficie, haciendo que tanto uno como otro absorban más radiación solar. El oscurecimiento de grandes áreas de vegetación helada tendría un efecto similar. Esto podría haber conducido a un pequeño calentamiento de la Tierra, que a su vez podría haber causado algún impacto sobre la fusión de las capas de hielo durante aquel periodo, que oscurecerían la superficie aún más y aumentarían el calentamiento, en un bucle de retroacción positiva. Pero esto no es más que una especulación.

Los hechos acaecidos en la frontera pérmica-triásica, hace unos 250 millones de años, marcaron un punto de inflexión. Alrededor de un 95 % de las especies se extinguieron. Desde el punto de vista del fuego, esto supuso dos consecuencias importantes. Las plantas que se habían adaptado a un mundo de incendios frecuentes murieron y todos los modelos de oxígeno atmosférico indican una rápida caída del oxígeno en esta frontera temporal. En el Periodo Triásico que vino a continuación el mundo sería muy distinto.14

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Fuego, flores y dinosaurios

La Era Mesozoica es el intervalo geológico que comprende los Periodos Triásico, Jurásico y Cretácico, y es principalmente conocida por el auge y caída de los dinosaurios. El Mesozoico comenzó hace unos 250 millones de años y continuó hasta hace aproximadamente 66 millones de años –⁠un espacio de tiempo geológico nada desdeñable⁠– que se caracterizó por extinciones masivas tanto en su comienzo como en su final. Hace cincuenta años había muy pocos documentos publicados sobre el fuego en el pasado remoto, pero el más importante, al que ya he hecho referencia anteriormente, era «Forest fire in the Mesozoic», de Tom Harris, de la Universidad de Reading.1 Tom fue un gran científico, uno de los primeros paleobotánicos del mundo. Enérgico y apasionado por sus plantas fósiles, era un científico con amplios intereses, dado a la experimentación y al pensamiento divergente. La evidencia que Tom utilizó para componer su trabajo sobre los incendios en el Mesozoico se reducía solo a un par de hallazgos de carbón vegetal en estas rocas.

EL TRIÁSICO

El Periodo Pérmico finalizó con la mayor extinción masiva de la Historia de la Tierra, cuando la vida casi quedó barrida por completo de ella. Ecosistemas enteros desaparecieron. Así pues, cabe preguntarse: ¿qué aspecto debió de tener el mundo al comienzo del Triásico?

Entre los grupos enteros de plantas que se habían extinguido estaban los musgos terrestres gigantes, que habían sido las principales plantas generadoras de carbón de finales del Paleozoico, y los glossopteris, que habían dominado la vegetación del sur del continente. Durante los primeros millones de años que siguieron a las extinciones, la diversidad vegetal fue al parecer baja, pero algunas plantas nuevas sí cobraron importancia, como el licópodo de tallo erecto y esporas denominado Pleuromeia y la planta de semillas llamada Dicroidium, de hojas similares a las de los helechos (Figura 40).

Figura 40. Reconstrucción de la vegetación de finales del Triásico, donde pueden verse Dicroidium en primer plano, así como licopodios, cícadas, helechos arbóreos, Araucaria, Cylomeia, ginkgofitas y coníferas.

Se cree que los diez primeros millones de años del Triásico constituyeron un periodo de recuperación del ecosistema. Según el modelo de Berner, el Triásico comenzó con niveles muy bajos de oxígeno en la atmósfera.2 Los investigadores habían notado que no se habían encontrado carbones a comienzos del Triásico, por lo que este intervalo recibió el nombre de coal gap o vacío del carbón.3 El problema por tanto era que el carbón vegetal dentro del carbón no podía utilizarse como indicador del oxígeno atmosférico para este intervalo de tiempo. Y existían muy pocos (si es que había alguno) registros de carbón vegetal en los sedimentos de principios del Triásico. No estaba claro si esto se debía a que no había fuegos debido a los bajos niveles de oxígeno, a que la vegetación se daba de forma dispersa y por tanto no podían producirse grandes incendios o a que sencillamente nadie había buscado carbón vegetal en los sedimentos de esa época. Un problema importante es que existen muy pocos lugares en los que se hayan encontrado sedimentos de principios del Triásico, y los que se han encontrado se encuentran principalmente en entornos marinos en los que la probabilidad de que el carbón vegetal pase desapercibido es mayor. Pero el estudio de suelos fósiles de principios del Triásico concluyó que en efecto se formaron en una atmósfera baja en oxígeno.4

Aunque en los sedimentos del Triásico inferior no se haya encontrado carbón vegetal, los investigadores sí encontraron una serie de depósitos de mediados y finales del periodo Triásico (hace 247-201 millones de años) que contenían carbón vegetal.5 Este carbón vegetal procedía fundamentalmente de madera de gimnospermas, de lo que se deduce que en el Triásico medio volvieron a aparecer árboles grandes. Nuestro conocimiento de los sistemas del fuego en este periodo es bastante limitado, dado que el carbón vegetal recuperado estaba hecho principalmente de madera, procedente de un número de especies bastante reducido. Pero, según parece, diez millones de años después, el planeta finalmente se había recuperado de los devastadores acontecimientos de la frontera Pérmico-Triásico. Para entonces habían empezado a diversificarse muchas nuevas plantas, no solo las cícadas, sino un conjunto de plantas portadoras de semillas, así como helechos y cola de caballo. En el mundo animal había comenzado la primera diversificación de los dinosaurios.

El final del Triásico y la frontera con el Jurásico, hace 202-199 millones de años, es un momento especialmente interesante, y constituyó el tema principal del documento sobre el fuego elaborado por Tom Harris en 1958. En él describía la topografía de la caliza en Cnap Twt, Gales del Sur, en las que halló fisuras rellenadas con sedimentos del final mismo del Triásico, hace 208-201 millones de años. La planta principal conservada en forma de carbón vegetal era una conífera llamada Cheirolepis. Harris imaginó que debieron de producirse incendios en bosques de coníferas situados en terrenos elevados por todo Gales del Sur, y que el agua arrastró sedimento, carbón vegetal y plantas no quemadas hasta estas fisuras.6 También se pensaba que los incendios de finales del Triásico fueron los responsables de la formación de algunos lechos óseos de vertebrados –⁠capas de sedimento en las que se han acumulado gran cantidad de huesos⁠– tal vez a consecuencia de la erosión y deposición posterior a un incendio de gran magnitud.7

Harris halló también registros de carbón vegetal procedente de la frontera entre el Triásico y el Jurásico en el este de Groenlandia, y en años recientes Groenlandia ha vuelto a convertirse en el foco de investigación de este periodo. En las rocas que cruzan la frontera entre el Triásico y el Jurásico se ha podido recoger un gran número de plantas fósiles. Esto nos permite no solo seguir el rastro a la cambiante vegetación correspondiente a este intervalo de tiempo, sino también estudiar los cambios en el CO2 de la atmósfera y en las temperaturas globales. Como ya hemos visto, el análisis de los estomas de las plantas fósiles puede facilitar información sobre los niveles de CO2. Ambas cosas experimentaron cambios importantes durante esta época, tal vez causados, al menos en parte, por la fragmentación del supracontinente Pangea, en el que a finales del Pérmico habían estado unidas, durante un breve lapso de tiempo, todas las principales masas continentales que forman la Tierra. El final del Triásico asistió a una de las cinco extinciones masivas de la historia de la Tierra, aunque todavía se siguen debatiendo las causas. Hubo un gran cambio climático motivado al parecer por una repentina liberación de CO2 en la atmósfera. Esto a su vez tuvo su impacto sobre la vegetación. La flora cambió a lo largo de toda la frontera, de una vegetación mayoritariamente de hoja ancha a otra con predominio de las hojas en forma de aguja. De acuerdo con el registro de carbón vegetal, esto coincidió a su vez con un aumento en la actividad del fuego justo por encima de la frontera, según el registro fósil.8 La pregunta es: ¿por qué? Las principales formas de las hojas habían cambiado y los experimentos de laboratorio mostraron que las hojas anchas ardían de forma diferente a las hojas de aguja, que son más inflamables. El calentamiento asociado al aumento de CO2 en la atmósfera, acompañado de un incremento de los rayos en las tormentas, pudieron haber motivado un aumento de los incendios. Otro estudio de los carbones que se extienden a lo largo de la frontera Triásico-Jurásico en Suecia también reveló un importante aumento en la actividad del fuego en dicha frontera, basándose de nuevo en la distribución del carbón vegetal. En este enclave tan distinto, los científicos encontraron que la vegetación cambió del bosque de coníferas al matorral, y utilizando nuestro método de reflectancia/temperatura del carbón vegetal pudieron demostrar que hubo cambios, no solo en las temperaturas de los fuegos, sino también el paso de fuegos de copas de alta temperatura a fuegos de superficie de baja temperatura.9

EL JURÁSICO

Los últimos modelos de Berner indicaban niveles de oxígeno muy bajos durante todo el Jurásico (de hace doscientos a 145 millones de años).10 Es evidente que esto no debió de ser así, ya que durante todo este intervalo de tiempo es frecuente encontrar carbón vegetal procedente de fuegos (Figura 41). No obstante, nuestro conocimiento de los incendios del Jurásico es bastante limitado. En este punto es necesario volver al documento de Tom Harris. Tras su trabajo en Groenlandia, Tom pasó gran parte del resto de su carrera describiendo la flora de las rocas del Jurásico medio de la Formación Scalby, en Yorkshire, convirtiéndola en una de las localizaciones de plantas fósiles más famosas del mundo (Figura 42). Encontró carbón vegetal en las rocas situadas al norte de Scarborough. Lo más llamativo fueron los lechos de piedra arenisca llenos de hojas de Ginkgo, y los registros de fragmentos de carbón vegetal así como algunos helechos carbonizados. Yo mismo recogí material de este enclave e investigué el carbón vegetal con mis alumnos. Nuevas investigaciones realizadas por Mick Cope mostraron que entre la flora afectada por los incendios se incluía la de coníferas, cícadas, bennettitales y ginkgoales.11 Parece que durante este tiempo el mundo estuvo dominado por plantas portadoras de semillas y una cubierta vegetal del suelo abundante en helechos y cola de caballo. Todavía no había flores. Entre los dinosaurios que vagaban por aquel paisaje se encontraban gigantescos saurópodos herbívoros o carnívoros como el Allosaurus.

Figura 41. Cambios a través del Mesozoico (250-65 Ma) en la vegetación y el oxígeno atmosférico calculados a partir del carbón vegetal. La línea continua y la línea punteada representan los valores medios calculados de dos maneras, utilizando segmentos de tiempo de hace cinco millones y diez millones de años respectivamente.

Figura 42. (a) Carbón vegetal de las areniscas fluviales del Jurásico medio (hace 170 Ma), formación rocosa Scalby, Scarborough, Yorkshire, y (b) visto a través del MEB.

No constan muchas ocurrencias de carbón vegetal en estas rocas jurásicas. Yo había recogido algunas en varias localizaciones, pero pensaba que podía ser algo bastante restringido. Otros han buscado carbón vegetal en la secuencia de rocas e investigado las relaciones entre sedimentos, plantas y clima, concluyendo que el carbón vegetal se restringía a periodos especialmente secos –⁠esto es, que lo que limitó el fuego fue el clima y no el oxígeno, y que el clima fluctuó durante ese periodo de tiempo. Gran Bretaña se encontraba entonces al norte del ecuador, en el lado norte de Pangea. El lado sur de Pangea estaba formado por el antiguo y vasto continente de Gondwana, e investigaciones llevadas a cabo en Argentina, India y la Antártida arrojan evidencias similares de incendios a varios niveles en la parte media del Jurásico. Pero todavía queda mucho que aprender sobre los fuegos en estos entornos, no solo sobre qué se quemaba, sino sobre cómo afectaban a los animales.

Se me ocurrió que debía haber alguna evidencia de carbón vegetal en las numerosas secuencias de la zona del mar del Norte. Al fin y al cabo, muchas de las arenas que actuaban como depósitos de petróleo eran similares a los sedimentos expuestos en la costa de Yorkshire que guardaban carbón vegetal, incluido el Brent Sandstones Group («Grupo Areniscas Brent»). Tal vez este sea más conocido por el petróleo que contiene, el «Crudo Brent», principal indicador del precio del petróleo del mar del Norte. Sugerí a uno de mis alumnos, Tim Jones, que buscara carbón vegetal en las muestras extraídas de las perforaciones. Lo que nos sorprendió fue la gran cantidad de horizontes con carbón vegetal que encontramos.12 Se sabía con bastante seguridad que algunas de estas arenas procedían de la erosión de tierras altas situadas más al norte, pero la caída de arena en la cuenca siempre se había asociado a la tectónica –⁠es decir, a la elevación tectónica y posterior erosión de la tierra levantada. No obstante, ¿podría tratarse de pulsos de sedimento y carbón vegetal caídos de las colinas a consecuencia de la erosión posterior a un incendio? En tal caso, algunos de estos paquetes sedimentarios podrían estar muy extendidos y podrían correlacionarse de manera individual. Me recordaron entonces la frecuente ocurrencia de registros de sedimento y carbón vegetal a raíz de los incendios de época reciente en las Montañas Rocosas. Dichos pulsos de sedimento podían producirse de forma regular. Estos estudios de muestras extraídas del mar del Norte demostraron que el carbón vegetal era más abundante en algunas unidades que en otras, de lo que se deduce que la actividad del fuego debió de fluctuar. Y algunas capas de carbón vegetal se produjeron hacia finales del Jurásico.

Aunque desde el Jurásico tardío, durante el periodo conocido como Kimmeridgiense (hace 157-152 millones de años), hay constancia de carbón vegetal en la Europa central y occidental, solo se han registrado unos pocos fragmentos y los científicos sostienen que en esta época los niveles de oxígeno se hallaban cerca del límite inferior en los que aún es posible que se produzcan incendios.13 Nuestros datos sobre el carbón vegetal-dentro-del-carbón también sugieren un nivel de oxígeno atmosférico más bajo en aquella época, por lo que no fue solamente el clima el que determinó la ocurrencia de incendios.

Figura 43. Bosque fósil de Purbeck de finales del Jurásico (140 Ma), Inglaterra. En la imagen, ejemplar de conífera petrificado extraído de la roca.

Al final mismo del Jurásico, hace unos 150 millones de años, vuelve a haber algunas evidencias de incendios. En este caso, muchos de los fuegos se produjeron al parecer en bosques de coníferas. Los mejores ejemplos proceden de la costa del sudeste de Inglaterra, conocida como la costa jurásica, cerca de la isla de Portland, y del famoso bosque fósil de Purbeck (Figura 43).14 Estos bosques de coníferas se extendían por la costa en un entorno climático parecido al que hoy en día tienen en algunas partes de Oriente Medio. De vez en cuando estos bosques ardían, y el carbón vegetal se conserva bajo tierra.15 Estos árboles fueron estudiados por Jane Francis, que también demostró que hubo bosques de coníferas por toda la Antártida en aquel tiempo.

EL CRETÁCICO INFERIOR

A comienzos del Cretácico (hace 140 millones de años) el supercontinente de Pangea había comenzado a fragmentarse, siendo reconocibles para entonces varios de los continentes actuales (Figura 44). Las rocas del Weald, en el sur de Inglaterra, son rocas no marinas que se remontan a esta época. Estas rocas fueron depositadas cuando el océano Atlántico Norte estaba empezando a formarse, y son mundialmente famosas por sus plantas y sus dinosaurios fósiles, que fueron algunos de los primeros dinosaurios en ser descritos, a principios y mediados del siglo XIX. Las plantas se conservan en su mayor parte como fósiles comprimidos, principalmente de hojas. Famosos paleobotánicos como Sir Alfred Seward y Marie Stopes habían descrito fósiles de estos depósitos, y Percy Allen, de la Universidad de Reading, llevó a cabo un monumental estudio sobre estos sedimentos continentales.16

Ken Alvin, del Imperial College de Londres, se hizo muy conocido por su trabajo sobre los helechos fósiles del Cretácico en Bélgica, y había sido de los primeros en utilizar el MEB. Estos dos focos de interés interconectaron cuando descubrió helechos carbonizados en las rocas Wealden de la isla de Wight, frente a la costa del sudeste de Inglaterra.17 Estos sedimentos pertenecían, una vez más, al Cretácico inferior (hace 145-125 millones de años), por lo que nuestro conocimiento del entorno de aquella época se expandió rápidamente a principios de la década de 1970. Percy Allen había originariamente elaborado una descripción de los sedimentos deltaicos del área Wealden, un modelo que llegó a ser ampliamente utilizado. Pero durante un congreso de geología celebrado en 1975, Percy dejó atónitos a los asistentes al demostrar que su modelo deltaico probablemente fuera incorrecto y que lo más seguro era que los sedimentos hubieran sido depositados por los ríos.18 Así es la ciencia. Este cambio en la interpretación del entorno tuvo muchas implicaciones, no solo para el estudio del clima del Wealden, sino también para la ecología de los fósiles de plantas encontrados en los depósitos.

Yo llevaba muchos años recogiendo carbón vegetal de la isla de Wight, y cuando me trasladé a Royal Holloway emprendimos un estudio sistemático de la ocurrencia del carbón vegetal en el Weald, y especialmente de las secciones procedentes de la isla de Wight. Descubrimos que el carbón vegetal se daba en muchos intervalos, y las plantas representadas eran diferentes en los distintos horizontes (lámina en blanco y negro 8). Había principalmente dos comunidades que habían sido afectadas por los incendios. La primera eran las «praderas» de helechos costeras y la otra el bosque de coníferas.19 Las preguntas seguían siendo las mismas: ¿estaba este aumento de los incendios más extendido? Y ¿cómo podrían haberse visto afectados los incendios tanto por la concentración de oxígeno como por el cambio climático?

Las pruebas de depósitos de carbón similares, y por tanto de incendios, no tardaron en llegar de otras localizaciones. En Nueva Escocia, muestras tomadas de perforaciones de cuencas subterráneas con sedimentos del Cretácico inferior resultaron tener horizontes llenos de carbón vegetal, con coníferas y helechos que recordaban a los de las rocas del Wealden del sur de Inglaterra.20 Claramente, este fue un mundo de grandes incendios. Los pozos de perforación constituyen un recurso maravilloso para los científicos dedicados al estudio de sedimentos y fósiles, ya que captan perfectamente la estratificación de las rocas hasta un nivel de profundidad considerable, lo que no siempre queda a la vista. Uno de los pinos más antiguos que se conocen fue encontrado también en la misma localización, lo que apoya la idea de que este grupo evolucionó durante un intervalo de grandes incendios dentro de la historia de la Tierra.21

Durante una visita a una excavación en Bélgica en la que se habían encontrado rocas del mismo periodo del Cretácico inferior, me puse a buscar ejemplos de carbón vegetal para compararlo con nuestro material de la isla de Wight. Como siempre, los hallazgos más interesantes se producen cuando empieza a caer el sol y tienes que irte ya. Dentro de un canal de arenisca, vi un trozo de suelo de bosque carbonizado que obviamente había sido arrastrado a un río. Resultó estar lleno de plantas carbonizadas e incluso algunos insectos, y su estado de conservación era espectacular (lámina en blanco y negro 9). La ocurrencia de carbón vegetal en sedimentos fluviales tan rápidamente depositados fue probablemente resultado de una erosión posterior a un incendio.

LA APARICIÓN DE LAS FLORES

El hecho sin duda más importante en la evolución de las plantas acaecido durante este periodo fue la aparición y la expansión de las plantas con flores o angiospermas. Lo que más sorprendería a cualquiera que viajara en el tiempo (aparte de los dinosaurios) es que en el Cretácico inferior el paisaje estaba dominado por los verdes y marrones, y en cambio al final del Cretácico el escenario debió de ser mucho más variado, y en algunos lugares una verdadera explosión de colores.

El origen de las angiospermas fue calificado por Charles Darwin de «misterio abominable».22 Por tanto, desde mediados del siglo XIX hasta la primera parte del siglo XX, la búsqueda se centró en plantas fósiles cada vez más antiguas que pudieran mostrar en qué momento se produjo este importante momento evolutivo. En 1912, Marie Stopes afirmó haber encontrado madera de angiospermas procedente de rocas del Cretácico inferior del sur de Inglaterra.23 No hay duda de que los fósiles que encontró eran de madera de angiospermas. Pero lamentablemente los especímenes que describía pertenecían a colecciones de museos y la procedencia de los especímenes, y por tanto su edad, era incierta.

Durante gran parte del siglo XX se produjeron numerosas afirmaciones y refutaciones sobre las angiospermas más antiguas, e incluso algunas sugerencias de que habían aparecido más de doscientos millones de años antes, en el Triásico. No solo era importante el descubrimiento de las primeras angiospermas, sino también establecer a qué ritmo se diversificaron y extendieron, llenando el mundo de color. Todavía sigue habiendo varias candidatas a la angiosperma más antigua, procedentes de China e incluso de las rocas del Wealden del sur de Inglaterra.24 Pero hay otras maneras de tratar de encontrar el origen de las angiospermas: buscar el polen que las distingue como tales. Las esporas y el polen del Wealden habían sido investigados a lo largo de las décadas de 1960 y 1970. Como cabía esperar, en las rocas más antiguas del Wealden, el polen de angiospermas era poco frecuente, e iba haciéndose paulatinamente más común y diverso a medida que se avanzaba por las capas en sentido ascendente, es decir, hacia épocas más recientes.25

También en Estados Unidos, especialmente en las partes del este del país, había varias secuencias del Cretácico inferior que arrojaron fósiles de plantas, y tanto estas como el polen encontrado contribuyeron a ofrecer una idea mucho más detallada de la evolución y diversificación de las angiospermas. En ciertos niveles, una de las plantas encontradas de manera aislada en gran cantidad (en asociaciones o «ensambles monotípicos») era la Sassafras.26 Se consideró que su abundancia se debió a un entorno ambiental sometido a perturbaciones, y en efecto, algunos de los niveles inmediatamente inferiores a los lechos en los que se hallaron Sassafras resultaron estar llenos de carbón vegetal fósil.

Antes hemos hablado de la importancia del descubrimiento de flores carbonizadas en Suecia. Estas plantas pertenecían a una secuencia de casi finales del Cretácico, hace unos setenta millones de años. Pero ¿había más depósitos? Se procedió entonces a una investigación más amplia en busca de asociaciones de plantas fósiles que contuvieran flores, y muchas de ellas resultaron haberse conservado en forma de carbón vegetal. Descubrirlas no es fácil. Estas primeras flores a menudo eran pequeñas, de en torno a un milímetro de largo, aproximadamente. Rara vez se consigue encontrar o reconocer partículas pequeñas de carbón vegetal sobre superficies rocosas. Normalmente es necesario extraer muchos kilos de roca o de sedimento y procesarlos en el laboratorio para poder encontrar las pequeñas flores que hayan podido conservarse.

A lo largo de los veinte años siguientes se descubrieron y describieron nuevas floras, muchas de las cuales contenían flores carbonizadas (lámina en blanco y negro 10).27 Algunos depósitos eran muy abundantes y albergaban también otras plantas; otros contenían además madera fósil. Pronto empezaron a aparecer por todo el mundo floras carbonizadas que contenían flores, incluso en la Antártida, que durante el Cretácico fue verde pese a encontrarse en el polo.28

Figura 45. Durante el Cretácico se producen grandes cambios en la vegetación, en un mundo con altos niveles de oxígeno y de incendios.

Evidentemente, el Cretácico fue rico en flores fósiles, lo que indica lo rápido que las plantas con flores debieron de extenderse y diversificarse (Figura 45). Fue también un mundo lleno de incendios. Las primeras angiospermas parecen haber sido en su mayoría plantas de tipo invasivo como la Sassafras, que resistía bien las perturbaciones ambientales. El fuego es, evidentemente, un importante factor de perturbación. Parece probable por tanto que el fuego pueda haber contribuido a la evolución y propagación de las primeras plantas con flores.29

FUEGO Y DINOSAURIOS

¿Cómo afectó el mundo de grandes incendios del Cretácico a las comunidades de dinosaurios? ¿Pudieron algunos lechos óseos de dinosaurios haberse formado como resultado de una erosión posterior a un incendio, inundación y rápida deposición? Este interrogante se planteó por primera vez durante los estudios sobre la isla de Wight. Uno de los principales lechos de dinosaurios, el Hypsilophodon, contenía carbón fósil pero, sencillamente, no había suficientes datos para llegar a conclusiones en firme.

El Dinosaur Provincial Park de Alberta, en Canadá, es uno de los enclaves más ricos en fósiles de dinosaurios de la Tierra (Figura 46). Muchos de los dinosaurios se encuentran expuestos en el Museo Tyrell de Drumheller, Canadá. Hasta ahora nunca se han encontrado registros de carbón vegetal en estos sedimentos, pero si el Cretácico fue un mundo de grandes incendios deberían estar ahí. Cabe imaginar por tanto mi sorpresa cuando al salir del museo y subir los peldaños que llevaban a una plataforma de observación encontré varios horizontes con carbón fósil. Desde entonces se ha descubierto carbón vegetal en otros lechos óseos de dinosaurios de Texas y Francia. Las nuevas investigaciones realizadas en lechos óseos de dinosaurios por fin están teniendo en cuenta el papel desempeñado por el fuego y las inundaciones posteriores al fuego en la formación de, al menos, algunos de ellos.30 El fuego constituyó una influencia significativa en el Cretácico superior que hay que tener en consideración cuando reconstruimos ecosistemas. Actualmente algunos artistas ya representan el fuego y los dinosaurios en la misma escena (lámina a color 13).

Figura 46. Sedimentos del Cretácico superior (90 Ma) con restos de dinosaurios en el Dinosaur Provincial Park, Alberta, Canadá.

LA EVOLUCIÓN DE LAS
CARACTERÍSTICAS DEL FUEGO

El fuego también puede haber tenido su impacto en la evolución. Un aspecto que tuvimos en cuenta en otro periodo de grandes fuegos en el registro fósil, el Paleozoico tardío, fue la evolución de las características que permiten a las plantas hacer frente al fuego. La extinción del Pérmico básicamente «reinicia» la evolución de estas características. Sabemos que varios grupos de plantas presentan ciertas características cuya finalidad es hacer frente o incluso sacar provecho del fuego.31 ¿Cuándo, entonces, aparecieron estas características?

Hasta hace unos veinte años, desentrañar la ocurrencia de una serie de características habría quedado limitado al estudio de los fósiles. Pero los avances en biología molecular han conducido al desarrollo de lo que se denomina filogenia molecular. Esta técnica utiliza las diferencias en el código del ADN entre diferentes formas de vida y la tasa de mutación aproximada, como un reloj molecular, lo que nos permite extrapolar hacia atrás en el tiempo para determinar cuándo se separaron de un ancestro común. Este método puede utilizarse para rastrear el origen de unas características en unas ramas concretas. Este análisis de la familia de las pináceas, formada por los pinos y otras especies emparentadas con ellos, demuestra que características como la de contar con una corteza resistente al fuego tuvo su origen en el mundo de los grandes incendios del Cretácico.32 Las Proteaceae, una familia de plantas con flores entre las que se incluye la Banksia, también presentan muchos rasgos que se remontan al Cretácico.33 Esta conclusión, basada en el ADN de plantas modernas, ha sido confirmada por pruebas fósiles, procedentes de rocas cretácicas en Australia, de las primeras plantas protáceas.34 También los primeros pinos se han encontrado en forma de fósiles de carbón vegetal en Canadá, lo que enlaza a este grupo directamente con los incendios. La claridad con la que dos líneas de evidencia indican que las características relacionadas con el fuego de ciertas plantas actuales se originaron en el Cretácico apoya aún con más fuerza la idea de que el Cretácico fue en efecto un mundo de grandes incendios.

El fuego pudo impactar también en los ecosistemas de otras maneras. La investigación de los incendios modernos sugiere que es posible que el fuego afectara al ciclo del fósforo. Como todos los jardineros bien saben, el fósforo es un nutriente esencial para el crecimiento de las plantas, un fertilizante clave. Lee Kump demostró el impacto que el fuego tenía en el ciclo del fósforo.35 Si en un fuego se libera fósforo, existe la posibilidad de que este sea transportado a otros entornos, afectando al crecimiento de las plantas en tales entornos. Si en el Cretácico hubo incendios muy grandes, esto pudo haber desencadenado durante un cierto tiempo una afluencia de fósforo en el entorno marino, lo que a su vez se traduciría en un rápido y cuantioso crecimiento de las algas marinas. La descomposición de gran parte de esta vegetación de rápido crecimiento pero corta vida consume oxígeno en la columna de agua, produciendo anoxia en el océano. Estos intervalos de anoxia se muestran en el registro de las rocas en forma de esquistos negros ricos en material orgánico, e investigaciones recientes sugieren que algunos de ellos pueden actuar como indicadores de fuego.

Así pues, ¿qué aspecto debió de tener el mundo al final del Cretácico, hace 66 millones de años? Sin duda, era un mundo mucho más moderno en cuanto a vegetación se refiere, con un paisaje lleno de coníferas y árboles con flores, pero un mundo dominado todavía por los dinosaurios. Apenas podemos hacernos una idea de cómo se desenvolverían en este mundo de grandes incendios, con grandes franjas de vegetación ardiendo de forma regular.

¿UN GRAN INCENDIO GLOBAL?

La extinción de los dinosaurios es un tema que siempre ha despertado fascinación, tanto en los científicos como en el público en general. El descubrimiento en 1980 de una fina capa de iridio que solo podía proceder del impacto de un asteroide en los sedimentos del límite entre el Cretácico y el Paleógeno (K/P) de todo el mundo, apuntaba a una posible causa (Figura 47).36 La teoría suscitó no poca controversia, y aunque el cráter de Chicxulub, en México, fue posteriormente identificado como el lugar del impacto, continúa existiendo cierto desacuerdo sobre si el impacto fue o no la única causa de la extinción masiva del Cretácico. El periodo también fue testigo de una gran actividad volcánica, en forma de enormes efusiones de lava que dieron lugar a la meseta conocida hoy como la meseta del Decán, en India. Este vulcanismo también podría haber tenido profundos efectos en la atmósfera y, en consecuencia, haber alterado el clima. Pero lo relevante para nuestra historia es que poco después de que la hipótesis del impacto apareciera publicada, algunos investigadores propusieron que, tras el impacto, habría habido un incendio global.37 Esta hipótesis se basaba en el hollín encontrado en profundidades marinas de diversos lugares del mundo. La idea fue acogida con interés y obtuvo gran aceptación, por lo que el gran incendio global se ha venido incluyendo en la mayoría de las reconstrucciones del impacto de Chicxulub hasta hoy. Pero ¿es cierta?

Figura 47. El límite Cretácico-Paleoceno (antes K/T), Estados Unidos (66 Ma). La capa límite (blanca) contiene esférulas fundidas por el impacto del asteroide. No obstante, los incendios fueron frecuentes durante el Cretácico, por lo que la evidencia no avala que hubiera un incendio global tras el impacto.

Yo tengo mis dudas. La teoría presentaba dos tipos de problemas: el primero, nuestro conocimiento de cómo los incendios se inician y se extienden, y el segundo respecto a la naturaleza de la prueba en sí. Como vimos en el capítulo 1, el fuego no ocurre de forma natural en todos los ecosistemas. La posibilidad del fuego depende de tres factores: combustible, nivel de humedad e ignición. Debe haber suficiente combustible para que un fuego prenda y se extienda. Hemos visto ya que el combustible no está distribuido por igual, por lo que un fuego puede quedarse sin combustible. También hemos visto que el contenido de humedad del combustible es clave. Si el combustible está demasiado húmedo, el fuego no podrá prender –⁠toda la energía se invierte en la evaporación de la humedad en lugar de descomponer la celulosa y la lignina para producir gases inflamables. Algunas zonas son especialmente húmedas y pueden requerir gran cantidad de energía para secarse. Sin embargo, como ya sabemos, un nivel de oxígeno atmosférico más alto que el de la actualidad pudo haber permitido que ardieran plantas más húmedas pero, aun así, no todas las plantas lo habrían hecho al mismo tiempo.

Tras la ignición, el fuego se extiende, aunque existen barreras naturales como los lagos y los ríos, y algunas plantas viven en suelos muy húmedos cercanos al agua. Es difícil imaginar cómo podría haberse iniciado el fuego en todas partes al mismo tiempo. Por tanto, la idea de un gran incendio mundial parecería muy poco probable. No obstante, si de alguna forma la vegetación hubiera empezado a arder al mismo tiempo, el fuego resultante habría alcanzado temperaturas muy altas, y todos los animales habrían muerto a causa de semejante vorágine, hasta los que estuvieran a refugio bajo la tierra.

También se habrían desencadenado otras consecuencias. Por ejemplo, grandes áreas habrían quedado despojadas de toda vegetación, lo que habría conducido a una extensa erosión postincendio. Deberían verse superficies de turba quemada y enormes cantidades de carbón vegetal de plantas vivas. Más de la mitad del carbón vegetal de cinco enclaves resultó ser restos de plantas podridas y no de vegetación viva. Y, además, no existen pruebas de incendios importantes posteriores a otros impactos de meteoritos.38

Las evidencias a favor de la existencia de un incendio global eran la cantidad de hollín encontrado en las capas límite y los indicadores geoquímicos de combustión, ambas procedentes de enclaves marinos. Pero sabemos que los incendios fueron frecuentes en el Cretácico tardío, y los indicadores de fuego, incluido el carbón vegetal, pueden ser fácilmente transportados a los océanos. El depósito de hollín tendría que estar clara y específicamente ligado a la capa de impacto más que al resultado de incendios anteriores o inmediatamente posteriores al impacto, ya que la vegetación muerta y luego seca pudo encenderse a causa de un rayo. El transporte, deposición y conservación también pudo desencadenar efectos de concentración en entornos marinos.

¿Y qué hay de las evidencias procedentes de enclaves terrestres? Existe una localidad en Nuevo México llamada Sugarite en la que se encontraron lechos de impacto dentro de una veta de carbón. Esto resultó útil a la hora de determinar la distribución del carbón vegetal (inertinita) en el carbón –⁠antes del impacto, en la capa de impacto y después. No es de extrañar (al menos en mi caso) que se encontraran numerosas evidencias dejadas por el fuego tanto antes como después de la frontera, aunque sin una concentración especial en la frontera misma. No había evidencias de una superficie de turba quemada o una erosión postincendio.39 Este era el lugar terrestre más cercano al cráter de Chicxulub relacionado con el impacto, por lo que se supone que debería haber sido el más afectado de todos.40 Aunque teníamos nuestras dudas, se necesitaba un trabajo más exhaustivo sobre la distribución del carbón vegetal en enclaves terrestres correspondientes a los límites del impacto. De modo que mi colega Margaret Collinson y yo, junto con nuestra alumna de investigación Claire Belcher, iniciamos una serie de estudios por toda Norteamérica, desde el sur de Estados Unidos hasta el otro lado de la frontera con Canadá. Se excavaron grandes bloques de rocas por los que se extendía el límite. Se realizaron cortes, se prepararon y pulieron secciones transversales para que pudiéramos estudiar las franjas de carbón vegetal de las rocas sabiendo exactamente dónde se encontraban con respecto a la capa de impacto.

El trabajo confirmó que el carbón vegetal se encontraba antes y después del límite, y aunque se halló alguno dentro de la capa de impacto, no era de distinta naturaleza ni se daba en una concentración mayor.41 Por supuesto, la capa de impacto se había depositado en un breve periodo de tiempo, pero como ya hemos visto en estudios sobre incendios modernos, después de un solo incendio pueden acumularse grandes cantidades de carbón vegetal muy rápidamente. Y, una vez más, no había señales de superficies calentadas ni ningún depósito de erosión postincendio.42

Una de las razones para que esta idea de un incendio global perdurara fue que los primeros modelos del impacto del asteroide sugirieron que se habrían producido temperaturas muy altas. Sin duda, el argumento era: si las temperaturas fueron tan altas, debió de haber incendios importantes. Pero las temperaturas calculadas fueron revisadas posteriormente a medida que los modelos iban avanzando.43

¿Y qué pasa con la evidencia del hollín y los indicadores geoquímicos de combustión? Nuevas investigaciones sugirieron que muchas de las partículas de hollín eran típicas de la combustión de los combustibles fósiles.44 Se descubrió que las rocas en las que el asteroide había impactado contenían depósitos de combustible fósil que podrían haberse vaporizado durante el impacto. Es más, los indicadores geoquímicos que se recogieron en los enclaves terrestres tenían una composición más típica de la combustión de combustible fósil que de vegetación viva quemada.45

Por tanto, hoy en día parece que hemos llegado a un consenso correcto. Durante los cientos de años siguientes al límite K/P se produjeron incendios reiteradamente. La mayoría de los científicos están de acuerdo en que lo más probable es que el impacto provocara algunos incendios locales, pero las temperaturas no fueron lo suficientemente altas para haber generado un gran incendio global. No obstante, este atractivo mito probablemente perdurará.46

6

El fuego y la llegada del mundo moderno

¿Cómo fue el mundo que amaneció después del límite K/P? A partir de estudios realizados en diversas localidades de Estados Unidos sabemos que existen pruebas de que los incendios continuaron siendo frecuentes durante el Paleógeno inferior. Pero ¿qué pasó con el nivel de oxígeno atmosférico tras la recuperación de la extinción masiva del K/P? ¿Continuó estando por encima de los niveles actuales? Si hubo incendios, ¿qué pruebas existen de ello en el registro del carbón vegetal?, y ¿sabemos algo de la vegetación que ardió?

Cuando en un principio se incluyó el carbón vegetal dentro de la base de datos del carbón, uno de los problemas importantes fue cómo registrábamos y representábamos nuestros datos. Los carbones de entre principios y mediados de la época del Paleoceno (hace unos 65 a 55 millones de años) a menudo aparecen registrados como pertenecientes a «principios del Terciario» en la literatura sobre el carbón. (Terciario era el nombre que solíamos usar para lo que hoy denominamos Periodos Paleógeno y Neógeno, que se extienden de hace 65 a un millón de años.) Sin embargo, los carbones más cercanos al comienzo de la época del Eoceno, hace algo más de 55 millones de años, son, lamentablemente, difíciles de datar. Este es un problema que tenemos con muchas secuencias carboníferas, dado que están depositadas en tierra y la mayoría de los fósiles utilizados para datarlos se encuentran en aguas marinas.

Muchos carbones de esta era a menudo se registran simplemente como procedentes del Paleoceno superior o el Eoceno inferior. Cuando contamos con buena información para su datación, todos los carbones del Paleoceno tienden a contener inertinita (carbón vegetal), bastante por encima del 19 %. Sin embargo, de mediados a finales del Eoceno (50-40 millones de años), los contenidos de carbón vegetal de todo el mundo son bajos, en torno al 5 % e incluso menos. Debe de haberse producido, por tanto, un cambio fundamental en el sistema terrestre de aquel momento.

Otro problema es la forma que elegimos para representar nuestros datos y mostrar la curva del oxígeno calculada. A fin de obtener datos suficientes para trazar las curvas, decidimos utilizar intervalos de diez millones de años. Esto no suponía ningún problema para la transición Paleozoico-Mesozoico, que cubre la gran extinción del Pérmico, acaecida hace 250 millones de años. Los datos se dispusieron en dos intervalos, de 250-260 y 250-240 millones de años, pudiendo apreciarse claramente el cambio en el límite. Pero el límite Cretácico-Paleógeno (la transición del Mesozoico al Cenozoico, que cubre la extinción masiva K/P) se produce hace alrededor de 66 millones de años, y el límite del Paleoceno-Eoceno hace 56 millones de años, por los que los intervalos que cubren los 70-60 y 60-50 millones de años comprenden en ambos casos importantes límites geológicos. Los cambios producidos durante ellos no se evidenciarían en nuestro sistema. En todo caso, un análisis de los datos indiscutidos del Paleoceno (principalmente del Paleoceno más temprano) sugiere un nivel alto de oxígeno, pero los datos indiscutidos de mediados a finales del Eoceno sugieren que los niveles de oxígeno fueron estables y de en torno al mismo nivel atmosférico del 21 %. De hecho, parece que hace unos cincuenta millones de años entramos en un mundo con el actual nivel de oxígeno, por lo que desde ese momento el nivel de oxígeno dejó de constituir una influencia importante en la actividad de los incendios.

Entonces, ¿qué podemos decir del Paleoceno? Siempre me han llamado la atención dos hechos. El primero, que pese a la frecuente ocurrencia del carbón vegetal en los carbones del Paleoceno, no existen registros de carbón vegetal en la literatura sobre los sedimentos paleocénicos. Es más, no había registros de flores carbonizadas, pese a las muchas que se habían descrito del Cretácico. ¿Tal vez nadie se había dedicado a buscarlas? Durante un año sabático en la Universidad de Yale, planteé a mis colegas el reto de seleccionar una serie de muestras de sedimentos del Paleoceno y ver si, como yo suponía, había carbón vegetal al menos en algunas de ellas. Como cabía esperar, así fue. El carbón vegetal apareció en muestras de colecciones de Yale y de la Smithsonian Institution de Washington, con una excelente conservación anatómica. El material sigue a la espera de que algún investigador entusiasta proceda a estudiarlo.

El límite entre las épocas del Paleoceno y el Eoceno, hace 56 millones de años, se define en una secuencia de rocas marinas localizada en Egipto. Por lo general siempre se ha recurrido al uso de fósiles característicos para intentar fijar el límite. Sin embargo, en este caso, se decidió probar un método muy diferente, relacionado con isotopos (distintas formas de un elemento químico que varían en el número de neutrones que posee). Este método empezó a utilizarse hace pocas décadas gracias a los avances en nuestro conocimiento de la química de los océanos y los métodos para medir determinados tipos de cambios químicos.

El campo de la geoquímica isotópica ha avanzado rápidamente en los últimos años. En concreto, lo que más interés ha suscitado es lo que se conoce como isotopos estables. Los isotopos radiogénicos experimentan una desintegración radioactiva y pueden utilizarse para determinar la edad absoluta de las rocas. Pero las proporciones de isotopos estables pueden variar dependiendo del entorno, y pueden entonces ser incorporadas a los esqueletos de plantas y de animales. Esto significa que podemos utilizar las proporciones de dichos isotopos dentro de plantas y animales fósiles para investigar el entorno de la época en que vivieron.

El carbono tiene tres isotopos principales, de seis, siete y ocho neutrones. Estos isotopos se describen conforme a sus masas atómicas (el número total de protones y neutrones) como carbono-12, carbono-13 y carbono-14, respectivamente (o 12C, 13C y 14C). El Carbono-14 es radioactivo, con una vida media de apenas unos 70.000 años, y muy útil por tanto para la datación de material arqueológico. Los isotopos más comunes de carbono son, con mucha diferencia, el carbono-12 y el carbono-13. Estos isotopos son estables, siendo el carbono-12 el más común. El carbono está presente en forma de ciclo en todo el sistema terrestre: una parte queda enterrada en forma de materia orgánica enriquecida en carbono-12, mientras que otro carbono se libera en la atmósfera a través de la actividad volcánica, por lo que la composición general del carbono de la atmósfera y de los océanos puede cambiar. Dicho de otro modo, la relación entre el carbono-12 y el carbono-13, 12C/13C, no es constante. Hemos aprendido que a través del tiempo ha habido muchos cambios en esta relación 12C/13C, y que en algunos periodos el valor llega a alejarse mucho de la norma. A esto se le conoce como una gran excursión isotópica del carbono e indica una perturbación importante en el sistema terrestre. Como dichas excursiones son potencialmente globales, podemos utilizarlas para correlacionar rocas. En las rocas cercanas al límite Paleoceno-Eoceno se ha observado esta excursión, y un buen ejemplo de ello es un conjunto de rocas calizas marinas de Dababiya, Egipto, elegido para definir este límite para la Escala Internacional de Tiempo Geológico (Apéndice).

Es evidente que en torno al límite del Paleoceno-Eoceno algo perturbó el sistema terrestre. Pero ¿qué fue? La ventaja de utilizar la excursión isotópica del carbono era que podía encontrarse tanto en rocas marinas como terrestres, evitándose así el problema de que los fósiles utilizados en la correlación de las secuencias marinas no se encontraran en tierra y viceversa. Por primera vez pudimos comparar los hechos ocurridos en los océanos con los ocurridos en tierra.

Los estudios isotópicos sobre conchas y calizas fósiles marinas también cambiaron en este momento. Los isotopos del oxígeno implicados son isotopos estables, el oxígeno-16 y el oxígeno-18. La relación entre estos isotopos del oxígeno se ve afectada por cambios en la temperatura y esto puede ser captado por registros dejados en conchas y otros sedimentos del océano.1 Estos estudios indicaron que en la base del Eoceno se produjo una rápida y breve elevación de la temperatura global. A esto se le ha denominado el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno, o MTPE. Durante este episodio, que puede haber durado menos de 20.000 años, se cree que las temperaturas globales pudieron elevarse entre 5 °C y 8 °C. El inicio de este periodo de calentamiento global, durante el cual las temperaturas se elevaron alrededor de 5 °C, fue muy rápido en términos geológicos y puede haber llevado tan solo 2.000 años.

La investigación sobre cambios isotópicos globales del MTPE en adelante ha construido una imagen muy detallada del cambio en las temperaturas globales. Parece que incluso en el Eoceno hubo otras perturbaciones, más pequeñas, de la temperatura global, pero que a continuación del breve lapso de calor, se inició una inexorable caída en las temperaturas globales medias, que nos hizo pasar de un mundo «invernadero» a un mundo «nevera».

Las preguntas clave seguían siendo las mismas: ¿por qué se produjo el MTPE y qué efecto tuvo sobre la vida y el entorno del planeta? Hoy vivimos en una época de rápido cambio climático. Mientras luchamos contra el aumento del CO2 en la atmósfera causado por la quema de combustibles fósiles y el consecuente aumento de las temperaturas globales, las lecciones que podríamos aprender del MTPE se han hecho especialmente pertinentes.

Un primer culpable por el rápido cambio del clima fue la posible liberación de metano desde el fondo del océano. El metano es un gas de efecto invernadero más poderoso incluso que el CO2.2 No todo el mundo estaba conforme con esta idea, y otros cálculos sugerían que debió de producirse también una liberación de carbono desde entornos terrestres.3 Otra propuesta era que muchas turberas estuvieron sujetas a incendios, lo que causó un rápido aumento de los niveles de CO2 atmosférico global.4 He aquí otro hecho acaecido en la frontera en el que el fuego estuvo potencialmente implicado.

Durante muchos años yo había debatido con colegas sobre el tema de los incendios en el Eoceno, pero tras más de treinta años de diligente búsqueda ellos no habían encontrado prácticamente nada de carbón vegetal en ninguno de sus depósitos –⁠hecho que constituyó una gran decepción para todos nosotros. Los geólogos habían estudiado la vegetación de en torno al límite Paleoceno-Eoceno, pero nadie sabía en realidad dónde estaba el límite, ni si la excursión isotópica del carbono podía ser reconocida en aquellas secciones de roca.

Un importante avance estaba a punto de llegar, desde el sur de Gran Bretaña. Actualmente, Gran Bretaña se encuentra a una latitud 51°N, pero hace 55 millones de años estaba a 40°N, equivalente a la del Mediterráneo central hoy. También era más cálida de lo que es ahora.

Uno de los mayores proyectos de infraestructuras de finales del siglo XX fue la construcción del Túnel del Canal, entre Gran Bretaña y Francia. Era evidente que el enlace ferroviario con el túnel no era suficiente y que se necesitaba una línea ferroviaria de alta velocidad. Hoy en día podemos viajar recostados en nuestro asiento y ver el mundo pasar como una exhalación. Pero ¿cuántos de los que actualmente se mueven a toda velocidad por esas vías saben que uno de los desmontes del túnel guardaba una importante pista sobre lo acaecido en torno al límite Paleoceno-Eoceno?

El hecho de que se hubieran encontrado tan pocas, por no decir casi ninguna, veta de lignito o carbón en el Terciario Británico resultaba decepcionante. Había un pequeño depósito en el sur de Inglaterra conocido como «lignito de Cobham». Se trataba de un lignito muy delgado e impersistente encontrado al sur de Londres, poco expuesto en su afloramiento. Por eso, cuando se recibieron informes de que unos trabajadores de la construcción habían encontrado una gruesa veta de lignito mientras excavaban entre los sedimentos que rodeaban el horizonte de lignito, en Cobham, Margaret Collinson y otros colegas se dirigieron allí a toda prisa. Trabajar en emplazamientos geológicos temporales no es fácil. En el caso de yacimientos arqueológicos, la legislación del Reino Unido permite una excavación de urgencia que puede llevar días, y a veces hasta semanas o meses. Pero los yacimientos geológicos no cuentan con esta protección. De hecho, ya fue una suerte que los contratistas permitieran siquiera el acceso. A los geólogos se les concedió solo un día para registrar el emplazamiento y tomar muestras.

No fue tarea fácil. Enseguida se dieron cuenta del potencial de este emplazamiento. Si existía alguna posibilidad de hallar una excursión isotópica del carbono en rocas terrestres en algún lugar de las islas Británicas, era aquí. El problema era cómo tomar la muestra. Sabemos que la excursión isotópica representaba un intervalo de tiempo muy breve, y la turba tarda bastante en formarse. Por tanto, lo más probable es que la excursión se haya plasmado en un horizonte muy delgado. Recoger unas cuantas bolsas de lignito no iba a ser suficiente. ¿Qué hacer entonces? Al terminar el plazo de un día que les habían concedido, el emplazamiento iba a quedar cubierto por hormigón. No les quedaba más remedio por tanto que tratar de sacar bloques enteros de lignito envueltos en yeso de la pared de la excavación y llevárselos al laboratorio para estudiarlos.

La prioridad consistía en describir la secuencia de las rocas y realizar análisis isotópicos para ver si había algún indicio de la excursión isotópica del carbono, y, en tal caso, dónde podía encontrarse. El nerviosismo fue aún mayor cuando al recoger y partir algunos trozos sueltos de lignito apareció carbón vegetal fósil. Fue en ese momento cuando, dada mi experiencia con el carbón y el carbón vegetal, Margaret Collinson me introdujo en el proyecto.

Cuando los resultados de los análisis isotópicos llegaron, indicaron considerables perturbaciones en el registro del isotopo del carbono en la parte inferior del lignito, en forma de finas capas o laminaciones, y que en su interior se distinguían capas de carbón vegetal características. La parte superior del lignito era muy compacta y no contenía ningún carbón vegetal reconocible. ¿Se había encontrado la excursión isotópica del carbono del MTPE en el sur de Inglaterra?5 Y en tal caso, ¿cuál era la relación del fuego con cómo se formaba la turba y con este periodo de rápido calentamiento global?

Profundizando en el trabajo con los isotopos, pudimos confirmar que había una excursión característica dentro del lignito laminado que fue identificada como el inicio del MTPE. Pero para poder encontrar pistas respecto a lo que pasó durante este periodo, necesitábamos examinar el lignito a través del microscopio (petrografía), y observar la distribución del carbón vegetal con más detalle. En esto, el hecho de que a los geólogos se les ocurriera enseguida la idea de hacerse con grandes bloques de roca resultó de mucha ayuda.

No tenía sentido seguir el método tradicional del análisis petrográfico del carbón en el que se trituran los carbones y se obtienen promedios de datos. Entre otras cosas, porque la excursión isotópica estaba representada en la sección de roca por una unidad de lignito muy delgada. En lugar de ello, hicimos una serie continua de grandes bloques pulidos a lo largo de la secuencia, por lo que se podía marcar la posición exacta de cualquier cambio. La decisión de estudiar bloques pulidos de carbón en lugar de fragmentos pulverizados fue correcta, y no solo por la delgadez de la capa asociada a la excursión del carbono. Parte del carbón vegetal que se había recuperado de la maceración del carbón parecía haber procedido de helechos. Pero las capas de carbón vegetal del carbón pueden hacerse pedazos fácilmente con la compactación de la turba cuando esta se está transformando de turba a lignito, ya que el carbón vegetal es mucho más quebradizo que la base de la turba. Observar el carbón vegetal sin extraerlo del lignito resultó esencial.

Por aquel entonces, antes de que existieran los programas informáticos de fotomontaje, para captar la imagen de los órganos enteros de una planta conservados en forma de carbón vegetal, teníamos que tomar gran cantidad de fotografías con una lente de pocos aumentos (×10) y a continuación unirlos cuidadosamente mediante un programa de dibujo por ordenador. Una de las imágenes de una sección transversal completa de una hoja o peciolo de helecho, era resultado de ir uniendo 56 fotos distintas –⁠una tarea realizada con amorosa dedicación por nuestro alumno de posdoctorado, David Steart (lámina en blanco y negro 11).6 No es de extrañar, por tanto, que hasta entonces pocos petrólogos del carbón hubieran llegado a saber que grandes órganos de plantas podían conservarse de esta manera.

Nuestro estudio petrográfico confirmó que el carbón vegetal solo abundaba en la parte del lignito laminado del carbón de la zona inferior de la sección, donde se había localizado la excursión del isotopo. Lo que predominaba en el carbón vegetal eran los helechos, aunque también había algunas angiospermas. El carbón vegetal aparecía en forma de franjas, lo que sugería un gran número de episodios relacionados con el fuego, seguidos de la correspondiente erosión postincendio.7 Los helechos son un típico ejemplo de planta recolonizadora, y el fuego pudo ser lo bastante frecuente para impedir el crecimiento y dominio de los árboles en el ecosistema. Pero no encontramos pruebas de turba quemada, lo que cabría haber esperado si esta fuera la causa de la excursión del carbono.

En cambio, apenas se encontró carbón vegetal en el lignito en bloques por encima del inicio del MTPE. Este carbón se formó como resultado de la descomposición de plantas herbáceas, dado que era abundante en hojas, cutículas y tejido herbáceo. La transición se interpretó como indicador de un cambio en la hidrología (régimen del agua), con una disminución del fuego, aumento de la escorrentía e inundaciones derivadas del incremento de las precipitaciones asociado al inicio del MTPE.8 Pero ¿había otras evidencias de un aumento de las precipitaciones en esta época o se trataba simplemente de un cambio a escala local? David Beerling, de la Universidad de Sheffield, que siempre ha sido muy partidario de hacer modelos de escenarios alternativos, había demostrado en uno de sus modelos que podíamos esperar un aumento de las precipitaciones en el inicio y durante el MTPE, lo que podría constituir una prueba de apoyo.9

Examinando el registro microscópico de esporas y polen en nuestras secuencias de rocas británicas podíamos descubrir cualquier cambio en la vegetación relacionado con ello. Este estudio confirmó lo que habíamos aprendido del lignito laminado –⁠que, como era de esperar, las esporas de helechos eran predominantes.10 Se trataba de unas esporas sumamente características llamadas Ciccatricosisisporites, probablemente producidas por helechos Schistaceus. La vegetación del intervalo del MTPE en sí se caracterizaba por la pérdida de helechos y el cese de los fuegos, y un aumento de plantas de humedal, incluyendo coníferas de la familia del ciprés (Cupressaceae) y una mayor variedad de la comunidad de plantas con flor, entre las que se incluían también palmeras.11 Lamentablemente no sabemos qué tipos de palmeras eran estas, pero a mí me gusta imaginar que en algún momento del pasado el sur de Inglaterra fue una especie de paraíso tropical con palmeras meciéndose al viento. Según los cálculos, la parte superior del lignito en bloque correspondía a entre 4.000 a 12.000 años después del inicio del MTPE, y la flora abunda más, aunque en muchos sentidos es muy similar a la flora registrada más abajo. En Cobham no podemos ver qué pasó después, ya que los entornos sucesivos son muy distintos y no conservan muy bien las esporas ni el polen. También incluyen sedimentos marinos.

Si hubo cambios en el entorno, los sistemas del fuego, la vegetación y las condiciones del agua durante el MTPE, ¿qué podíamos averiguar mediante el estudio de los componentes orgánicos extraídos del carbón? ¿Podían dichos componentes arrojar pistas sobre la causa o los efectos del MTPE? Recurrimos a la ayuda de un equipo de geoquímicos orgánicos de la Universidad de Bristol, dirigidos por Rich Pancost, que se dedicó a buscar biomarcadores. Los biomarcadores son sustancias químicas derivadas de organismos conocidos y que por tanto indican su anterior presencia en la roca. Uno de estos grupos de componentes, los hopanoides, se deriva de las bacterias. El equipo de Bristol consiguió no solo trazar la distribución de los hopanoides en nuestras muestras sino también los cambios en sus valores isotópicos del carbono, que nos dirían muchas cosas de los eventos medioambientales ocurridos durante este importante intervalo. En especial, nos interesaba conocer los cambios en los ecosistemas de los humedales en esa época.

Como mencioné antes, se ha sugerido un rápido aumento en la atmósfera del metano, potente gas de efecto invernadero, como causante de parte del calentamiento global. Aunque parte de este aumento pudiera deberse a la liberación de hidratos de metano marinos, también existía la posibilidad de que la liberación de parte del metano pudiera haberse producido en humedales de altas latitudes, si bien carecíamos de pruebas directas. Los valores isotópicos del carbono de los hopanoides en las rocas de Cobham al inicio del MTPE indicaban que en ese momento se había producido un aumento en la producción de bacterias que se alimentan de metano (metanótrofas), provocado posiblemente por cambios hacia un clima más cálido y más húmedo, como los modelos climáticos habían sugerido. El metano liberado por la tierra podía haber actuado como un mecanismo de retroacción positiva por el cual unos climas cada vez más húmedos habrían conducido a una mayor liberación de metano, que a su vez repercutió en un aumento del calentamiento global.12

Hace 55 millones de años, la concentración de oxígeno atmosférico parece haberse estabilizado en el actual nivel del 21 %. Los incendios habrían dependido entonces más de las precipitaciones que del nivel de oxígeno, como ocurre hoy en día, y unos climas más húmedos habrían llevado a una disminución de la actividad del fuego. Algunas investigaciones ya han apuntado a que el clima del Eoceno se hizo más húmedo y más monzónico, y que fue entonces cuando los bosques tropicales se desarrollaron y experimentaron una gran expansión. Por lo que hoy sabemos, los incendios no son parte natural del sistema del bosque tropical. ¿Dónde podíamos encontrar más datos?

Un buen lugar para conseguir más pruebas era una mina de carbón a cielo abierto situada en Schöningen, por la que, curiosamente, antes pasaba la frontera entre Alemania del Este y del Oeste. Incluso hoy, se sigue conservando parte de la valla fronteriza cercana a la mina. Se sabía que la secuencia del carbón incluía el límite Paleoceno-Eoceno y se extendía hasta el Eoceno inferior, y que el carbón vegetal era más abundante en unos carbones que en otros.13 Aquí podíamos al menos esbozar un panorama hasta el final del Eoceno inferior (hace unos 48 millones de años), mucho más allá del punto en el que nos había dejado nuestro lignito de Cobham.

De pie junto al borde de la mina a cielo abierto, era difícil hacerse una idea de la magnitud (Figura 48). La mina de carbón muestra once vetas de carbón, siendo la inferior y principal de unos diez metros de grosor. La secuencia global con contenido de carbón está en torno a los 170 metros de grosor. Esta secuencia de carbón fue depositada en los márgenes de un mar tropical situado en el hemisferio norte. De hecho, en la parte superior de la secuencia vimos palmeras enraizadas. Las rocas representaban tres secuencias principales que fueron cíclicamente inundadas por el mar, cuyas áreas costeras bajas reiniciaban el proceso de formación de turba después de cada inundación.

Figura 48. Lignitos (carbón marrón-oscuro) de Schöningen, Alemania. La mina muestra varias capas de lignito muy gruesas.

Había un largo camino para llegar a la veta principal y recoger muestras de rocas –⁠tres lotes, uno para petrografía, otro para la geoquímica de isotopos y otro para palinología⁠– a fin de identificar la vegetación a partir de esporas y pólenes microscópicos. A menudo había que ensuciarse y trabajar duro, pero conseguimos recoger una cantidad importante de material. Afortunadamente, nos habíamos ocupado de organizar el traslado de al menos parte del mismo fuera de la mina.

Mientras escribo estas páginas, nuestra investigación aún no está terminada, pero ha habido avances. Nuevas maneras de interpretar la temperatura de la época han indicado que las tierras situadas a una latitud 48°N en esta parte del Eoceno inferior experimentaron temperaturas medias anuales de entre 23°C y 26 °C.14 La evidencia de Schöningen indica que el fuego tuvo una importancia significativa en la parte inferior de la secuencia. En general, aunque la abundancia de carbón vegetal era baja en comparación con los mundos de grandes incendios, como el del Cretácico, la actividad del fuego fue más alta que en la actualidad durante las partes más cálidas del Paleógeno –⁠esto es, durante el intervalo MTPE, que comprende el final del Paleoceno y la primera parte del Eoceno.15 Para entonces, como hemos señalado, los niveles de oxígeno atmosférico se habían estabilizado en los valores actuales, y los incendios quedaron sobre todo bajo el control de las precipitaciones y la humedad. El aumento de las precipitaciones, desencadenante de una vegetación más frondosa, seguido de periodos de sequía, habría generado un entorno rico en combustible seco en el que los incendios podían propagarse con facilidad cuando la humedad disminuía lo suficiente.

Adentrándose unos millones de años en el Eoceno, hace unos cincuenta millones de años, la abundancia del carbón vegetal desciende a niveles similares a los que encontramos en las turbas modernas. La transición al actual mundo bajo en incendios parece haberse producido en el Eoceno temprano, y los registros de todo el mundo confirman que hace 45 millones de años los sistemas de incendios operaban de forma muy similar a la de hoy (Figura 49).

Disponemos de escasa información sobre el tiempo posterior al Eoceno, pero estamos empezando a ver registros aislados, y a registrar como inertinita contenidos de carbón vegetal hallado en carbones, lo que indica que fue un mundo con un nivel normal de incendios, no un mundo sin ellos. Nuestra carencia de evidencias del fuego respecto a este periodo se debe por tanto a la falta de investigación y no a una ausencia real. Recuerdo cuando hace más de cuarenta años visité por primera vez las grandes minas de carbón a cielo abierto cercanas a Colonia, donde se extraen lignitos de más de cincuenta metros de grosor formados en el Periodo Mioceno (hace unos quince millones de años), haber recogido carbón vegetal del interior de las vetas de carbón. Por supuesto, el carbón vegetal no era tan abundante como en los carbones del Carbonífero, pero estaba allí claramente a la vista. Más recientemente, se han encontrado pruebas de incendios procedentes de carbones del Oligoceno-Mioceno (hace entre 34 y ocho millones de años) localizadas en Australia, y los investigadores sugieren que algunas plantas pantanosas se adaptaron al fuego y podrían haber sido las precursoras de la flora adaptada al fuego que hoy día vemos en Australia.16

Para tener una idea más global, tal vez deberíamos estudiar los núcleos de sedimentos marinos. Como hemos visto, el carbón vegetal puede ser transportado a cierta distancia por el viento, lo que puede proporcionarnos al menos algunos registros de combustión de biomasa. El único estudio importante de este tipo fue llevado a cabo por un investigador norteamericano, J. R. Herring. En 1985 publicó un notable trabajo sobre sus observaciones de una serie de núcleos de sedimentos situados en los océanos Pacífico y Atlántico. En él demostraba que había un registro significativo de fuego en dichos sedimentos marinos que abarcaba los últimos cincuenta millones de años.17 También logró demostrar que la naturaleza del registro cambió con el aumento de los incendios producido en los últimos siete millones de años aproximadamente (Figura 50). Posteriores trabajos indican también un importante cambio en la actividad del fuego en los pasados diez millones de años. ¿A qué pudo deberse?

Figura 50. Aumento del flujo del carbón vegetal en sedimentos oceánicos, que refleja el aumento de los incendios en praderas de la sabana.

EL IMPACTO DE LAS PRADERAS

Parece que el clima del mundo se fue haciendo en general más seco a lo largo de los últimos treinta millones de años. Una de nuestras primeras pistas respecto a lo que le sucedió a la vegetación durante este periodo procede del registro de isotopos del carbono. En 1993, Thur Cerling publicó en Estados Unidos un documento fundamental que demostraba que hace unos siete millones de años se produjo un cambio crucial en los valores isotópicos del carbono.18 Sabemos que plantas con diferentes secuencias metabólicas seleccionan de forma distinta entre los isotopos del carbono (fraccionamiento), de modo que las plantas tradicionales que usan una secuencia metabólica C3 tienen un valor diferente de la relación isotópica, 13C/12C, respecto a aquellas plantas que han desarrollado una secuencia metabólica C4. El desarrollo de la secuencia C4 permitió a las angiospermas florecer en hábitats más secos, lo que constituye una característica de muchas de las herbáceas que hoy se ven en ambientes más secos.

La evolución de hierbas y praderas ha sido objeto de un enorme interés y resulta difícil creer que aparecieran en un momento tan relativamente reciente de la historia de la Tierra. Las praderas (a diferencia de especies individuales de hierbas) probablemente se originaron en la época del Oligoceno, hace poco más de treinta millones de años. Las praderas C4 se extendieron durante los subsiguientes Mioceno y Plioceno, dando lugar a grandes sabanas. Y una de las posibles causas de la propagación y persistencia del bioma de la sabana es el fuego.19

Uno de los argumentos visualmente más convincentes del fuego como factor causante proviene de la modelización de la vegetación en un mundo sin fuego.20 Dicha modelización indica que si se excluyera el fuego, las sabanas desaparecerían y serían sustituidas por matorrales o bosques. Por otra parte, si los fuegos fueran habituales, la altura de la llama en las praderas sería suficiente para acabar con las plántulas de árboles y arbustos. Pero si el intervalo entre fuegos fuera superior a una década, la parte más alta de las plántulas podría quedar por encima de las llamas, lo que les permitiría sobrevivir y conduciría a la sustitución de las praderas por matorrales, y finalmente bosques. La aparición de las sabanas también desempeñó un papel importante en la historia de la evolución humana.

Hace diez millones de años se produjo una caída de la temperatura global que hizo que la Tierra pasara del mundo invernadero en el que llevaba viviendo durante más de doscientos millones de años a un mundo «nevera». Existen pruebas de que en la Antártida hubo vegetación hasta hace nada más que dos millones de años.21 La expansión de la capa de hielo de la Antártida es, por tanto, relativamente reciente, y en parte puede ser consecuencia de la apertura del Paso de Drake y el cambio en la circulación de los océanos, así como del crecimiento del Himalaya por la continuada colisión de India con Asia.22

DECODIFICANDO LA HISTORIA
RECIENTE DEL FUEGO

Gran parte de nuestra búsqueda del fuego en el registro fósil se ha relacionado con la evolución humana, al ser esta la única especie que ha aprendido a controlarlo. De esto trataremos en el capítulo 7, pero antes me gustaría detenerme en cómo desentrañamos la parte más reciente de nuestra historia del fuego. Hasta ahora, nuestro relato se ha basado en dos formas principales de evidencia: el carbón vegetal macroscópico que se puede encontrar en los sedimentos y el carbón vegetal que ha sido registrado como macerales de inertinita, incluida la fusinita y la semifusinita. A medida que ascendemos en la columna geológica, la cantidad de datos aumenta considerablemente. La preocupación principal en este intervalo más reciente es entender el impacto de la caída en las edades del hielo. Para ello es necesario integrar los estudios sobre el clima y el cambio en la vegetación.

La forma más evidente de hacerlo es estudiar la turba y los testigos sedimentarios lacustres y examinar las esporas y el polen de las plantas que vivían en el área. Según nos vamos acercando a épocas más actuales, aparecen muchas de las plantas que hoy en día conocemos, y tanto la distribución como la cantidad de estas plantas a lo largo de los últimos millones de años parece haber estado controlada por el clima. Para entender la sincronicidad de hechos pasados se necesita un modelo temporal preciso de las secuencias objeto de estudio. En lo referente a tiempos remotos, basta con considerar los cambios conforme a una escala de un millón de años o a menudo diez millones de años, pero cuando se trata de estudiar el pasado reciente, necesitamos pensar en términos de miles, no de millones de años.

Las partículas de carbón vegetal se pueden identificar en las finas secciones entresacadas de la roca pulida, pero la interpretación no es evidente. ¿Cómo comparar un nivel u horizonte con otro si no estamos seguros de a qué tiempo corresponde la unidad? Y, por otro lado, ¿el aumento de carbón vegetal observado en los pasados siete millones de años indica la existencia de más fuego, o solo un cambio en la forma de acumularse y conservarse el carbón vegetal?

Algunos discrepan de la forma de obtener, estudiar y cuantificar el carbón vegetal pero, en general, el enfoque ha revelado resultados plausibles. Uno de los problemas es: ¿qué constituye una partícula de carbón vegetal? En los fuegos actuales vemos que estos pueden producir carbón vegetal en rangos de toda escala, desde micras (10−6 m) a más de 1 cm, en cualquier dimensión. Cuando un fragmento de carbón vegetal grande está enterrado, especialmente si se produjo a alta temperatura, se romperá más fácilmente a medida que el sedimento va compactándose con el paso del tiempo, y también puede hacerlo durante el proceso de toma de las muestras. Podríamos considerar el volumen del carbón vegetal, pero, una vez más, nuestros estudios de fuegos modernos indican que el volumen de carbón vegetal producido puede ser muy variable. Existe también la teoría de que los fragmentos de carbón vegetal grandes son más indicativos de que el fuego ha tenido lugar cerca. Si estuviéramos tratando solo de carbón vegetal transportado por el viento, en efecto esto podría ser cierto pero, como hemos visto, en el agua los trozos de carbón vegetal más grandes pueden tardar más en hundirse y por tanto recorrer distancias mucho más largas.

A pesar de estos problemas, los datos sobre el carbón vegetal se han registrado sobre todo a partir de secuencias formadas en el mismo entorno y mediante el mismo proceso. Si, por ejemplo, se trata de un lago que estuvo acumulando sedimento a un ritmo constante, o bien a un ritmo que puede al menos determinarse con exactitud, el aumento repentino del carbón vegetal en el entorno puede servir para interpretar un episodio de fuego, al menos a escala local. El mismo enfoque puede aplicarse a los depósitos de turba.

Otra dificultad radica en cómo comparar datos de diferentes partes del mundo que han sido estudiados por investigadores que han utilizado métodos ligeramente diferentes para obtener esos datos. A fin de resolver estas cuestiones se creó un equipo de investigadores que generó una base de datos del carbón vegetal que englobaba los últimos 70.000 años, a la cual se siguen añadiendo datos diariamente y a la que cualquiera puede acceder en línea.23 Los datos se transforman matemáticamente para permitir la comparación de registros, y cuando se consideran en conjunto estos datos transformados pueden utilizarse para abordar los cambios en la historia del fuego a escala regional e incluso global (Figura 51). Lamentablemente esta información no ayuda a resolver los problemas relativos a la historia del fuego durante ese periodo. En realidad, también nos gustaría saber qué vegetación está ardiendo en el sitio que sea y la relación entre el cambio climático, el cambio en la vegetación y por supuesto los cambios inducidos por el hombre a través de la deforestación y las variaciones en el cultivo de la tierra. Es posible que los avances que hemos conseguido, y que nos permiten descubrir qué es lo que ha ardido, nos sean útiles en el futuro.

Figura 51. Gráfica de los incendios durante los pasados 2.000 años, donde puede apreciarse un marcado cambio en el siglo XX.

Hay otras pistas que pueden revelar cosas acerca de la historia reciente del fuego. Cuando un fuego atraviesa un bosque, como quedó apuntado antes, muchos de los árboles no mueren. A menudo el fuego quema solo un lado de la base del tronco y más adelante el crecimiento se reanuda. Cuando el árbol se tala, además de los anillos del tronco podemos ver las cicatrices dejadas por el fuego. Dado que se ha podido establecer una cronología de estos anillos, podemos valernos de ella para ayudar a interpretar la historia del fuego año por año, no solo de un único bosque, sino de regiones mucho más amplias (Figura 52). La maravilla de esta técnica es que permite relacionar los episodios relativos al fuego con cambios en el clima que también quedan registrados dentro de los anillos del árbol como cambios en la anchura del anillo y también en la composición isotópica del carbono que compone la madera.

Figura 52. Sección transversal de tronco de conífera en la que se aprecian 42 cicatrices producidas por el fuego a lo largo de cuatrocientos años.

Algunos de los hallazgos más antiguos revelados por cicatrices de fuego/anillos de árboles proceden del Sequoia National Park, en el oeste de Norteamérica.24 Partiendo de estos datos, ha sido posible desarrollar una historia del fuego de 3.000 años. También se han obtenido datos sobre el fuego a partir de las secuencias de los lagos utilizando medidas de microcarbón vegetal, y en esta área se ha conseguido integrar los dos grupos de datos. Estos estudios demuestran que durante muchos milenios existió un régimen de fuego de superficie regular. En años recientes, en cambio, la eliminación del fuego ha aumentado en muchas zonas del oeste de Estados Unidos, por lo que cuando se producen incendios, estos son mucho más graves y pasan del fuego de superficie al fuego de copas, lo que aumenta en gran medida la pérdida de árboles y provoca un mayor impacto en la estructura de la comunidad.

El desarrollo de cronologías del fuego basadas en cicatrices/anillos de árboles en el oeste de Estados Unidos ha sido importante a la hora de examinar no solo los cambios en la actividad de la naturaleza versus la actividad humana en el inicio y propagación del fuego, sino también en el estudio del fuego y el cambio climático. Uno de los primeros resultados que resultaron clave fue que a medida que se elevan las temperaturas, aumenta la actividad del fuego.25 Y la actividad del fuego también se ve afectada por fenómenos a gran escala como El Niño y La Niña. También el desarrollo de la base de datos del carbón vegetal ha arrojado luz sobre la relación entre el cambio climático y el fuego, lo que ha permitido concluir que con frecuencia la incidencia del fuego aumenta durante los periodos de rápido cambio climático.26 Sobre las implicaciones derivadas de ello para nuestra situación actual volveremos al final del libro.

LA HIPÓTESIS DEL IMPACTO
DEL DRYAS RECIENTE

Al mismo tiempo que la idea de los incendios a escala continental estaba siendo cuestionada por los estudios sobre el límite K/P, en 2009 nosotros nos sumergimos de nuevo en otra hipótesis sobre los impactos y los fuegos. Esta vez, la propuesta, así como mi propia implicación en el debate, se había iniciado en 2006-2007, durante un periodo sabático que me había concedido la Universidad de Yale. Yo había participado en un estudio sobre la historia del fuego en las islas del Canal, junto a la costa de Santa Bárbara, California. Aquí es donde se han encontrado algunos de los restos humanos más antiguos de Norteamérica, por lo que se trataba de un buen lugar para investigar la historia del fuego antes de la aparición de los humanos, y posteriormente observar el impacto de la actividad humana sobre el sistema vegetación-fuego.

Yo ya sabía que el carbón vegetal estaba presente en los sedimentos, dado que a los restos se les había aplicado la datación del carbono, y en un primer momento, a principios de 2007, me enviaron material procedente de un enclave denominado AC003, más arriba del yacimiento de restos humanos de Arlington Canyon, en la isla de Santa Rosa. Fue entonces cuando aparecieron informes del anuncio en un congreso científico celebrado por un numeroso grupo de investigadores, de que habían encontrado pruebas del impacto de un cometa de gran tamaño hace unos 13.000 años. Estos científicos afirmaban que dicho impacto dio origen a un incendio de dimensiones continentales que causó la extinción de la temprana cultura Clovis en el continente, así como la extinción de todos los animales de gran tamaño de Norteamérica, incluidos los mamuts, además de un importante cambio en el clima global, con la llegada del periodo frío conocido como Dryas Reciente.27 Los medios de comunicación inmediatamente se hicieron eco de la idea y produjeron varios documentales de televisión. A mí se me cayó el alma a los pies. La ciencia requiere tiempo para que varios grupos de investigación examinen y evalúen las pruebas pero, entretanto, la espectacularidad de unos posibles hechos capta la imaginación de los medios y puede llegar a convertirse en un mito popular difícil de erradicar, como ocurrió con la idea de un incendio mundial como causa de la extinción acaecida durante el K/P.

La investigación fue publicada más tarde en una prestigiosa revista.28 Con tal cantidad de datos y de autores, algunos de ellos muy famosos, ¿cómo no iba a ser verdad esta hipótesis? A mí ya me tenía bastante desconcertado la idea de un incendio de ámbito continental, basada en datos que yo consideraba como mínimo problemáticos. Posteriormente, los mismos autores utilizaron datos del carbón vegetal, y lo que ellos denominaban esférulas y elongados carbonáceos, procedentes del enclave AC003 de Arlington, para defender la existencia de estos incendios de alta intensidad originados por el impacto.29 Yo había empezado a trabajar en las muestras de carbón vegetal AC003 que me enviaron en 2007, y para mí estaba claro que se trataba de un conjunto normal de carbón vegetal, abundante en carbón vegetal de madera y una serie de otros objetos, entre ellos partículas fecales de artrópodos. También había esférulas carbonáceas, de cuyo origen en aquel momento yo no estaba seguro, aunque a menudo había encontrado esférulas similares en residuos de fuegos actuales.

Había llegado el momento de examinar en primera persona las pruebas de campo. En 2008 fui con unos colegas americanos a la isla de Santa Cruz, otra de las islas del Canal de California, para comenzar nuestra investigación. También teníamos previsto trabajar en Santa Rosa, donde tenían su origen las pruebas del AC003, pero el mal tiempo nos lo impidió, si bien conseguimos ir en años posteriores. En estas islas encontramos muchas localizaciones de carbón vegetal, así como de los otros objetos que tanta atención habían suscitado (Figura 53).

Nos quedamos perplejos ante el análisis y la interpretación del carbón vegetal llevado a cabo por el grupo del impacto. En lugar de fuegos de altas temperaturas, nuestros estudios de reflectancia indicaban que los fuegos en Santa Rosa habían sido en su mayoría fuegos de superficie de baja temperatura.30

La cuestión de la identidad de los elongados y esférulas carbonáceas fue cobrando importancia en el debate. Se decía que algunos de ellos contenían nanodiamantes, lo que implicaría un impacto.31 Sin embargo, a partir de mi propio conocimiento, adquirido a través del estudio de partículas fecales de artrópodos del registro fósil, los elongados eran réplicas muertas exactas de material fecal de artrópodos, algunas de ellas idénticas incluso a los excrementos de las termitas.32

Figura 53. Micrografías obtenidas a través de barrido electrónico del carbón vegetal encontrado en sedimentos del Pleistoceno tardío, hace unos 13.000 millones de años, en calizas fluviales en Arlington Canyon, Santa Rosa, California, islas del Canal, Estados Unidos. (a) Madera de angiospermas con vasos, y (b) semilla. (c) Esclerocio fúngico y (d) coprolitos de termitas (partículas fecales), han sido objeto de considerable confusión y tomadas por esférulas y elongados carbonáceos relacionados con incendios de alta temperatura posteriores a un impacto.

Las esférulas carbonáceas eran otro problema. Yo me había encontrado con ellas en mis muestras de incendios actuales y del de Frensham, y sabía, porque estuve allí, que era un fuego de superficie a baja temperatura. ¡En Inglaterra no había impactado ningún cometa! En debates con colegas empezamos a sospechar que estas esférulas eran en realidad esclerocios de hongos, masas endurecidas de micelio fúngico. Se forman cuando los hongos del suelo pasan por condiciones adversas, se trata de una especie de fase de reposo del hongo (y no de esporas, como algunos han afirmado equivocadamente). Se encuentran en general en el suelo, especialmente en suelos que han estado sometidos al fuego con regularidad. Yo necesitaba consultar cierto material. Un poco más abajo de Royal Holloway estaba el Instituto de Micología, y fui allí a contactar con algunos investigadores a fin de poder analizar esclerocios de hongos, entre ellos algunos ejemplares carbonizados a temperaturas diferentes. Llegué a la clara conclusión de que un gran número de las esférulas o esferas carbonáceas eran en realidad esclerocios fúngicos, y que no se habían formado por altas temperaturas en incendios de copas a escala continental.33 También pusimos en entredicho la historia de los nanodiamantes.34

La hipótesis del impacto sigue siendo objeto de debate. Desde mi punto de vista, no creo que existiera un impacto. Pero, sin duda, seguirá reapareciendo en los medios de comunicación durante muchos años.

7

Prometeo

Somos criaturas del fuego únicas en un planeta
del fuego único.

S. J. PYNE

En ocasiones se ha dicho que los humanos nacieron del fuego. Mientras que un amplio repertorio de especies animales interactúa con el fuego, nosotros somos al parecer la única especie que ha aprendido a dominarlo y, lo que es más importante, a crearlo (Figura 54). Existen pruebas de que los primeros humanos eran conocedores del fuego y pudieron haber aprovechado el fuego que se producía de forma natural, pero no aprendieron a controlarlo y manejarlo hasta más tarde.

La interacción humana con el fuego debió de ir pasando por distintos niveles, el primero de los cuales puede describirse como fase de oportunismo (Figura 55). En esta fase, el fuego natural pudo haberse aprovechado para ayudar a cazar, por ejemplo. ¿Cuándo, cómo y dónde ocurrió esto? Existe el consenso general de que nuestra historia comienza en África. Aquí es donde puede verse la evolución de los Hominini, un grupo de géneros relacionados entre los que se incluye el australopitecino y más adelante el género Homo. ¿Hasta qué punto el fuego era algo común en los entornos en los que vivían?

Figura 54. Primeros experimentos con el fuego, por Randall McIlwaine. («Vale, ya sabemos que no sirve como producto revolucionario para el cuidado del cabello. Grog, métetelo en la boca a ver si refresca el aliento.»)

Figura 55. Incendios y fuegos antropogénicos. Existe un cambio del uso meramente oportunista al uso intencionado del fuego.

Hoy en día ya sabemos, a partir del estudio de las plantas fósiles así como de los datos isotópicos, que durante los últimos diez millones de años se produjeron cambios importantes tanto en la vegetación como en el clima. Durante este mismo intervalo de tiempo fue también cuando los homininos emergieron de los simios. A lo largo del Oligoceno y el Mioceno (hace treinta a ocho millones de años), África estaba cubierta en gran parte de selva tropical, donde el fuego era algo presente pero poco frecuente, iniciado por los rayos y la actividad volcánica. A medida que el clima comenzó a secarse y las hierbas C4 se extendieron hacia finales del Mioceno, hace unos ocho millones de años, los hábitats se hicieron más abiertos. El fuego empezó a ser más frecuente y, desde la perspectiva de un animal, también más visible, no solo por las llamas sino también por el humo. Este entorno de fuegos frecuentes tuvo muchas consecuencias para los primeros homininos, no solo porque hacía más fácil matar a sus presas, sino porque los animales quemados (carne cocinada de forma natural) constituyeron una útil aportación a su dieta, y el rebrote de vegetación posterior al fuego habría atraído además a grandes manadas de herbívoros. Para conservar el fuego, lo que harían sería echar más combustible, incluido el estiércol, que es de combustión lenta. Una ventaja añadida de mantener el fuego es la protección que proporciona contra los ataques nocturnos de los animales y la del humo contra los insectos. La capacidad de «estirar» el fuego, tanto en el tiempo como en el espacio, parece una característica mostrada exclusivamente por los homininos.

Nuestro aprovechamiento del fuego ha revestido una importancia crucial. Nos permitió ampliar nuestra dieta gracias al cocinado de los alimentos, lo que a su vez parece haber influido en el crecimiento del cerebro, cuyo tamaño aumentó durante el Pleistoceno.1 El papel del fuego como centro social también puede haber contribuido al desarrollo del lenguaje. John Gowlett ha comentado tanto la hipótesis del cocinado como la del cerebro social en relación con el curso de la evolución humana. Su lista de los importantes beneficios que el control del fuego trajo para los primeros humanos aparece en la Tabla 1.2

Tabla 1. Los principales beneficios del fuego

Protección

Contra grandes depredadores

Calor

Especialmente en latitudes altas

Preparación
comida

Especialmente para cocinar carne y féculas

Preparación
herramientas

Especialmente de piedra o madera, pero también masilla y todas las pirotecnologías posteriores

Centro social

Interacciones en el grupo, rituales, lengua

PRIMERAS PRUEBAS DEL USO DEL FUEGO

Se ha sugerido que los chimpancés tienen las capacidades mentales necesarias para cocinar alimentos,3 y esto ha llevado a la idea de que los humanos pueden haber desarrollado la capacidad de cocinar muy poco después de que aprendieran a dominar el fuego (Figura 56). En la actualidad, muchos investigadores consideran que fue el Homo erectus, que había evolucionado en África hace aproximadamente 1,9 millones de años, el primero en controlar y utilizar el fuego.4 El Homo erectus se extendió desde África a toda Eurasia y la capacidad de encender y controlar el fuego habría sido crucial para las poblaciones que emigraron al norte, hacia climas más fríos, templados, especialmente cuando las condiciones cambiaban durante los ciclos glaciales-interglaciales. Incluso en los interglaciales más cálidos, las temperaturas nocturnas pudieron experimentar descensos importantes. También desde China se ha afirmado que se dispone de pruebas del uso del fuego por parte del Homo erectus.5 Y también ha quedado establecido un uso controlado del fuego por parte de los neandertales, hace aproximadamente 400.000 años.6

Figura 56. El fuego y la actividad humana. Las etapas de la evolución humana han sido definidas en función de la capacidad de manipular la frecuencia y la cadencia de los episodios de encendido del fuego.

Obtener una prueba definitiva del uso del fuego en el registro de rocas normal es bastante difícil (más adelante comentaremos las posibilidades), pero la evidencia más clara consistiría en encontrar fuego donde existen pruebas de la presencia de humanos y donde el fuego no se produciría de forma natural. El lugar más obvio para buscarlas son las cuevas rupestres. En este sentido se han afirmado cosas muy distintas –⁠desde evidencias de carbón vegetal a herramientas de sílex y suelos con tonos rojizos⁠– aunque en muchos casos son indicativas, no definitivas.7

Entonces, ¿qué constituiría una prueba sólida del uso deliberado del fuego? En primer lugar, el emplazamiento tendría que ser una cueva habitada con toda seguridad por humanos. Estudiar el contexto de cualquier hueso o herramientas importante para evitar cualquier posibilidad de que hubieran sido transportados al yacimiento rupestre por, por ejemplo, el agua. En segundo lugar, las evidencias deberían ser de un fuego confinado a un lugar específico, y no en forma de carbón vegetal diseminado por el sedimento. El hallazgo de un hogar, o lugar donde se hacía la lumbre, bien demarcado, sería útil. En tercer lugar, este hogar debería ofrecer pruebas de temperaturas elevadas, no solo mediante la presencia de carbón vegetal sino de sedimentos calentados. Si tenemos suerte, podremos encontrar estas evidencias, pero no va a ser fácil. Y, para encontrar pruebas del primer uso humano del fuego, debemos buscar en la cuna del género humano: África.

Los arqueólogos en busca de evidencias de los primeros usos del fuego a menudo tratan de detectar la presencia de un hogar. Pero ¿cómo podemos identificar un hogar en el registro fósil/arqueológico? Un hogar se define como «restos de alguna clase de fuego doméstico que mantiene parte o la mayoría de su estructura o sus elementos originales (por ejemplo, materia orgánica y cubierta de ceniza)»8 pero esto no es fácil de especificar, y han sido muchos los intentos de definición y estudio de los hogares.9 Han sido muy numerosas las investigaciones sobre los primeros usos del fuego y a continuación repasaremos solo algunas de las más recientes.

Una de las pruebas procede de una cueva del sur de África. La Cueva Wonderwerk se encuentra en la provincia de Cabo del Norte, en Sudáfrica, y los sedimentos que contiene datan de hace alrededor de un millón de años.10 Los investigadores estaban intentando encontrar evidencias definitivas de fuego utilizado en el interior de la cueva. Era evidente que los primeros homininos habían utilizado la cueva: varias cabezas de hachas de sílex habían sido encontradas en diversos puntos. La evidencia del fuego procede de un nivel concreto. El equipo utilizó una nueva técnica, llamada MFTIR (siglas en inglés para microespectroscopia infrarroja con transformada de Fourier micromorfológica), para encontrar pruebas inequívocas de quemado, procedentes tanto del sedimento como de huesos. Esta técnica utiliza luz infrarroja para examinar las muestras. La cantidad de absorción y transmisión de infrarrojos varía según el tipo de material y la temperatura a la que ha estado sometido. En nuestra búsqueda de evidencias de uso del fuego por parte de humanos, un millón de años atrás parece ahora mismo un buen punto de referencia. Mientras continuamos con la eterna búsqueda del momento más antiguo en el tiempo, las evidencias en el registro del pasado remoto son escasas. Para encontrar más pruebas del uso del fuego, tenemos que fijarnos en un intervalo dentro del Paleolítico inferior, hace entre 400.000 y 300.000 años.11

Desde Europa también se han presentado evidencias de un uso habitual del fuego en esta misma época.12 Estas evidencias, en forma de piedra de sílex calentada y la punta chamuscada de una lanza, proceden de Schöningen, Alemania (donde nosotros habíamos encontrado y descrito evidencias de un incendio ocurrido hace cuarenta millones de años). También se han presentado pruebas de un uso habitual del fuego en el Levante mediterráneo, de hace entre 350.000 y 320.000 años.13 Algunos de estos datos proceden de las cuevas de Tabun VI y Qesem, en Israel.14, 15 Determinar el momento en el que surgió el uso habitual del fuego reviste una importancia clave para la historia de la evolución humana, pero, una vez más, el problema radica en definir qué constituye un uso «controlado» del fuego.16

Un buen ejemplo de los problemas que se plantean a la hora de identificar el primer uso del fuego proviene de la evidencia que se ha derivado del yacimiento inglés denominado Beeches Pit, en West Stow, Suffolk. Se trata de un yacimiento del Paleolítico inferior que data de hace unos 400.000 años, y la evidencia procede de dos niveles distintos. El yacimiento se encuentra dentro de sedimentos interglaciales aluviales.17 El problema inmediato es que el carbón vegetal derivado de incendios naturales puede encontrarse de forma natural en sedimentos fluviales. El carbón vegetal también puede haber cambiado. Por tanto, ¿cómo podemos establecer si el carbón vegetal de este yacimiento estuvo relacionado con la actividad humana? Como señalamos antes, es necesario, a fin de estar seguros, determinar si la evidencia de quemado se halla localizada en forma de un hogar; si existen pruebas de actividad humana en el enclave, como, por ejemplo, lascas de sílex quemadas; y si también existen pruebas del efecto del calor del fuego en los alrededores. En este caso, las evidencias parecen claras y apuntan a que los humanos se sentaban alrededor del fuego a dar forma al sílex, si bien la interpretación de los datos de temperatura procedentes del estudio de los huesos quemados y calcinados hallados dentro del hogar sigue siendo más controvertida.

Incluso en un yacimiento como el de Beeches Pit queda mucho por hacer. La identidad del carbón vegetal asociado a estos lugares puede ser útil, así como también los datos de temperatura derivados de la reflectancia del carbón vegetal. Deberíamos comparar los datos del carbón vegetal de diversos hogares, tanto de yacimientos arqueológicos como del trabajo experimental, y compararlos con el carbón vegetal de yacimientos de carbón vegetal derivado de incendios.

Es probable que el primer uso de los fuegos fuera el de mantener el calor durante la noche y como fuente de luz dentro de la oscuridad de la cueva, pero los humanos no tardaron en dominar también el fuego para cocinar. Richard Wrangham ha estudiado la evidencia arqueológica del uso del fuego para cocinar. Es posible que el fuego fuera utilizado con este fin hace aproximadamente un millón de años, y existen pruebas de huesos quemados que podrían haber sido parte de la comida que se cocinaba.18 Parece que el potencial uso del fuego para cocinar se incrementó a mediados del Paleolítico, hace 300.000-50.000 años.19 En todo caso, muchos arqueólogos coinciden en que cocinar no constituyó una actividad habitual hasta finales del Paleolítico (es decir, desde hace 50.000 años hasta nada más que 10.000).20

Nuestro conocimiento y las evidencias del uso humano del fuego están plagados de problemas. Uno de ellos, nada desdeñable, es de la intencionalidad. Por otro lado, está la diferencia entre el uso del fuego y el control del fuego. Este problema es multifacético. No solo es necesario demostrar la estrecha relación entre el fuego y la actividad humana, sino también distinguir entre «usuarios del fuego» y «productores del fuego». ¿Cuándo pasaron los humanos de ser usuarios del fuego a convertirse en productores y gestores del fuego? Este paso es muy difícil de datar en el tiempo. Aunque tenemos pruebas de los humanos y el fuego que se remontan a hace 1,5 millones de años, la producción de fuego (por ejemplo, el uso de piedras de sílex para producir una chispa) puede no haber acontecido hasta el final mismo del Pleistoceno, puede incluso que hace tan solo 40.000 años (Figura 55).

Cómo obtener los datos o interpretar la evidencia del cambio en el uso del fuego durante ese temprano periodo presenta un desafío. En palabras de Andrew Sorensen y otros colegas suyos, «nosotros los arqueólogos todavía tenemos que verificar, aunque sea en términos cronológicos un tanto rudimentarios, en qué momento de nuestra prehistoria temprana el fuego se convirtió en parte del juego de herramientas humano».21 Claramente, la arqueología experimental tendría aquí un papel potencialmente muy importante para ayudarnos a entender qué evidencias deberíamos buscar en el registro fósil.

Chris Stringer señala que el hecho de cocinar representó un hito importante para los homininos al facilitar la digestión de los alimentos y neutralizar sustancias patógenas y toxinas.22 Por supuesto, desempeñó también una función social. Sin embargo, existe una diferencia significativa entre cocinar carne y el uso de cereales que solo son comestibles después de cocinados. La prueba de que los neandertales también utilizaron el fuego para cocinar procede de la cueva de Shanidar, en Irak, y la cueva de Spy, en Bélgica. En estos lugares se han encontrado fitolitos –⁠depósitos de sílice encontrados en muchas hierbas, incluidos los cereales⁠– así como granos de almidón de sarro dental que muestran claras señales de comida vegetal cocinada. Lo más probable es que tareas complejas como estas se realizaran dentro de un contexto social.23 Los humanos dieron un paso más allá. Los cereales podían plantarse, cosecharse y almacenarse. El desarrollo de la preparación y cocinado de los cereales condujo a un decisivo cambio de una forma de vida de cazadores-recolectores a otra sedentaria y agrícola.

Algunos aspectos importantes del cultivo de cereales y su expansión tienen su origen en granos carbonizados. El grano se encontraba almacenado en grandes áreas pero al verse sometido al fuego se conservó en forma de carbón vegetal. La primera vez que tomé conciencia de este importante descubrimiento fue a través de la Ancient Biomolecules Initiative, un programa de investigación en colaboración, dirigido por el Natural Environmental Research Council del Reino Unido.24 Científicos de Cambridge y de Manchester consiguieron extraer información del ADN de granos carbonizados de cereales prehistóricos.25 Las nuevas técnicas han ampliado las posibilidades de este enfoque y permitido rastrear la expansión geográfica de distintas variedades de cereales en la prehistoria.26 En concreto, la investigación ha llegado a distinguir entre variedades salvajes y variedades domésticas. La extensión de la agricultura desde Oriente Medio ha constituido un tema de especial interés. Un equipo de la Universidad de Manchester ha demostrado que la domesticación de los cultivos tuvo lugar por primera vez en el Asia occidental, y que dichos cultivos fueron introducidos en Europa en torno al año 7000 a.C. Los cultivos domésticos empezaron a partir de entonces a extenderse por toda Europa y recientemente se han descubierto en España granos carbonizados de en torno al 5000 a.C.27

De modo similar, las semillas de uva carbonizadas nos han permitido rastrear el desarrollo de la viticultura y la fabricación de vino en algunas culturas.28 Las semillas y a veces las pieles de uva carbonizadas ofrecen información suficiente para permitir su identificación. Resulta sorprendente que, incluso en conjuntos de plantas carbonizadas, las uvas prensadas puedan identificarse y distinguirse de uvas o pasas enteras.

En el contexto de las excavaciones de los primeros centros urbanos, el fuego suele verse como destructivo. Los residuos de carbón vegetal hallados en yacimientos arqueológicos a menudo se utilizan para identificar capas de destrucción, ya sea accidental o deliberada. Pero el carbón vegetal también puede haberse introducido en un enclave arqueológico a través de procesos naturales. Ya hemos visto antes que el carbón vegetal puede recorrer flotando largas distancias y también que es muy resistente, lo que hace necesario determinar su origen en todos los casos. Dado que el carbón vegetal contiene datos anatómicos, puede demostrarse si procede de madera de construcciones destruidas más que de vegetación quemada de los alrededores (aunque la datación del fuego puede resultar difícil, dado que la datación del carbono puede revelar la edad de la madera en crecimiento). Investigaciones recientes sobre los anillos de crecimiento en el carbón vegetal y la reconstrucción de los diámetros de los árboles o las ramas quemadas pueden ser útiles para este propósito, dado que los diámetros de troncos de madera carbonizada procedentes de un entorno urbano deberían tener un tamaño uniforme, mientras que si proceden de un entorno sometido a un incendio natural mostrarían un amplio rango de diámetros.29

Cuando consideramos el fuego dentro de un contexto arqueológico y urbano corremos el riesgo de olvidarnos del fuego en el entorno natural. Es más que posible que los incendios naturales se hayan extendido a un área urbana y destruido una casa, aldea, pueblo o incluso una ciudad pequeña. Hoy en día vemos cómo incendios ocurridos en Norteamérica o Australia han alcanzado viviendas y en algunos casos han acabado destruyendo comunidades enteras. En estos casos, si previamente no se realizó un estudio de los rastros de un incendio natural en los alrededores del contexto urbano, me pregunto si los arqueólogos del futuro interpretarán que la causa de esta destrucción fue acto humano intencionado.

EL IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DEL USO
HUMANO DEL FUEGO

Es posible que la agricultura fuera producto de un accidente y no de la planificación, pero una vez se asentó, lo probable es que el fuego se utilizara como un medio fundamental para desbrozar la tierra, función que sigue desempeñando hasta hoy. La relación entre el fuego y la caza es mucho más difícil de demostrar, pero constituye un tema de gran interés y debate. La pirodiversidad se ha definido como el resultado de complejas interacciones entre el régimen del fuego, la biodiversidad y los efectos de los ecosistemas. Cada vez son más las evidencias de que este uso del fuego por parte de los pueblos indígenas ha ejercido una importante influencia sobre la pirodiversidad y también sobre la estructura de la comunidad animal. Esta práctica parece también haber reducido la incidencia de los grandes incendios iniciados por la caída de un rayo.

Para conocer más sobre los primeros usos que los humanos hicieron del fuego podemos pararnos a examinar las culturas en las que hoy en día se sigue llevando a cabo esta práctica, como por ejemplo algunas partes de Australia y de África. Por ejemplo, los pueblos indígenas de Australia (australianos aborígenes) usan palos prendidos con fuego para conducir a la presa hasta un área determinada y allí matarla.30 Esta práctica también se utiliza en África.31 La quema de vegetación puede, tras las lluvias, dar lugar a un exuberante crecimiento que atrae a los animales de caza.32

En Norteamérica, parece que los pueblos que colonizaron el continente utilizaron el fuego tanto para desbrozar el terreno como para cazar, como en Australia.33 Al parecer, las diferentes poblaciones de nativos americanos prendían fuego para el acoso de bisontes, ciervos y antílopes, y para conducir al búfalo a la muerte. En todo el mundo, como señala Stephen Pyne, «cualquier criatura que pudiera ser cazada mediante el fuego, lo era». Esto incluye el uso de antorchas para la pesca nocturna, de humo para hacer salir a los osos de sus guaridas y batidas con fuego para cazar gacelas en África y canguros en Australia.

El fuego ha constituido un poderoso agente de impulso biótico. No solo puede utilizarse para cambiar o incluso estimular el crecimiento de diferentes tipos de plantas, sino que también puede mejorar las cosechas, por ejemplo, de bellotas y castañas. Estos árboles son más tolerantes al fuego que muchos otros, y en ambos casos se ha descubierto que la producción de semillas aumenta significativamente después de un fuego cuando el árbol ha resultado afectado pero no muerto, dado que invierte el alimento no utilizado que almacena en un mejor cultivo de semillas para el año siguiente. El fuego también puede utilizarse para alejar las plagas de insectos, tanto de las cosechas como de los seres humanos.

El fuego puede servir para controlar las hierbas, creando las condiciones necesarias para un nuevo crecimiento en la estación apropiada, e incluso para un segundo brote. El uso del fuego para controlar los bosques está siendo cuestionado hoy en día, pero durante siglos los nativos americanos han prendido fuegos de superficie en los pinares del sudoeste de Norteamérica, ya que mediante estos fuegos regulares conseguían que los fuegos de copas o megaincendios fueran menos o incluso ninguno.34

Una de las pruebas típicas del uso humano del fuego son las dejadas por hogares y fogatas, pero como ya hemos apuntado antes, no siempre resulta fácil identificar los hogares, ni demostrar su relación con la actividad humana. Reconocer la actividad humana como causa principal de un incendio es aún más difícil. En algunos casos, las evidencias de un aumento de la actividad del fuego, como en el caso de Australia, se han utilizado en apoyo de la llegada de los humanos al continente.35 Pero es igualmente posible que los cambios en el régimen del fuego hayan podido ser consecuencia de cambios en el clima y/o la vegetación, y en algunos casos incluso de cambios en la conservación del carbón. Como hemos visto, existen muchas razones para la aparición de carbón vegetal en el registro fósil. Todavía se sigue debatiendo en torno al impacto que la actividad humana ha tenido sobre el fuego en el entorno natural, y hasta qué punto los registros de fuego pueden utilizarse para indicar actividad humana.

Otro enfoque para identificar el impacto del fuego iniciado por humanos sobre el entorno es utilizar datos de carbón vegetal procedente de muestras sedimentarias de las profundidades marinas. Ya vimos antes como estos datos fueron utilizados para investigar el aumento en la biomasa quemada durante el Cenozoico tardío, cuando las praderas comenzaron a arder. Se ha sugerido, a partir de datos de sedimentos marinos, que no existen evidencias de un uso extensivo del fuego en la gestión del ecosistema por parte de poblaciones humanas neandertales y del Paleolítico superior, y que los datos del fuego de hace entre 70.000 y 10.000 años están relacionados con la variabilidad climática natural.36 El fuego humano, se ha sostenido, no tuvo ninguna influencia a escala regional. Sin embargo, lo que este tipo de análisis no puede demostrar es la cadencia de los fuegos. Los humanos no solo cambian el fuego añadiéndolo o eliminándolo del paisaje, sino que, más concretamente, pueden cambiar el periodo de quema, a menudo adelantando el principio o el final de la temporada normal de fuegos. Estos cambios no serían observables utilizando datos del carbón vegetal.

Desde que los humanos comenzamos nuestro viaje con el fuego, hemos encontrado muchas nuevas maneras de utilizarlo. Al simple uso del fuego para calentarse y cocinar se ha unido el uso del fuego para manipular el entorno, desde la agricultura de tala y quema a una total transformación del paisaje. Sin embargo, en todos estos cambios, no deberíamos perder de vista el hecho de que los regímenes de fuego naturales se ven afectados por los cambios en la vegetación, y también, de modo fundamental, por los cambios climáticos.

Como mencioné en el capítulo 6, yo participé en un proyecto para desentrañar la historia del fuego en las islas del Canal de California porque en ellas se encontraba el yacimiento de restos humanos más antiguo de Norteamérica y fue aquí donde pudimos comparar los patrones del fuego antes y después de la llegada de seres humanos. Lo que nuestra investigación dejó claro fue que existían evidencias de incendios en bosques de coníferas de hace como mínimo 24.000 años, bastante antes de la llegada de los humanos, hace entre 12.000 y 13.000 años. También encontramos pruebas de quemas importantes en bosque mixto de hace entre 13.500 y 12.000 años,37 lo que nos habría tentado a adscribir esta quema a un desbroce llevado a cabo por seres humanos para despejar el terreno, o incluso para cazar a pequeños mamuts que vivían en las islas.38 Pero hay que tener en cuenta otro factor. Este fue un periodo de espectacular cambio climático, en el que se produjo una radical inversión climática con el inicio, hace unos 12.900 años, del intervalo glacial del Dryas Reciente. El Dryas Reciente constituyó una breve inversión de la tendencia al calentamiento que siguió al fin de la última glaciación importante. Muchos creen que la causa de esto pudo ser el deshielo y una repentina entrada de agua fría en el Atlántico Norte que afectó a la corriente del Golfo. Como cabría esperar que tanto la vegetación como los regímenes del fuego cambiaran en respuesta a ello, resulta muy difícil atribuir estos cambios de la actividad humana.

FUEGO Y CLIMA

Como ya hemos visto, existen abundantes evidencias en el registro del carbón vegetal de que el fuego y el clima están interrelacionados. Con frecuencia se ha sostenido que la actividad humana ha podido ser la causa de muchos fuegos, pero un fuego no llegaría a prender ni a extenderse sin unas cargas de combustible y unas condiciones climáticas adecuadas. Podemos reducir el potencial de las igniciones humanas, pero con ello no conseguiríamos excluir el fuego del entorno natural.

Cada vez son más las pruebas, amplia y abrumadoramente aceptadas, de que la actividad humana está acelerando el cambio climático mediante la generación de CO2 y otros gases de efecto invernadero. Si bien resulta claro que las emisiones de CO2 han ido aumentando a lo largo de las últimas décadas, la contribución de las emisiones de la combustión de biomasa en relación con las emisiones de combustibles fósiles ha sido difícil de esclarecer. Esto es importante, dado que ambas desempeñan un papel a la hora de producir un forzamiento del clima global, por lo que se han utilizado datos procedentes de la tecnología por satélite para diferenciarlas. La distribución de las emisiones de CO2 a partir de la combustión de biomasa y de la quema de combustibles fósiles obtenida a partir de los datos por satélite ha demostrado que las prácticas de combustión pueden estar cambiando de la quema a cielo abierto a una combustión en espacios cerrados con fines industriales.39

Al principio de este libro mencioné la hipótesis de Stephen Pyne de que a medida que la población mundial se traslada del campo a las ciudades se produce una «transición pírica», en virtud de la cual los fuegos agrícolas disminuyen, los incendios se sofocan y el uso de combustible fósil aumenta. Este cambio también conlleva una dimensión psicológica, en la que la gestión y el uso del fuego son sustituidos por ideas de supresión e incluso erradicación del fuego. Como hemos visto, la supresión del fuego tiene como consecuencia la acumulación de combustibles de superficie, lo que hace que los fuegos posteriores sean más intensos y potencialmente más devastadores. Estados Unidos tomó conciencia de este hecho tras los incendios ocurridos en el Parque Nacional de Yellowstone en 1988.

Actualmente, los cambios en el clima están repercutiendo en la actividad del fuego, por ejemplo, en el oeste de Estados Unidos (Figura 57).40 El cambio climático puede dar lugar a que se extiendan nuevos tipos de vegetación, con la consiguiente alteración de los regímenes de fuego, y a la propagación de plagas de insectos que han causado la muerte de árboles, aumentando así las cargas de combustible y fomentando por tanto la actividad del fuego.

Figura 57. Frecuencia anual de grandes (por encima de las cuatrocientas hectáreas) incendios forestales (barras) en el oeste de Estados Unidos y temperaturas medias de marzo-agosto (línea de puntos). Desde 1980 se ha producido un aumento en el número de grandes incendios durante periodos más frecuentes de temperaturas medias más altas.

También ha cobrado fuerza el debate sobre el uso de las quemas controladas, así como, en algunos casos, la política de «dejar que el fuego arda», pero, como en todos los problemas, ni las causas ni las soluciones son sencillas. Hoy en día, en muchos lugares, el paisaje es artificial, lo que aboca no solo a cambios en el clima, sino también a cambios en la vegetación, como consecuencia del cambio climático y también de las especies introducidas. A esto cabría añadir dos elementos más –⁠el deseo de construir en entornos naturales y, por otra parte, el deseo de proteger no solo la vida, sino también la propiedad.

A medida que los asentamientos urbanos van invadiendo el entorno natural, los humanos, aunque no se encarguen activamente de gestionar el fuego en el entorno, tienen que conocer el fuego a fin de aplicar unas políticas sensatas al respecto. Encontrar un equilibrio en este aspecto resulta difícil. ¿Cómo dejar que un entorno natural inflamable arda cuando esto constituye una amenaza para las personas y espacios habitados? ¿Hasta qué punto deberíamos gestionar activamente el fuego con quemas controladas cuando el humo de estos fuegos también puede acarrear consecuencias para la salud de algunas personas?

8

El futuro del fuego

Unos dicen que el mundo acabará en fuego,
otros que en hielo.
Por lo que yo sé acerca del deseo
estoy con los partidarios del fuego.

ROBERT FROST, «Fuego y Hielo»

La primera vez que me topé con el término «interfaz urbano-forestal» fue hace solo unos pocos años. Hace referencia a situaciones o límites físicos en los que las poblaciones e infraestructuras humanas invaden zonas de vegetación natural. En este punto conviene destacar dos casos: uno se debe simplemente a la expansión de núcleos de población, donde los pueblos y las ciudades continúan su expansión en áreas rurales, llegando a afectar en ocasiones a la vegetación natural. La otra situación se produce cuando individuos o pequeñas comunidades construyen casas e infraestructuras dentro de los límites de un área de vegetación natural. ¡Lo último en huir del mundanal ruido! Este deseo de exclusividad y privacidad está creciendo a un ritmo cada vez mayor y empezando a convertirse en una importante amenaza global.1 Y antes incluso de que las casas y las comunidades invadan la naturaleza salvaje, la vegetación natural ya está experimentando los efectos de la actividad humana y el cambio climático.

EL IMPACTO DE LAS PLANTAS INVASIVAS

En pocas palabras, una planta invasiva es una planta que ha crecido descontroladamente en un área donde nunca habría aparecido de forma natural de no haber sido introducida. Todos estamos familiarizados con el cultivo de plantas exóticas en nuestros jardines, pero no somos tan conscientes de lo que les pasa a las plantas si crecen fuera de nuestra parcela. En general, esto no tendría por qué suponer un problema. En muchas partes del mundo, las plantas introducidas se confunden con las autóctonas. Los rododendros, por ejemplo, están muy extendidos en el Reino Unido, y en algunos lugares pueden llegar a considerarse como «maleza». Pero fueron introducidos en nuestros jardines procedentes de China. En todo caso, ¿qué significa en realidad que una planta sea autóctona? No siempre resulta evidente. Aunque la especie cultivada del Rhododendron haya sido una importación relativamente reciente para Inglaterra, hace más de 55 millones de años ya existía en Inglaterra en forma salvaje.2 Del mismo modo, a veces no somos conscientes de que una planta no es nativa de una región, o de los potenciales problemas que puede causar. Aunque en algunos casos estas plantas pueden haber escapado de nuestros jardines, las plantas pueden también haber sido introducidas para un uso distinto, como servir de alimento para los animales. Hay quien piensa que las plantas invasivas no son en realidad un problema, si bien yo contradeciría esta opinión en lo que al fuego se refiere.3

En algunos casos, algunas plantas que fueron introducidas por razones económicas, han acabado desencadenando consecuencias no deseadas. Una de ellas es el Eucalyptus. Este árbol, como hemos visto, posee muchas características relacionadas con el fuego. Se ha desarrollado en un entorno en el que fuego ha estado muy presente.4 En realidad, está hecho para arder. Sin embargo, estamos descubriendo ahora que las plantaciones de estos árboles en otras áreas han alterado los sistemas de fuego locales, como en el caso de Portugal, donde los incendios iniciados en plantaciones de eucaliptos durante periodos de sequía pueden extenderse a la vegetación autóctona con desastrosas consecuencias, como vimos en los incendios de mayo de 2017, en los que tantas sucumbieron trágicamente. Hace solo unos pocos años que el conocimiento de lo que es la vegetación inflamable y su larga historia geológica ha empezado a tenerse en cuenta en nuestros debates sobre este problema concreto.

En algunos casos, una planta invasiva es simplemente una molestia, en otros puede llegar a asfixiar y reemplazar a especies autóctonas y ser difícil de erradicar, como la Fallopia japonica. En lo referente al fuego, son las hierbas invasivas las que están causando la mayoría de los problemas. En muchos casos la hierba se ha introducido como alimento para animales. Por ejemplo, en Australia el mayor problema lo representa el Andropogon. Su introducción se debió a que crece rápido y constituye un buen alimento para el ganado, pero se ha descontrolado, con consecuencias desastrosas debido a su inflamabilidad. Esta hierba crece mucho y en poco tiempo, lo que hace que cuando se prende fuego este sea más intenso y alcance temperaturas mucho más altas que los fuegos de superficie habituales, con las importantes implicaciones que esto conlleva para la supervivencia de la vegetación autóctona, que solo se enfrenta a fuegos de superficie de baja temperatura.

Un problema similar existe en Norteamérica con la espiguilla (Bromus tectorum). Aquí la hierba se ha extendido por un amplio conjunto de hábitats y está alterando ostensiblemente los regímenes del fuego.5 En algunos casos constituye un combustible de superficie que hace que el fuego se extienda mucho más rápido. En muchas ocasiones la hierba se extiende a lo largo de las carreteras, sirviendo de rápido conducto para el fuego. Las hierbas también pueden prosperar en entornos más secos, y su propagación se ve intensificada por el cambio climático. Ya hemos tratado antes del ciclo natural hierba-fuego, pero la propagación de la espiguilla está llevando esta interacción a zonas de vegetación autóctona. En algunos casos su expansión ha resultado catastrófica. El icónico cactus saguaro (Carnegiea gigantea) que aparece en la mayoría de los westerns de Hollywood se encuentra en los estados del oeste de Estados Unidos (Figura 58). Si bien estos cactus pueden ser alcanzados fácilmente por los rayos, normalmente están aislados y el fuego no puede extenderse entre ellos.6 Pero con la propagación de hierbas invasivas, el fuego puede propagarse de un cactus a otro y destruir todo el ecosistema. A menos que estas hierbas se erradiquen, es poco probable que el ecosistema del saguaro pueda sobrevivir otros treinta años.

Figura 58. Hierbas invasivas que se han extendido entre cactus saguaro en el desierto de Sonora, Estados Unidos.

Los problemas interrelacionados del fuego, las plantas invasivas y el cambio climático solo se han hecho evidentes a partir del estudio de datos recientes de los satélites. Sin embargo, el intento de limitar el impacto del fuego en algunas áreas ha dado lugar a otro problema más. Ya nos hemos referido anteriormente a los efectos de la erosión postincendio. La industria forestal ha estado sometida a la presión de dos frentes distintos. El primero, aminorar el impacto de las escorrentías en las áreas recién quemadas. Una de las medidas en este sentido fue dejar caer balas de paja desde helicópteros o aviones para ayudar a cubrir el suelo desnudo y absorber la lluvia a fin de evitar las escorrentías. Pero parte de las balas de paja que se utilizaron contenían semillas de hierbas exóticas, lo que contribuyó de forma accidental a la propagación de hierbas invasivas.

El segundo tema al que se enfrenta la industria forestal es la necesidad en algunos lugares de replantar vegetación autóctona después de un incendio –⁠para revertir el área y «devolverla a su naturaleza». No obstante, entendemos por «su naturaleza» un hábitat que ha sido gestionado por seres humanos durante cientos e incluso miles de años, y un cambio climático significativo alterará la distribución de las plantas de forma asimismo natural. En estas circunstancias, solo una perspectiva histórica a largo plazo puede ser de ayuda.

EL FUEGO EN EL CALENTAMIENTO DE LA TIERRA

Ya hemos visto la influencia del clima en los regímenes de fuego a lo largo de la historia de la Tierra y, de cara al futuro, debemos considerar el fuego en el contexto del cambio climático. No podemos soslayar el hecho de que la agricultura de tala y quema sigue siendo una realidad en muchas partes del mundo. Para algunas poblaciones es su única forma de supervivencia.7 El problema es particularmente grave en algunos lugares como la selva amazónica, donde se están destruyendo recursos importantes (Figura 59).8 Todo forma parte del proceso de deforestación y los cambios en el uso de la tierra. Necesitamos encontrar un camino intermedio que permita la gestión del fuego que hacen las poblaciones indígenas y separe la actividad de las madereras comerciales de la de los que tradicionalmente han venido utilizando el entorno natural para su supervivencia.9 Este problema no se reduce a las áreas de vegetación natural, sino que también surge en entornos como las llanuras aluviales, donde la construcción excesiva agrava las inundaciones. Esto puede ir unido a la amenaza del fuego y la erosión postincendio y conducir a su vez a unos ciclos fuego-inundaciones más dañinos. Ya hemos visto antes cómo el problema del fuego y el de las inundaciones pueden interrelacionarse. En Colorado, por ejemplo, se produjeron una serie de incendios importantes en 2011, tanto al norte como al sur de Denver, incluida el área Boulder.10 No hay duda de que las posteriores inundaciones de 2013 se debieron en parte a los incendios de años anteriores.11

Nuestro cada vez mayor conocimiento científico del fuego en los últimos años no se ha traducido en una mayor concienciación pública. Cuesta mucho tratar de cambiar la percepción de que la libertad de construir en un entorno natural inflamable es un «derecho», incluso aunque la construcción en estas zonas pueda poner en riesgo no solo las vidas de sus habitantes sino también la de los encargados de apagar los incendios. Las muertes de bomberos cada vez están suscitando más preguntas respecto a si un incendio, incluso cuando amenaza con dañar propiedades, debería extinguirse en todos los casos.12 Yo me pregunto si llegaremos a una situación de «que se ocupe el constructor», es decir, que si alguien construye en un entorno natural inflamable, no recibirá ninguna ayuda cuando haya que apagar el fuego que inevitablemente se acabará desencadenando. Pero probablemente ningún político llegará nunca tan lejos, ya que siempre habrá quien se quede para proteger sus propiedades aunque ello suponga riesgo de muerte.13

Figura 59. Deforestación de tala y quema en el bosque amazónico en 2006, Mato Grosso, Brasil.

Si no siempre podemos evitar el fuego en algunas zonas, sí podemos, al menos en parte, ayudar a reducir las causas de los fuegos iniciados por seres humanos.14 Los incendios provocados son difíciles de erradicar definitivamente, pero pueden aplicarse con más fuerza las normas para restringir el encendido de hogueras, barbacoas e incluso cigarrillos (las colillas que se tiran al suelo pueden también originar un incendio). Un problema importante que resulta difícil de explicar es por qué los incendios de origen natural son buenos para algunos tipos de vegetación y entornos determinados, mientras que en otros lugares y otros tipos de vegetación son malos.15

Este debate se torna especialmente complicado cuando se trata de la quema prescrita como medio para gestionar el fuego en el entorno natural. En algunos casos, las quemas prescritas se han descontrolado y transformado en incendios a gran escala.16 Si bien la quema prescrita puede parecer una herramienta útil dentro del arsenal que manejan los silvicultores, existen algunos aspectos adicionales que deberían tratarse a fondo a la hora de plantearse la gestión forestal y de incendios.17

En algunos casos, el impacto de la acción humana puede resultar claro, como en el de los fuegos de turba en Indonesia. El drenaje de las zonas de turba ha propiciado un aumento del riesgo de incendios (Lámina a color 14). Esto también se hace en parte para permitir la explotación forestal de los árboles, lo que a su vez acarrea consecuencias para el fuego en un entorno en el que normalmente no suelen verse incendios. La situación puede empeorar aún más debido a los ciclos climáticos y el gran impacto que pueden tener en las zonas recién drenadas. Durante los años de El Niño, el clima es claramente más seco en algunas zonas de Indonesia, por lo que los fuegos que ahora se producen son en parte consecuencia de que las actividades humanas pueden resultar mucho más peligrosas a medida que los episodios de El Niño se intensifican debido al cambio climático. Entre septiembre de 1982 y julio de 1983, los incendios en la isla de Borneo afectaron a un área de más de 37.000 km2 –⁠equivalente a la de Bélgica y Luxemburgo juntos– y actualmente se cree que el tamaño de este incendio fue consecuencia directa de que se produjo en un año de El Niño.18

El fuego y la política forestal también pueden generar consecuencias no deseadas. En Rusia existe una moratoria sobre la explotación de algunas áreas forestales, por ejemplo en algunas partes de Siberia. Sin embargo, los madereros tienen permiso para quitar los árboles que han muerto por un incendio. Esto supone una tentación, y existen algunas pruebas de que durante años, si bien ha habido incendios naturales, otros han sido iniciados intencionadamente para permitir la explotación de áreas mucho más extensas.

Durante la pasada década, se ha ido haciendo cada vez más evidente que existen algunos problemas referentes al fuego y su relación con la conservación ecológica. Actualmente sabemos que el fuego es un factor importante para la salud de muchos tipos de vegetación en todo el mundo.19 Sin embargo, es difícil cambiar la percepción de que siempre es malo, y esto puede tener graves consecuencias. En algunos casos, el deseo de proteger una zona mediante la exclusión del fuego puede, a largo plazo, poner en riesgo el área que queremos conservar. Esto representa un dilema en lugares como California, donde existen ecosistemas altamente inflamables. La vegetación de chaparral es un ejemplo de ello (Figura 60). No hay duda de que el fuego es parte natural del ecosistema del chaparral, pero en estas circunstancias, ¿cuándo deberían entonces permitirse los fuegos y cuándo deberían extinguirse? Un mal entendimiento de la naturaleza del fuego en estas zonas puede conducir a que tanto políticos como conservacionistas propugnen políticas equivocadas al respecto.20

Existe otro problema que es producto de un conjunto de ideas equivocadas. Muchos consideran que las praderas, especialmente en África, representan un entorno natural degradado que es resultado de la destrucción del bosque. De esto se deduce que deberíamos convertir estas praderas en bosques mediante la plantación de árboles. Sin embargo, se ha demostrado que estas praderas existen desde hace mucho tiempo y que además son ricas en diferentes especies de plantas, muchas de las cuales dependen del fuego para su supervivencia.21 Por tanto, en algunas partes del mundo nos enfrentamos a situaciones en las que el fuego no solo es necesario, sino que plantar árboles no ayudaría al mantenimiento de la biodiversidad. Como vimos en el capítulo 1, en Madagascar el fuego no es bueno para algunos ecosistemas pero sí es beneficioso para otros, y que una política del fuego basada en recetas universales podría constituir un error.

Figura 60. (a) Vegetación de chaparral en el sur de California; (b) área quemada.

El debate razonado sobre el fuego puede hacerse difícil cuando concurren grupos de interés con puntos de vista muy distintos. El caso del Reino Unido con su debate sobre la quema de los brezales constituye el ejemplo más evidente. Algunos grupos son partidarios de la exclusión total del fuego, mientras que otros abogan por un programa controlado de quemas. La quema de brezales cumple una función en el mantenimiento del ecosistema, pero el humo que produce puede ser peligroso. Y lo que puede ser malo para algunos animales puede ser beneficioso para algunas plantas. Depende en gran medida de si se contempla bajo una consideración específica, por ejemplo, el efecto en la vida de las aves, o si lo que se evalúa es el impacto sobre el ecosistema en general. El tema es complejo y no existen respuestas absolutamente correctas o absolutamente falsas.22 Y estas consideraciones deben sopesarse teniendo en cuenta el telón de fondo del cambio climático, que alterará la vegetación por sí mismo.

EL FUEGO COMO PELIGRO PARA LA SALUD

Los temas de salud relacionados con el fuego empezaron a cobrar importancia hace solo unos pocos años.23 El problema no radica tanto el fuego en sí, como en el humo derivado del fuego. El humo del fuego puede recorrer muy largas distancias, en algunos casos, a muchos cientos o miles de kilómetros de donde se encuentra el fuego. Para muchos, el humo del fuego no es más que una molestia pasajera. Pero cuando se trata de fuegos grandes, el humo puede durar días y causar bastantes problemas a las poblaciones humanas.24 La inhalación de humo puede provocar dificultades respiratorias no solo en personas asmáticas sino también en quienes no sufren ningún problema pulmonar, y en algunos casos puede conducir a la muerte. Antes hemos visto que los incendios de Indonesia pueden llegar a extenderse muchos cientos e incluso miles de kilómetros por toda Asia. La distribución global de las muertes a causa del humo arroja altas concentraciones en las regiones donde los incendios son grandes y frecuentes.25

Los problemas respiratorios pueden no ser el único efecto que el fuego provoca en la salud. Las mujeres embarazadas pueden resultar gravemente afectadas por un incendio, lo que está generando preocupación por el número de nacimientos prematuros y anomalías congénitas que pueden ir ligadas a la exposición al humo en ciertas fases del embarazo. En la medida que continuemos permitiendo que las ciudades se expandan por áreas silvestres y la población se vea expuesta con frecuencia al humo de los fuegos, muchos de estos problemas no solo no mejorarán, sino que irán empeorando.

¿Cómo podemos estar seguros de que el fuego se ha visto afectado por el cambio climático en el pasado y así seguirá siendo en el futuro? Durante los últimos años, se ha podido establecer con más precisión la relación entre ciertos aspectos del fuego y del clima, lo que ha permitido identificar una serie de problemas. Esto no se ha debido solo a un mayor conocimiento del clima, sino también a un cada vez mejor registro de los incendios a escala regional, continental e incluso global. Actualmente es posible demostrar si ha habido más o menos incendios en un entorno natural determinado, e identificar también cuándo se produjeron. Esto reviste una gran importancia, ya que el momento en el que acontece un incendio puede tener sus propias consecuencias ecológicas. Puede que estemos familiarizados con las temporadas de incendios, como en el sur de California, pero si esas temporadas están cambiando, ello debería tener implicaciones para futuras políticas de incendios.26 Si nos paramos a considerar el fuego en África, podemos observar que los incendios ocurren en diferentes partes por diferentes razones. Los fuegos en África central tienen un origen humano, mientras que en el sur de África muchos son naturales, causados por los rayos. Actualmente se está debatiendo sobre qué se consideran incendios naturales en la vegetación natural en contraposición a los fuegos gestionados en dichas áreas. Solo recientemente se ha llegado a la conclusión de que algunas praderas datan de un pasado remoto y han sido configuradas por los fuegos naturales, mientras que en otras áreas las praderas son de reciente introducción. Desentrañar la compleja historia de la vegetación y del fuego en África constituye un reto importante ya que un mal entendimiento de ella podría llevar a esfuerzos de conservación inadecuados, por no hablar de las decisiones políticas en materia de gestión del fuego.27

También a partir de nuestro creciente conocimiento del fuego hemos sabido que el aumento de las temperaturas puede conducir al aumento de los incendios. También sabemos que los cambios en la distribución de las precipitaciones pueden tener un efecto significativo, desde un adelanto en la estación húmeda con el consiguiente aumento en el crecimiento de las plantas a una estación seca más tardía que tendrá como consecuencia incendios más extensos y posiblemente más graves.

Y no deberíamos olvidar tampoco que sutiles cambios en el clima podrían hacer que el fuego pasara a formar parte de un paisaje del que estuvo ausente en el pasado. En otras palabras, las zonas en las que antes los incendios eran iniciados por los rayos podrían cambiar a medida que cambia el clima. A tenor de esto, nuestras políticas de incendios necesitan por tanto ser continuamente revisadas.

Desde mi personal punto de vista, esta no es una cuestión simplemente académica. Vivo en Surrey, en Reino Unido. Es un condado densamente poblado del sudeste de Inglaterra, y no una zona famosa por sus incendios. Surrey es, sin embargo, una de las áreas más boscosas de Inglaterra, y un cambio en la naturaleza de los regímenes del fuego a consecuencia de un cambio climático podría acarrear consecuencias importantes. Los fuegos en los brezales se dan aquí regularmente, pero aunque puede haber algunos incendios forestales, generalmente se trata de fuegos de superficie fáciles de controlar. Cabe imaginar los estragos que se producirían si alguno de estos fuegos se convirtiera en un gran fuego de copas –⁠no solo tendríamos dificultades en extinguirlo, sino que las consecuencias para las viviendas, personas, industria, transporte, etc., serían catastróficas. En una situación así, es importante contar con una planificación de emergencias. Pero ¿cómo saber si un área en la que el fuego no ha sido la norma podría cambiar? ¿Se puede planificar con antelación?28

En los últimos años, se han realizado cada vez más esfuerzos de cara al diseño de un modelo de clima e incendios. Si bien los modelos de clima y vegetación enfocados a escenarios de cambios climáticos futuros son bien conocidos, la integración del fuego en estos modelos continúa en una fase incipiente. Existen dos enfoques principales del problema –⁠uno basado en datos históricos y el otro en principios fundamentales del funcionamiento de la Tierra. La adopción de cualquiera de los dos nos permite predecir dónde y cuándo se producirán cambios importantes en el sistema del fuego y es de esperar que alerten a los gobiernos sobre la necesidad de cambiar su actitud hacia el tema del fuego.

Una cosa es clara: para enfrentarnos al fuego en nuestro mundo presente y futuro, necesitamos comprender la historia de los cuatrocientos millones de años de fuego en la Tierra, su papel en el sistema terrestre y nuestra decisiva relación con una de las fuerzas más poderosa de la naturaleza (Figura 61).

Para abordar el tema del fuego en un mundo que está atravesando un cambio climático pueden ser necesarios nuevos enfoques. En una reciente reunión en la Royal Society celebrada en Londres, unos treinta de los más destacados científicos del fuego a escala mundial firmaron lo que se conoce como la Declaración de Chicheley.29 En ella se establecen los peligros para la población en aumento de un mundo profundamente interconectado en el que los patrones del fuego están cambiando a medida que avanzan los efectos del cambio climático. En ella hace también un llamamiento a una mayor investigación en materia de incendios, una mayor comunicación y debate público y un enfoque multidisciplinar e integrado para resolver los retos que el fuego representa en el futuro.

Por tanto, ¿qué hemos aprendido de nuestro viaje de cuatrocientos millones de años y por qué es importante? Es evidente que el fuego ha constituido una fuerza significativa en la Tierra durante millones de años, mucho antes de que los humanos aparecieran en escena. El fuego interviene en la regulación del oxígeno atmosférico, que todos necesitamos para vivir. Muchas plantas y animales evolucionaron dentro de entornos con una presencia protagonista del fuego y no solo se adaptaron a él, sino que en algunos casos necesitaron el fuego para sobrevivir y extenderse. Pero los humanos hemos adaptado el fuego a nuestras propias necesidades, y en el pasado habíamos aprendido a vivir con el fuego. El fuego es, por tanto, un eslabón integrado en el engranaje en el que la Tierra funciona. ¿Es correcto o deseable eliminar el fuego del paisaje? Obviamente, si queremos conservar muchos de los entornos más ricos del mundo, esto no sería una opción. Y, en este caso, tenemos que aprender a vivir con el fuego. Las consecuencias de ello pueden ser difíciles de aceptar para algunos e implicar la realización de cambios en las políticas relacionadas con la construcción de urbanizaciones en ciertos parajes silvestres, que implicarán no apagar los incendios aunque esto signifique la destrucción de propiedades.

Al final, puede que la decisión no esté en nuestras manos. Podemos imaginar que controlamos el fuego, pero en muchos casos esto no es más que una ilusión. Uno de los retos más importantes para las próximas décadas será la disponibilidad del agua, y las zonas más secas, en las que el agua escasea, también serán propensas a los incendios, por lo que el uso del agua para extinguir un fuego seguramente se considerará un lujo.30

En el futuro debemos estar preparados para el fuego. Necesitamos comprender cómo el cambio en el suministro de agua afectará al fuego y cómo nos enfrentamos a él. También es necesario recordar que el fuego no entiende de fronteras internacionales y puede generar crisis y conflictos. Como población global, necesitamos reencontrarnos con el fuego y reconocer nuestra historia evolutiva de convivencia con un mundo en llamas. Con los cambios climáticos y en la vegetación, el fuego puede convertirse en un problema, algo que no fue en el pasado histórico reciente. No podemos seguir pensando que porque nunca hayamos vivido un incendio en nuestra vida, ya nunca vayamos a enfrentarnos a esa posibilidad.31 Esto significa que tenemos que mejorar la educación en materia de incendios –⁠⁠no solo los aspectos negativos, sino también los positivos del fuego.32 De cara al futuro, debemos reconocer que el fuego es una parte natural e importante del funcionamiento del planeta y que tenemos mucho que aprender de los cuatrocientos millones de años de historia del fuego en la Tierra.

Apéndice: escala de tiempo
geológico internacional

Apéndice. Escala de tiempo geológico donde se muestran las edades absolutas en millones de años. Edades basadas en la Tabla Cronoestratigráfica Internacional elaborada por la Comisión Internacional de Estratigrafía. <http://www.stratigraphy.org​/​index.php​/​ics-chart-timescale>.

Glosario

Angiosperma Planta terrestre vascular que se reproduce mediante flores y cuyas semillas se encuentran bajo una envoltura. Los óvulos se encuentran encerrados dentro de un ovario y, cuando son polinizados, las semillas se desarrollan dentro de una fruta desarrollada a partir de los carpelos.

Celulosa La materia de la que están construidas las paredes de las células de las plantas. Compuesto orgánico formado por carbono, hidrógeno y oxígeno, que tiene cadenas lineales de unidades D-glucosa enlazadas.

Erosión postincendio El impacto de los incendios de superficie sobre el paisaje puede ser muy grave. El fuego puede destruir no solo las plantas sino también los sistemas de raíces que entretejen el suelo. El fuego puede además hacer que el suelo se haga hidrofóbico (resistente al agua). Las lluvias que siguen a un incendio pueden causar una repentina pérdida de la materia del suelo y transportar el sedimento a través del flujo superficial del agua. También pueden hacer que se formen grandes hondonadas. A esto se le denomina erosión postincendio.

Estomas Aberturas o poros que las plantas utilizan para el intercambio de gases y que por lo general se encuentran en la superficie de las hojas de las plantas. El aire entra a través de estas aberturas, la fotosíntesis convierte el dióxido de carbono en azúcares y a consecuencia de este proceso se libera oxígeno. Los estomas se abren y se cierran mediante células oclusivas que también controlan la pérdida de agua de la planta (transpiración).

Estructura bogen Paredes fracturadas de las células que se encuentran principalmente en la fusinita observada mediante microscopio bajo una luz reflejada. La fracturación tiene lugar después de que el material de la planta ha sido enterrado e indica que era quebradizo antes de su enterramiento, como en el caso del carbón vegetal.

Excursión isotópica Tiene lugar cuando los valores de un isotopo químico (como el carbono o el oxígeno) se alejan en una dirección negativa o positiva de sus valores normales, formando una secuencia vertical de puntos de datos en el registro mineral. Estas excursiones indican que han existido perturbaciones en la atmósfera de la Tierra y pueden encontrarse a escala global en la naturaleza.

Fuego de copas Fuego que se extiende a la parte superior o copa de los árboles. Los fuegos suelen comenzar siendo de superficie pero pueden propagarse mediante escaleras de combustible hasta su dosel arbóreo (o copa).

Fuego de superficie Fuego en el que arden combustibles muertos y plantas vivas del suelo forestal. También se produce en praderas y matorrales.

Fuseno Carbón vegetal fósil. El fuseno muestra una alta reflectancia y un brillo opaco bajo distintos ángulos de luz, y se caracteriza además por su inactividad o inercia química, siendo carbón casi puro. El término fue introducido por Marie Stopes como uno de los cuatro componentes del carbón (vitreno, clareno, dureno y fuseno). Eligió el nombre de fusain (término francés para el carbón vegetal) para diferenciar dicho componente, similar al carbón vegetal, del carbón bituminoso (negro).

Gimnosperma Planta vascular que se reproduce mediante semillas desnudas. Entre los grupos actuales más característicos se encuentran las coníferas y las cícadas.

Horizonte Capa de roca o suelo con unas características diferenciadas.

Inertinita Maceral del carbón con alta reflectancia y que muestra una estructura anatómica. El grupo de macerales de inertinita incluye la fusinita, semifusinita, inertodetrinita, macrinita, micrinita, funginita y secretinita. La inertinita es un grupo maceral que engloba a macerales cuya reflectancia en carbones de rango bajo y medio, y en rocas sedimentarias del rango correspondiente, es más alta en comparación con los macerales de los grupos de la vitrinita y la liptinita.

Isotopos Átomos de un elemento con el número normal de protones y electrones pero diferente número de neutrones. Los isotopos tienen el mismo número atómico, pero diferentes números de masa (número de protones y neutrones). El oxígeno, por ejemplo, puede tener una masa de dieciséis o dieciocho. El carbono puede tener seis, siete u ocho neutrones y seis protones. Tanto el C12 como el C13 son estables, pero el C14 se desintegra y es radioactivo.

Laminación Secuencia a pequeña escala de capas finas (laminae). Capa diferenciada de roca sedimentaria que se da en menor escala que en un lecho o un horizonte.

Lecho óseo Capa de roca con una concentración inusual de huesos de vertebrados.

Lignina Sustancia química importante para fortalecer las paredes celulares de las plantas (normalmente hasta un 30 % en la madera). Polímero orgánico compuesto de carbono, hidrógeno y oxígeno formado por anillos aromáticos. Estos se componen de tres monómeros de fenil-propano. Las ligninas difieren según los grupos de plantas; coníferas y angiospermas tienen composiciones distintas.

Lignito Tipo de carbón. El lignito se formó inicialmente como turba. Durante su enterramiento experimentó alteraciones, principalmente por estar sometido a un aumento de la temperatura (y cierta presión), por lo que alcanzó un estadio dentro de la serie del carbón denominado rango lignito. Puede tener un 60-70% de carbono pero también un alto contenido en humedad. Los estadios que forman este rango, cuya alteración o carbonización va siendo progresiva, son: turba, lignito (también conocido como carbón marrón), carbón subbituminoso, carbón bituminoso (conocido también como carbón negro o duro) y antracita.

Maceral El lenguaje básico de la petrología se basa en los macerales del carbón. El término maceral fue utilizado por primera vez en 1935 por Marie Stopes, quien propuso la palabra (del latín macerare, macerar) como un término distintivo y amplio concordante con la palabra «mineral». Los macerales son una sustancia orgánica, o conglomerados ópticamente homogéneos de sustancias orgánicas, que poseen unas características físicas y químicas diferenciadas, y que se dan de forma natural en las rocas sedimentarias, metamórficas e ígneas de la Tierra.

El Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno (MTPE) fue un breve y rápido aumento de calentamiento global (situado entre los 5 °C y 8 °C) que tuvo lugar hace unos 55,5 millones de años y duró en torno a 200.000 años. El episodio está marcado por una gran excursión isotópica del carbono.

Microscopio electrónico de barrido (MEB) Es un tipo de microscopio electrónico que permite ampliar en gran medida (muchos miles de aumentos) las imágenes tridimensionales de muestras (con una resolución superior a 1 nm). La imagen se produce mediante el barrido de la muestra con un haz concentrado de electrones, generalmente en vacío. La forma más habitual de obtener una imagen es registrando los electrones secundarios que son barridos de la superficie de la muestra, lo que da lugar a una imagen tridimensional. Las imágenes generadas son en blanco y negro pero algunas pueden colorearse artificialmente.

Petrografía (como rama de la petrología) Trata de la descripción y clasificación de las rocas (a menudo con la ayuda del estudio mediante el microscopio).

Planta vascular de tierra Planta que posee tejidos vasculares para el transporte del agua y del alimento. Estos tejidos incluyen el xilema (células conductoras de agua), a menudo lignificado, y el floema (células que transportan los nutrientes). Las plantas vasculares también reciben el nombre de plantas superiores o traqueofitas. Los tipos más comunes en la actualidad son los helechos, los musgos terrestres, la cola de caballo, las gimnospermas y las angiospermas.

Reflectancia Cuando la luz es reflejada desde una superficie. En los estudios microscópicos la luz del material orgánico se refleja y observa en las superficies pulidas de la muestra, generalmente impregnadas de aceite. La medida de la reflectancia proporciona datos sobre la historia de la temperatura de ese material.

Xilema Tejido de transporte utilizado por las plantas. Generalmente está formado por traqueidas (células delgadas y elongadas), pero algunas plantas con flor presentan vasos más grandes. El xilema se utiliza para transportar el agua (y algunos nutrientes) de las raíces de la planta a los brotes y hojas. También se dan otros tipos de células como el parénquima y fibras. El xilema secundario es conocido como madera, y las paredes de células de celulosa están reforzadas por una sustancia química resistente llamada lignina (un compuesto del carbono de estructura aromática o en anillo).

Notas

CAPÍTULO 1

1. Kull, C. A. (2004). Isle of Fire: The Political Ecology of Landscape Burning in Madagascar. University of Chicago Press, Chicago, IL.

2. Documental de televisión. A finales de la década de 1990 y de principios de 2000 se emitieron muchos documentales en la televisión británica. Uno de ellos, de la cadena ITV, programado en 2002 y titulado Anatomy of Disaster («Anatomía del desastre») trataba de los incendios en California. Fue realizado en Estados Unidos en 1997 por grbtv.com.

3. Roy, D. P., Boschetti, L., Smith, A. M. S. (2013). «Satellite remote sensing of fires». En: Belcher, C. M. (ed.). Fire Phenomena and the Earth System: An Interdisciplinary Guide to Fire Science, 1.ª edición, pp. 97-124. J. Wiley & Sons, Chichester.

4. <http://www.firelab.org​/​project​/​farsite>.

5. En internet puede accederse gratuitamente a un resumen de un excelente relato del incendio y sus consecuencias. Graham, R.T., Technical Editor (2003). Hayman Fire Case Study. Gen. Tech. Rep. RMRSGTR-114. Ogden, UT: Departamento de Agricultura de Estados Unidos, Servicio Forestal, Estación de Investigación de las Montañas Rocosas.

6. Para una detallada exposición sobre incendios, tipos y propagación, véase Scott, A.C., Bowman, D. M. J. S., Bond, W. J., Pyne, S.J., y Alexander M. (2014). Fire on Earth: An Introduction. John Wiley & Sons, Chichester.

7. <https://en.wikipedia.org​/​wiki​/​Rim_Fire>.

8. Moody, J. A. y Martin, D. A. (2009). «Efectos de los incendios forestales en procesos geomórficos». En: A. Cerda y P. Robichaud (eds.). Fire Effects on Soils and Restoration Strategies, pp. 41-79. Science Publishers, Enfield, NH; Moody, J. A. y Martin, D. A. (2001). «Respuesta hidrológica y geomórfica tras un incendio en el Front Range de Colorado». Earth Surface Processes and Landforms 26, pp. 1049-1070.

9. Meyer, G. A. y Pierce, J. L. (2003). «Climatic controls on fire-induced sediment pulses in Yellowstone National Park and central Idaho: a long term perspective». Forest Ecology and Management 178, pp. 89-104.

10. <https://en.wikipedia.org​/​wiki​/​Yarnell_Hill_Fire>.

11. Johnston, F. H., Henderson, S. B., Chen, Y., Randerson, J. T., Marlier, M., DeFries, R. S., Kinney, P., Bowman, D. M. J. S., y Brauer, M. (2012). «Estimated global mortality attributable to smoke from landscape fires». Environmental Health Perspectives 120, pp. 695-701.

12. Véase imagen en Scott y otros (2014), fig. 1.44, p. 46.

13. Holloway, M. (2000). «Uncontrolled: the Los Alamos blaze exposes the missing science of forest management». Scientific American 283, pp. 16-17.

14. Peluso, B. (2007). The Charcoal Forest: How Fire Helps Animals and Plants. Mountain Press Publishing Company, Missoula, MT. Véase más en <http://www.brucebyersconsulting.com​/​colorado-fires-andfiremoths​/​#sthash.qbaxkYbE.dpuf>.

15. Bond, W. J. y Midgley, J.J. (1995). «Kill thy neighbour: an individualistic argument for the evolution of flammability». Oikos 73, pp. 79-85.

16. Véase Pyne, S. J. (2001). Fire: A Brief History. University of Washington Press, Seattle, WA; y Roos, C. I., Bowman, D. M. J. S., Balch, J. K., Artaxo, P., Bond, W. J., Cochrane, M., D’Antonio, C. M., DeFries, R., Mack, M., Johnston, F. H., Krawchuk, M. A., Kull, C. A., Moritz, M. A., Pyne, S., Scott, A. C., y Swetnam, T. M. (2014). «Pyrogeography, historical ecology, and the human dimensions of fire regimes». Journal of Biogeography 41, pp. 833-836.

CAPÍTULO 2

1. <https://www.thenakedscientists.com​/​articles​/​interviews​/​planetearth​-​online​-​friendly​-​fires>.

2. Hooke, R. (1665). Micrographia or some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses with observations and inquiries thereupon. Royal Society, Londres. Observ. XVI. Of Charcoal, or burnt Vegetables.

3. Lyell, C. (1847). «On the structure and probable age of the coalfield of the James River, near Richmond, Virginia». Quarterly Journal of the Geological Society of London 3, pp. 261-288. Véase comentario en Scott, A. C. (1998). «The legacy of Charles Lyell: advances in our knowledge of coal and coal-bearing strata». En: Blundell, D. J. y Scott, A. C. (eds.). Lyell: The Past is the Key to the Present, pp. 243-260. Geological Society Special Publication 143.

4. Stopes, M. C. (1919). «On the four visible ingredients in banded bituminous coal». Proceedings of the Royal Society Series B 90, pp. 470-487.

5. <https://www.mariestopes.org.uk​/​aboutmariestopesuk>.

6. El término fusain (fuseno) aparece comentado en Scott, A.C. (1989). «Observations on the nature and origin of fusain». International Journal of Coal Geology 12, pp. 443-475.

7. Harris, T. M. (1958). «Forest fire in the Mesozoic». Journal of Ecology 46, pp. 447-453.

8. Harris, T. M. (1981). «Burnt ferns from the English Wealden». Proceedings of the Geologists’ Association 92, pp. 47-58.

9. Hooke (1665). «Observ XVII. Of Petrify’d wood, and other Petrify’d bodies». El texto puede descargarse en <https://www.gutenberg.org​/​files​/​15491​/​15491-h​/​15491-h.htm>.

10. Véase comentario en Scott (1998).

11. McGinnes, E. A., Harlow, C. A., y Beale, F. C. (1976). «Use of scanning electron microscopy and image processing in wood charcoal studies». Scanning Electron Microscopy 7, pp. 543-548.

12. Muir, M. (1970). «A new approach to the study of fossil wood». Proceedings of the Third Annual Scanning Electron Microscope Symposium, ITT Research Institute, Chicago, IL, pp. 129-135.

13. Scott, A. (1974). «The earliest conifer». Nature 251, pp. 707-708; Scott, A. C. y Chaloner, W. G. (1983). «The earliest fossil conifer from the Westphalian B of Yorkshire». Proceedings of the Royal Society of London B 220, pp. 163-182.

14. Véase mi ilustración en Willis, K. J. y McElwain, J. C. (2014). The Evolution of Plants, 2.ª edición, fig. 3.9, p. 66. Oxford University Press, Oxford.

15. Friis, E.-M. y Skarby, A. (1981). «Structurally preserved angiosperm flowers from the Upper Cretaceous of southern Sweden». Nature 291, pp. 484-486.

16. Scott, A. C., Cripps, J. A., Nichols, G. J., y Collinson, M. E. (2000). «The taphonomy of charcoal following a recent heathland fire and some implications for the interpretation of fossil charcoal deposits». Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 164, pp. 1-31.

17. Nichols, G. J. y Jones, T. P. (1992). «Fusain in Carboniferous shallow marine sediments, Donegal, Ireland: the sedimentological affects of wildfire». Sedimentology 39, pp. 487-502.

18. Scott y otros (2000).

19. Scott, A. C., Galtier, J., Gostling, N. J., Smith, S. Y., Collinson, M. E., Stampanoni, M., Marone, F., Donoghue, P. C. J., y Bengtson, S. (2009). «Scanning electron microscopy and synchrotron radiation X-ray tomographic microscopy of 330 million year old charcoalified seed fern fertile organs». Microscopy and Microanalysis 15, pp. 166-173.

CAPÍTULO 3

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2. Falcon-Lang, H. J. (2000). «Fire ecology of the Carboniferous tropical zone». Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 164, pp. 355-371.

3. Krings, M., Kerp, H., Taylor, T. N., y Taylor, E. L. (2003). «How Paleozoic vines and lianas got off the ground: on scrambling and climbing Carboniferous-Early Permian Pteridosperms». The Botanical Review 69, pp. 204-224.

4. Benton, M. J. (2003). When Life Nearly Died: The Greatest Mass Extinction Event of All Time. Thames and Hudson, Londres.

5. Nichols, D. J. y Johnson, K. R. (2008). Plants and the K-T Boundary. Cambridge University Press, Cambridge.

6. Billings Gazette. (1995). Yellowstone on Fire, 2.ª edición. Billings Gazette, Billings, MT.

7. Harland, W. B. y Hacker, J. L. (1966). ‘Fossil’ lightning strikes 250 million years ago. Advancement of Science 22, 663-71.

8. Berner, R. A., Beerling, D. J., Dudley, R., Robinson, J. M., y Wildman, R. A. (2003). «Phanerozoic atmospheric oxygen». Annual Review of Earth and Planetary Sciences 31, pp. 105-134.

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10. Berner, R. A. (2006). «A combined model for Phanerozoic atmospheric O2 and CO2». Geochemica et Cosmochimica Acta 70, pp. 5653-5664; Berner, R. A. (2009). Phanerozoic atmospheric oxygen: new results using the GEOCARBSULF model. American Journal of Science 309, pp. 603-606.

11. Poulsen, C. J., Tabor, C., y White, J. D. (2015). «Long-term climate forcing by atmospheric oxygen concentrations». Science 348, pp. 1238-1241.

12. Watson, A. J., Lovelock, J. E., y Margulis, L. (1978). «Methanogenesis, fires and the regulation of atmospheric oxygen». Biosystems 10, pp. 293-298; Watson, A. J. y Lovelock, J. E. (2013). «The dependence of flame spread and probability of ignition on atmospheric oxygen». En: C. M. Belcher (ed.). Fire Phenomena and the Earth System: An Interdisciplinary Guide to Fire Science, pp. 273-287. John Wiley & Sons, Chichester.

13. Wildman, R. A., Hickey, L. J., Dickinson, M. B., Berner, R.A., Robinson, J. M., Dietrich, M., Essenhigh, R. H., y Wildman, C. B. (2004). «Burning of forest materials under Late Paleozoic high atmospheric oxygen levels». Geology 32, pp. 457-460.

14. Belcher, C. M. y McElwain, J.C. (2008). «Limits for combustion in low O2 redefine paleoatmospheric predictions for the Mesozoic». Science 321, pp. 1197-1200.

15. Belcher, C. M., Yearsley, J. M., Hadden, R. M., McElwain, J. C., y Rein, G. (2010). «Baseline intrinsic flammability of Earth’s ecosystems estimated from paleoatmospheric oxygen over the past 350 million years». Proceedings of the National Academy of Sciences 107, pp. 22448-22453.

16. Scott, A. C. y Glasspool, I. J. (2006). «The diversification of Paleozoic fire systems and fluctuations in atmospheric oxygen concentration». Proceedings of the National Academy of Sciences 103, pp. 10861-10865.

17. Glasspool, I. J. y Scott, A. C. (2010). «Phanerozoic concentrations of atmospheric oxygen reconstructed from sedimentary charcoal». Nature Geoscience 3, pp. 627-630.

CAPÍTULO 4

1. Glasspool, I. J., Edwards, D., y Axe, L. (2004). «Charcoal in the Silurian as evidence of the earliest wildfire». Geology 32, pp. 381-383.

2. Glasspool, I. J., Edwards, D., y Axe, L. (2006). «Charcoal in the Early Devonian: a wildfire-derived Konservat-Lagerstätte». Review of Palaeobotany and Palynology 142, pp. 131-136.

3. Hueber, F. M. (2001). «Rotted wood-alga-fungus: the history and life of Prototaxites Dawson 1859». Review of Palaeobotany and Palynology 116, pp. 123-158.

4. Scott, A. C. (2010). «Charcoal recognition, taphonomy and uses in palaeoenvironmental analysis». Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 291, pp. 11-39.

5. Scott, A. C. y Glasspool, I. J. (2006). «The diversification of Paleozoic fire systems and fluctuations in atmospheric oxygen concentration». Proceedings of the National Academy of Sciences 103, pp. 10861-10865.

6. Rimmer, S. M., Hawkins, S. J., Scott, A. C., y Cressler, III, W. L. (2015). «The rise of fire: fossil charcoal in late Devonian marine shales as an indicator of expanding terrestrial ecosystems, fire, and atmospheric change». American Journal of Science 315, pp. 713-733. Me sentí muy satisfecho cuando nuestras imágenes aparecieron en la portada de la revista y dediqué el artículo a la memoria de Karl Turekian, que se había tomado mucho interés en nuestro trabajo sobre el fuego y había fallecido recientemente.

7. Falcon-Lang, H. J. (1998). «The impact of wildfire on an Early Carboniferous coastal system, North Mayo, Irlanda». Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 139, pp. 121-138.

8. Rolfe, W. D. I., Durant, G. M., Fallick, A.E., Hall, A. J., Large, D. J., Scott, A. C., Smithson, T. R., y Walkden, G. M. (1990). «An early terrestrial biota preserved by Visean vulcanicity in Scotland». En: M. G. Lockley y A. Rice (eds.). Volcanism and Fossil Biotas. Geological Society of America Special Publication 244, pp. 13-24.

9. Smithson, T. R. (1989). «The earliest known reptile». Nature 342, pp. 676-678; Smithson, T. R. y Rolfe, W. D. I. (1990). «Westlothiana gen. nov.: naming the earliest known reptile». Scottish Journal of Geology 26, pp. 137-138; Smithson, T. R., Carroll, R. L., Panchen, A. L., y Anderson, S. M. (1994). «Westlothiana lizziae from the Viséan of East Kirkton, West Lothian, Scotland». Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences 84, pp. 387-412.

10. Lyell, C. y Dawson, J. W. (1853). «On the remains of a reptile (Dendrerpeton acadianum, Wyman and Owen), and of a land shell discovered in the interior of an erect fossil tree in the coal measures of Nova Scotia». Quarterly Journal of the Geological Society 9, pp. 58-63.

11. Scott, A. C. (2001). «Roasted alive in the Carboniferous». Geoscientist 11(3), pp. 4-7.

12. Hudspith, V., Scott, A. C., Collinson, M. E., Pronina, N., y Beeley, T. (2012). «Evaluating the extent to which wildfire history can be interpreted from inertinite distribution in coal pillars: an example from the Late Permian, Kuznetsk Basin, Russia». International Journal of Coal Geology 89, pp. 13-25.

13. Shao, L., Wang, H., Yu, X., Lu, J., y Mingquan, Z. (2012). «Paleo-fires and atmospheric oxygen levels in the latest Permian: evidence from maceral compositions of coals in Eastern Yunnan, Southern China». Acta Geologica Sinica (versión inglesa) 86, pp. 949-962.

14. Whiteside, J. H., Lindstrom, S., Irmis, R. B., Glasspool, I. J., Schaller, F., Dunlavey, M., Nesbitt, S. J., Smith, N. D., y Turner, A. H. (2015). «Extreme ecosystem instability suppressed tropical dinosaur dominance for 30 million years». Proceedings of the National Academy of Sciences 112, pp. 7909-7913.

CAPÍTULO 5

1. Harris, T. M. (1958). «Forest fire in the Mesozoic». Journal of Ecology 46, pp. 447-453.

2. Berner, R. A., Beerling, D. J., Dudley, R., Robinson, J. M. y Wildman, R. A. (2003). «Phanerozoic atmospheric oxygen». Annual Review of Earth and Planetary Sciences 31, pp. 105-134.

3. Retallack, G. J., Veevers, J. J. y Morante, R. (1996). «Global coal gap between Permian-Triassic extinction and Middle Triassic recovery of peat-forming plants». Geological Society of America Bulletin 108, pp. 195-207.

4. Sheldon, N. D. y Retallack, G. J. (2002). «Low oxygen levels in earliest Triassic soils». Geology 30, pp. 919-922.

5. Uhl, D., Jasper, A., Hamad, A. M. B. y Montenari, M., (2008). «Permian and Triassic wildfires and atmospheric oxygen levels». Proceedings of the 1st WSEAS International Conference on Environmental and Geological Science and Engineering (EG’08), Environment and Geoscience Book Series: Energy and Environmental Engineering Series, pp. 179-187; Whiteside, J. H., Lindstrom, S., Irmis, R. B., Glasspool, I. J., Schaller, M. F., Dunlavey, M., Nesbitt, S. J., Smith, N. D. y Turner, A. H. (2015). «Extreme ecosystem instability suppressed tropical dinosaur dominance for 30 million years». Proceedings of the National Academy of Sciences 112, pp. 7909-7913.

6. Harris, T. M. (1957). «A Liasso-Rhaetic flora in South Wales». Proceedings of the Royal Society of London B 147, pp. 289-308.

7. Havlik, P., Aiglstorfer, M., El Atfy, H. y Uhl, D. (2013). «A peculiar bonebed from the Norian Stubensandstein (Löwenstein Formation, Late Triassic) of southern Germany and its palaeoenvironmental interpretation». Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie 269(3), pp. 321-337.

8. Belcher, C. M., Mander, L., Rein, G., Jervis, F. X., Haworth, M., Hesselbo, S. P., Glasspool, I. J., McElwain, J. C. (2010). «Increased fire activity at the Triassic/Jurassic boundary in Greenland due to climate-driven floral change». Nature Geoscience 3, pp. 426-429.

9. Petersen, H. I. y Lindström, S. (2012). «Synchronous wildfire activity rise and mire deforestation at the Triassic-Jurassic boundary». PLoS ONE 7(10), e47236.

10. Berner, R. A. (2009). «Phanerozoic atmospheric oxygen: new results using the GEOCARBSULF model». American Journal of Science 309, pp. 603-606.

11. Cope, M. J. (1993). «A preliminary study of charcoalfield plant fossils from the Middle Jurassic Scalby Formation of North Yorkshire». Special Papers in Palaeontology 49, pp. 101-111.

12. Jones, T. P. (1997). «Fusain in Late Jurassic sediments from the Witch Ground Graben, North Sea, UK». In: G. F. W. Herngreen (ed.). Proceedings of the 4th European Palaeobotanical and Palynological Conference: Heerlen/Kerkrade, 19-23 September 1994. Mededelingen Nederlands Instituut voor Toegepaste Geowetenschappen TNO 58, pp. 93-103.

13. Uhl, D., Jasper, A. y Schweigert, G. (2012). «Charcoal in the Late Jurassic (Kimmeridgian) of western and central Europe: palaeoclimatic and palaeoenvironmental significance». Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments 92, pp. 329-341.

14. Francis, J. E. (1983). «The dominant conifer of the Jurassic Purbeck Fm, England». Palaeontology 26, pp. 277-294; Francis, J.E. (1984). «The seasonal environment of the Purbeck (Upper Jurassic) fossil forests». Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 48, pp. 285-307.

15. Matthewman, R., Cotton, L. J., Martins, Z. y Sephton, M. A. (2012). «Organic geochemistry of late Jurassic paleosols (dirt beds) of Dorset, UK». Marine and Petroleum Geology 37, pp. 41-52.

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17. Alvin, K. L. (1974). «Leaf anatomy of Weichselia based on fusainized material». Palaeontology 17, pp. 587-598.

18. Allen (1976).

19. Collinson, M. E., Featherstone, C., Cripps, J. A., Nichols, G. J. y Scott, A. C. (2000). «Charcoal-rich plant debris accumulations in the lower Cretaceous of the Isle of Wight, England». Acta Palaeobotanica Supplement 2, pp. 93-105.

20. Scott, A. C. y Stea, R. (2002). «Fires sweep across the MidCretaceous landscape of Nova Scotia». Geoscientist 12(1), pp. 4-6.

21. Falcon-Lang, H. J., Mages, V. y Collinson, M. E. (2016). «The oldest Pinus and its preservation by fire». Geology 44, pp. 303-306.

22. Crane, P. R., Friis, E. M. y Chaloner, W. G. (eds.) (2010). «Darwin and the evolution of flowers». Philosophical Transactions of the Royal Society B 365, pp. 345-543.

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24. Friis, E. M., Crane, P. R. y Pedersen, K. R. (eds.) (2011). Early Flowers and Angiosperm Evolution. Cambridge University Press, Cambridge.

25. Hughes, N. F., Drewry, G. y Laing, J. F. (1979). «Barremian earliest angio sperm pollen». Palaeontology 22, pp. 513-536; Hughes, N. F. y McDougall, A. B. (1990). «Barremian-Aptian angiospermid pollen records from southern England». Review of Palaeobotany and Palynology 65, pp. 145-151.

26. Hickey, L. J. y Doyle, J. A. (1977). «Early Cretaceous fossil evidence for angiosperm evolution». Botanical Review 43, pp. 2-104.

27. Friis, E. M., Pedersen, K. R. y Crane, P. R. (2006). «Cretaceous angiosperm flowers: innovation and evolution in plant reproduction». Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 232, pp. 251-293; Friis, E. M., Pedersen, K. R. y Crane, P. R. (2010). «Diversity in obscurity: fossil flowers and the early history of angiosperms». Philosophical Transactions of the Royal Society B 365, pp. 369-382; Brown, S. A. E., Scott, A. C., Glasspool, I. J., y Collinson, M. E. (2012). «Cretaceous wildfires and their impact on the Earth system». Cretaceous Research 36, pp. 162-190.

28. Eklund, H. (2003). «First Cretaceous flowers from Antarctica». Review of Palaeobotany and Palynology 127, pp. 187-217; Eklund, H., Cantrill, D. J. y Francis, J. E. (2004). «Late Cretaceous plant mesofossils from Table Nunatak, Antarctica». Cretaceous Research 25, pp. 211-228.

29. Bond, W. J. y Scott, A. C. (2010). «Fire and the spread of flowering plants in the Cretaceous». New Phytologist 118, pp. 1137-1150. Véase nuestra publicación: <https://www.royalholloway.ac.uk​/​research​/​news​/​newsarticles​/​firefuelsflowerssuccess.aspx>.

30. Evans, D. C., Eberth, D. A. y Ryan, M. J. (2015). «Hadrosaurid (Edmontosaurus) bonebeds from the Horseshoe Canyon Formation (Horsethief Member) at Drumheller, Alberta, Canada: geology, preliminary taphonomy, and significance». Canadian Journal of Earth Sciences 52, pp. 642-654.

31. Keeley, J. E., Pausas, J. G., Rundel, P. W., Bond, W. J. y Bradstock, R. A. (2011). «Fire as an evolutionary pressure shaping plant traits». Trends in Plant Science 16, pp. 406-411.

32. He, T., Pausas, J. G., Belcher, C. M., Schwilk, D. W. y Lamont, B. B. (2012). «Fire-adapted traits of Pinus arose in the fiery Cretaceous». New Phytologist 194, pp. 751-759.

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34. Carpenter, R. J., Macphail, M. K., Jordan, G. J. y Hill, R. S. (2015). «Fossil evidence for open, Proteaceae-dominated heathlands and fire in the Late Cretaceous of Australia». American Journal of Botany 102, pp. 1-16.

35. Kump, L. (1988). «Terrestrial feedback in atmospheric oxygen regulation by fire and phosphorous». Nature 335, pp. 152-154.

36. Alvarez, L. W., Alvarez, W., Asaro, F. y Michal, H. V. (1980). «Extraterrestrial cause for the Cretaceous-Tertiary extinction». Science 208, pp. 1095-1108; Hildebrand, A. R. y otros (1991). «Chicxulub crater: a possible Cretaceous-Tertiary boundary impact crater on the Yucatan Peninsula, Mexico». Geology 19, pp. 867-871.

37. Wolbach, W. S., Lewis, R.S. y Anders, E. (1985). «Cretaceous extinctions: evidence for wildfires and search for meteoritic material». Science 230, pp. 167-230; Wolbach, W. S., Gilmour, I., Anders, E., Orth, C. J. y Brooks, R. R. (1988). «Global fire at the Cretaceous-Tertiary boundary». Nature 334, pp. 665-669; Wolbach, W. S., Gilmour I. y Anders, E. (1990). «Major wildfires at the Cretaceous/Tertiary». Geological Society of America Special Paper 247, pp. 391-400.

38. Jones, T. P. y Lim, B. (2000). «Extraterrestrial impacts and wildfires». Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 164, pp. 57-66.

39. Scott, A. C., Lomax, B. H., Collinson, M. E., Upchurch, G. R. y Beerling, D. J. (2000). «Fire across the K/T boundary: initial results from the Sugarite Coal, New Mexico, USA». Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 164, pp. 381-395.

40. Hildebrand y otros (1991).

41. Belcher, C. M., Collinson, M. E., Sweet, A. R., Hildebrand, A. R. y Scott, A. C. (2003). «Fireball passes and nothing burns. The role of thermal radiation in the Cretaceous-Tertiary event: evidence from the charcoal record of North America». Geology 31, pp. 1061-1064.

42. Belcher, C. M., Collinson, M. E. y Scott, A. C. (2005). «Constraints on the thermal energy released from the Chicxulub impactor: new evidence from multi-method charcoal analysis». Journal of the Geological Society 162, pp. 591-602.

43. Melosh, H. J., Schneider, N. M., Zahnle, K. J. y Latham, D. (1990). «Ignition of global wildfires at the Cretaceous/Tertiary boundary». Nature 343, pp. 251-254; Belcher, C. M. (2009). «Reigniting the Cretaceous-Palaeogene firestorm debate». Geology 37, pp. 1147-1148.

44. Harvey, M. C., Brassell, S. C., Belcher, C. M. y Montanari, A. (2008). «Combustion of fossil organic matter at the K-P boundary». Geology 36, pp. 335-358.

45. Belcher, C. M., Finch, P., Collinson, M. E., Scott, A. C. y Grassineau, N. V. (2009). «Geochemical evidence for combustion of hydrocarbons during the K-T impact event». Proceedings of the National Academy of Sciences 106, pp. 4112-4117.

46. Mientras estoy acabando de escribir esto ha resurgido de nuevo la teoría del fuego global. Los científicos continuarán debatiendo. Toon, O. B., Bardeen, C. y Garcia, R. (2016). «Designing global climate and atmospheric chemistry simulations for 1 and 10km diameter asteroid impacts using the properties of ejecta from the K-Pg impact». Atmospheric Chemistry And Physics 16, pp. 13185-13212.

CAPÍTULO 6

1. Kennett, J. P. y Stott, L. D. (1991). «Abrupt deep-sea warming, palaeoceanographic changes and benthic extinctions at the end of the Palaeocene». Nature 353, pp. 225-229.

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3. Finkelstein, D. B., Pratt, L. M., y Brassell, S. C. (2006). «Can biomass burning produce a globally significant carbono-isotope excursion in the sedimentary record?». Earth and Planetary Science Letters 250, pp. 501-510.

4. Kurtz y otros (2003).

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7. Véase Collinson, M. E., Steart, D. C., Scott, A. C., Glasspool, I. J., y Hooker, J. J. (2007). «Episodic fire, runoff and deposition at the Palaeocene-Eocene boundary». Journal of the Geological Society 164, pp. 87-97.

8. Steart y otros (2007).

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10. Collinson, M. E., Steart, D. C., Harrington, G. J., Hooker, J. J., Scott, A. C., Allen, L. O., Glasspool, I. J. y Gibbons, S. J. (2009). «Palynological evidence of vegetation dynamics in response to palaeoenvironmental change across the onset of the Paleocene-Eocene Thermal Maximum at Cobham, Southern England». Grana 48, pp. 38-66.

11. Collinson y otros (2009).

12. Pancost, R. D., Steart, D. S., Handley, L., Collinson, M. E., Hooker, J. J., Scott, A.C., Grassineau, N. J. y Glasspool, I. J. (2007). «Increased terrestrial methane cycling at the Palaeocene-Eocene Thermal Maximum». Nature 449, pp. 332-335.

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14. Inglis, G. N., Collinson, M. E., Riegel, W., Wilde, V., Farnsworth, A., Lunt, D.J., Valdes, P., Robson, B. E., Scott, A. C., Lenz, O. K., Naafs, D. A. y Pancost, R. D. (2017). «Mid-latitude continental temperatures through the early Eocene in Western Europe». Earth and Planetary Science Letters 460, pp. 86-96.

15. Robson y otros (2014).

16. Holdgate, G. R., Wallace, M. W., Sluiter, I. R. K., Marcuccioa, D., Fromhold, T. A. y Wagstaff, B. E. (2014). «Was the Oligocene-Miocene a time of fire and rain? Insights from brown coals of the southeastern Australia Gippsland Basin». Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 411, pp. 65-78.

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28. Firestone y otros (2007).

29. Kennett, D. J., Kennett, J. P., West, C. J., y otros (2008). «Wildfire and abrupt ecosystem disruption on California’s Northern Channel Islands at the Allerod-Younger Dryas boundary (13.0-12.9 ka)». Quaternary Science Reviews 27, pp. 2530-2545.

30. Pinter, N., Scott, A. C., Daulton, T. L., Podoll, A., Koeberl, C., Anderson, R.S. e Ishman, S. E. (2011). «The Younger Dryas impact hypothesis: a requiem». Earth Science Reviews 106, pp. 247-264.

31. Kennett, D. J., Kennett, J. P., West, A. y otros (2009). «Nanodiamonds in the Younger Dryas boundary sediment layer». Science 323, p. 94. Pero véase Daulton, T. L., Amari, S., Scott, A. C., Hardiman, M., Pinter, N. y Anderson, R. S. (2017). «Comprehensive analysis of nanodiamond evidence relating to the Younger Dryas impact hypothesis». Journal of Quaternary Science 32, pp. 7-34.

32. Scott, A. C., Pinter, N., Collinson, M. E., Hardiman, M., Anderson, R. S., Brain, A. P. R., Smith, S. Y., Marone, F. y Stampanoni, M. (2010). «Fungus, not comet or catastrophe, accounts for carbonaceous spherules in the Younger Dryas “impact layer”». Geophysical Research Letters 37, L14302.

33. Scott y otros (2010). Véase también Scott, A. C., Hardiman, M., Pinter, N. P., Anderson, R. S., Daulton, T. L., Ejarque, A., Finch, P. y CarterChampion, A. (2017). «Interpreting palaeofire evidence from fluvial sediments: a case study from Santa Rosa Island, California with implications for the Younger Dryas impact hypothesis». Journal of Quaternary Science 32, pp. 35-47.

34. Daulton, T. L., Pinter, N., and Scott, A. C. (2010). «No evidence of nanodiamonds in Younger Dryas sediments to support an impact event». Proceedings of the National Academy of Sciences 107, pp. 16043-16047. Véase también Daulton y otros (2017).

CAPÍTULO 7

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2. Gowlett y Wrangham (2013); Gowlett, J. (2010). «Firing up the social brain». En: R. Dunbar, C. Gamble y J. Gowlett (eds.). Social Brain and Distributed Mind, pp. 345-370. Oxford University Press, Oxford, tabla 17.1, p. 349.

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12. Roebroeks y Villa (2011).

13. Ver también Goren-Inbar, N., Alperson, N., Kislev, M. E., Simchoni, O., Melamed, Y., Ben-Nun, A., y Werker, E. (2004). «Evidence of hominin control of fire at Gesher Benot Ya‘aqov, Israel». Science 304, pp. 725-727; Alperson-Afil, N. (2008). «Continual fire-making by hominins at Gesher Benot Ya‘aqov, Israel». Quaternary Science Reviews 27, pp. 1733-1739.

14. Shimelmitz, R., Kuhn, S. L., Jelinek, A. J. y otros (2014). «“Fire at will”: the emergence of habitual fire use 350,000 years ago». Journal of Human Evolution 77, pp. 196-203.

15. Shahack-Gross, R., Berna, F., Karkanas, P., Lemorini, C., Gopher, A. y Barkai, R. (2014). «Evidence for the repeated use of a central hearth at Middle Pleistocene (300 ky ago) Qesem Cave, Israel». Journal of Archaeological Science 44, pp. 12-21.

16. Thieme, H. (1998). «The oldest spears in the world: Lower Palaeolithic hunting weapons from Schöningen, Germany». En: E. Carbonell, J. M. Bermudez de Castro, J. L. Arsuaga y X. P. Rodriguez (eds.). The First Europeans: Recent Discoveries and Current Debate, pp. 169-193. Aldecoa, Burgos; Stahlschmidt, M. C., Miller, C. E., Ligouis, B., Hambach, U., Goldberg, P., Berna, F., Richter, D., Urban, B., Serangeli, J. y Conard, N. J. (2015). «On the evidence for human use and control of fire at Schöningen». Journal of Human Evolution 89, pp. 181-201.

17. Ver descripción en Preece, R. C., Gowlett, J., Parfitt, S. A., Bridgland, D. R. y Lewis, S. G. (2006). «Humans in the Hoxnian: habitat, context and fire use at Beeches Pit, West Stow, Suffolk, UK». Journal Of Quaternary Science 21(5), pp. 485-496.

18. Ver comentarios recientes en Gowlett y Wrangham (2013).

19. Bensten, S.E. (2014). «Using pyrotechnology: fire-related features and activities with a focus on the African Middle Stone Age». Journal of Archaeological Research 22, pp. 141-175.

20. Karkanas, P., y otros (2007). «Evidence for habitual use of fire at the end of the Lower Paleolithic: site-formation processes at Qesem Cave, Israel». Journal of Human Evolution 53, pp. 197-212; Alperson-Afil, N. y Goren-Inbar, N. (2010). The Acheulian Site of Gesher Benot Ya’aqov: Ancient Flames and Controlled Use of Fire. Springer, Nueva York, volumen 2; Roos, C. I., Bowman, D. M. J. S., Balch, J. K., Artaxo, P., Bond, W. J., Cochrane, M., D’Antonio, C. M., DeFries, R., Mack, M., Johnston, F.H., Krawchuk, M. A., Kull, C. A., Moritz, M. A., Pyne, S., Scott, A. C. y Swetnam, T. M. (2014). «Pyrogeography, historical ecology, and the human dimensions of fire regimes». Journal of Biogeog raphy 41, pp. 833-836.

21. Sorensen, A., Roebroeks, W. y Van Gijn, A. (2014). «Fire production in the deep past? The expedient strike-a-light model». Journal of Archaeological Science 42, pp. 476-86, p. 477.

22. Comentario de Chris Stringer en <http://www.bbc.co.uk​/​news​/​science-environment-32976352>.

23. Koller, J., Baumer, U. y Mania, D. (2001). «High-tech in the Middle Palaeolithic: Neandertal-manufactured pitch identified». European Journal of Archaeology 4, pp. 385-397.

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26. Brown, T. A., Cappellini, E., Kistler, L., Lister, D. L., Oliveira, H. R., Wales, N. y Sclumbaum, A. (2015). «Recent advances in ancient DNA research and their implications for archaeobotany». Vegetation History and Archaeobotany 24, pp. 207-214; Fernandez, E., Thaw, S., Brown, T. A., Arroyo-Pardo, E., Buxó, R., Serret, M. D. y Araus, J. L. (2013). «DNA analysis in charred grains of naked wheat from several archaeological sites in Spain». Journal of Archaeological Science 40, pp. 659-670; Brown, T. A. y Brown, K. A. (2011). Biomolecular Archaeology: An Introduction. Wiley-Blackwell, Chichester; Brown, T. A. (1999). «How ancient DNA may help in understanding the origin and spread of agriculture». Philosophical Transactions of the Royal Society B 354, pp. 89-98.

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38. Hardiman y otros (2016); Muhs, D. R., Simmons, K. R., Groves, L. T., y otros (2015). «Late Quaternary sea-level history and the antiquity of mammoths (Mammuthus exilis and Mammuthus columbi), Channel Islands National Park, California, USA». Quaternary Research 83, pp. 502-521.

39. Balch, J., Nagy, R., Archibald, S., Bowman, D., Moritz, M., Roos, C., Scott, A. C. y Williamson, G. (2016). «Global combustion: the connection between fossil fuel and biomass burning emissions (1997-2010)». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371, 20150177.

40. Westerling, A. L., Hidalgo, H. G., Cayan, D. R., y Swetnam, T. W. (2006). «Warming and earlier spring increase western U. S. forest wildfire activity». Science 313, pp. 940-943; Westerling, A. L., Turner, M. G., Smithwick, E. A. H., Romme, W. H. y Ryan, M. G. (2011). «Continued warming could transform Greater Yellowstone fire regimes by mid-21st century». Proceedings of the National Academy of Sciences 108, pp. 13165-13170; Westerling, A. L. R. (2016). «Increasing western US forest wildfire activity: sensitivity to changes in the timing of spring». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371, 20150178.

CAPÍTULO 8

1. Tema de un reciente encuentro de la Royal Society que recibió el nombre de Fuego y Humanidad, celebrado en septiembre de 2015: Scott, A. C., Chaloner, W. G., Belcher, C. y Roos, C. (eds.) (2016). «The interaction of fire and mankind». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371.

2. Collinson, M. E., y Crane, P. R. (1978). «Rhododendron seeds from Palaeocene of southern England». Botanical Journal of the Linnean Society 76(3), pp. 195-205.

3. Pearce, F. (2015). The New Wild: Why Invasive Species Will Be Nature’s Solution. Icon Books, Londres.

4. Crisp, M. D., Burrows, G. E., Cook, L. G., Thornhill, A. H. y Bowman, D. M. J. S. (2011). «Flammable biomes dominated by eucalypts originated at the Cretaceous-Palaeogene boundary». Nature Communications 2, pp. 193.

5. Balch, J. K., Bradley, B. A., D’Antonio, C. M. y Gomez-Dans, J. (2013). «Introduced annual grass increases regional fire activity across the arid western USA (1980-2009)». Global Change Biology 19, pp. 173-183; Butler, D. W., Fensham, R. J., Murphy, B. P., Haberle, S. G., Bury, S. J. y Bowman, D. M. J. S. (2014). «Aborigines managed forest, savanna and grassland: biome switching in montane eastern Australia». Journal of Biogeography 41, pp. 1492-1505.

6. Ver Scott y otros (2014); Olsson, A. D., Betancourt, J., McClaran, M. P. y otros (2012). «Sonoran Desert ecosystem transformation by a C4 grass without the grass/fire cycle». Diversity and Distributions 18, pp. 10-21. Springer, A. C., Swann, D. E. y Crimmins, M. A. (2015). «Climate change impacts on high elevation saguaro range expansion». Journal of Arid Environments 116, pp. 57-62; Brooks, M. L., D’Antonio, C. M., Richardson, D. M. y otros (2004). «Effects of invasive alien plants on fire regimes». Bioscience 54, pp. 677-688.

7. Mistry, J., Bilbao, B. y Berardi, A. (2016). «Engineering and innovation community owned solutions for fire management in tropical forest and savanna ecosystems: case studies from indigenous communities of South America». Philosophical Transactions of the Royal Society B, 371, 20150174.

8. Cochrane, M. A. (2003). «Fire science for rainforests». Nature 421, pp. 913-919; Cochrane, M. A. (ed.) (2009). Tropical Fire Ecology: Climate Change, Land Use and Ecosystem Dynamics. Springer, Berlín; Davidson, E. A., de Araujo, A. C., Artaxo, P. y otros (2012). «The Amazon basin in transition». Nature 481, pp. 321-328; Balch, J. K., Brando, P .M., Nepstad, D. C. y otros (2015). «The susceptibility of southeastern Amazon forests to fire: insights from a large-scale burn experiment». Bioscience 65, pp. 893-905.

9. Mistry y otros (2016).

10. Nawrotzki, R. J., Brenkert-Smith, H., Hunter, L. M. y otros (2014). «Wildfire-migration dynamics: lessons from Colorado’s Four Mile Canyon Fire». Society & Natural Resources 27, pp. 215-225.

11. Moody, J. A. y Ebel, B. A. (2012). «Hyper-dry conditions provide new insights into the cause of extreme floods after wildfire». Catena 93, pp. 58-63.

12. El problema de las muertes de bomberos adquirió especial relevancia con la extinción de un incendio de Yarnell Hill en una zona cercana a Phoenix, Arizona, en 2013. Noventa bomberos resultaron muertos. Este incendio se inició con la caída de un rayo. <https://en.wikipedia.org​/​wiki​/​Yarnell_Hill_Fire>.

13. Véase una interesante exposición en Doerr, S. y Santín, C. (2016). «The “wildfire problem”: perceptions and realities in a changing world». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371, 20150345. Este tema también ha sido destacado por la prestigiosa revista Science: Topik, C. (2015). «Wildfires burn science capacity». Science 349, p. 1263; North, M. P., Stephens, S. L., Collins, B. M., Agee, J. K., Aplet, G., Franklin J. F. y Fulé, P. Z. (2015). «Reform forest fire management: agency incentives undermine policy effectiveness». Science 349, pp. 1280-1281.

14. Bowman, D. M. J. S., Balch, J., Artaxo, P., Bond, W. J., Cochrane, M. A., D’Antonio, C. M., DeFries, R., Johnston, F. H., Keeley, J. E., Krawchuk, M. A., Kull, C. A., Mack, M., Moritz, M. A., Pyne, S. J., Roos, C. I., Scott, A. C., Sodhi, N. S., y Swetnam, T. W. (2011). «The human dimension of fire regimes on Earth». Journal of Biogeography 38, pp. 2223-2236; Roos, C. I., Bowman, D. M. J. S., Balch, J. K., Artaxo, P., Bond, W. J., Cochrane, M., D’Antonio, C. M., DeFries, R., Mack, M., Johnston, F. H., Krawchuk, M. A., Kull, C. A., Moritz, M. A., Pyne, S., Scott, A. C., y Swetnam, T. M. (2014). «Pyrogeography, historical ecology, and the human dimensions of fire regimes». Journal of Biogeography 41, pp. 833-836.

15. Doerr y Santin (2016).

16. Earles, T. A., Wright, K. R., Brown, C. y otros (2004). «Los Alamos forest fire impact modeling». Journal of the American Water Resources Association 40, pp. 371-384; Holloway, M. (2000). «Uncontrolled: the Los Alamos blaze exposes the missing science of forest management». Scientific American 283, pp. 16-17.

17. Scott y otros (2014).

18. Johnson, B. (1984). The great fire of Borneo: report of a visit to Kalimantan-Timur a year later, May 1984. World Wildlife Fund, Godalming.

19. Bowman, D. M. J. S. y otros (2009). «Fire in the Earth System». Science 324, pp. 481-484; Scott y otros (2014); Bowman, D. M. J. S., Perry, G., Higgins, S., Johnson, C. y Murphy, B. (2016). «Pyrodiversity and biodiversity are coupled because fire is embedded in food-webs». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371, 20150169; Pringle, R. M., Kimuyu, D. M., Sensenig, R. L. y otros (2015). «Synergistic effects of fire and elephants on arboreal animals in an African savanna». Journal of Animal Ecology 84, pp. 1637-1645; Strahan, R. T., Stoddard, M. T., Springer, J. D. y otros (2015). «Increasing weight of evidence that thinning and burning treatments help restore understory plant communities in ponderosa pine forests». Forest Ecology and Management 353, pp. 208-220; Keane, R. E., McKenzie, D., Falk, D. A. y otros (2015). «Representing climate, disturbance, and vegetation interactions in landscape models». Ecological Modelling 309, pp. 33-47.

20. Ver Keeley, J. E., Bond, W. J., Bradstock, R. A., Pausas, J. G. y Rundel, P. W. (2012). Fire in Mediterranean Climate Ecosystems: Ecology, Evolution and Management. Cambridge University Press, Cambridge; Sugihara, N. G., Van Wagtendonk, J. W., Shaffer, K. E., Fites, K. J. y Thode, A. E. (eds.) (2006). Fire in California’s Ecosystems. University of California Press, Berkeley. Contamos también con un excelente sitio web en el que estas importantes cuestiones se exponen con gran ecuanimidad: <http://www.californiachaparral.com>; Mortiz, M. A., Batlori, E., Bradstock, R. A., Gill, A. M., Handmer, J., Hessburg, P. F., Leonard, J., McCaffrey, S., Odion, D. C., Schoennagel, T. y Syphard, A. D. (2014). «Learning to coexist with wildfire». Nature 525, pp. 58-66.

21. Bond, W. y Zaloumis, N. P. (2016). «The deforestation story: testing for anthropogenic origins of Africa’s flammable grassy biomes». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371, 20150170.

22. Davies, G. M., Kettridge, N., Stoof, C. R., Gray, A., Ascoli, D., Fernandes, P. M., Marrs, R., Allen, K. A., Doerr, S. H., Clay, G. D., McMorrow, J. y Vandvik, V. (2016). «The role of fire in UK peatland and moorland management: the need for informed, unbiased debate». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371, 20150342.

23. Johnston, F. H., Henderson, S. B., Chen, Y., Randerson, J. T., Marlier, M., DeFries, R. S., Kinney, P., Bowman, D. M. J. S. y Brauer, M. (2012). «Estimated global mortality attributable to smoke from landscape fires». Environmental Health Perspectives 120, pp. 695-701; Tse, K., Chen, L., Tse, M. y otros (2015). «Effect of catastrophic wildfires on asthmatic outcomes in obese children: breathing fire». Annals of Allergy, Asthma & Immunology 114, pp. 308-311.

24. Johnston, F., Melody, S. y Bowman, D. M. J. S. (2016). «The pyrohealth transition: how fire emissions have influenced human health from the Pleistocene to the Anthropocene». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371, 20150173.

25. Johnston, F. H., Henderson, S. B., Chen, Y., Randerson, J. T., Marlier, M., DeFries, R. S., Kinney, P., Bowman, D. M. J. S. y Brauer, M. (2012). «Estimated global mortality attributable to smoke from landscape fires». Environmental Health Perspectives 120, pp. 695-701.

26. Moritz, M. A., Moody, T. J., Krawchuk, M. A., Hughes, M. y Hall, A. (2010). «Spatial variation in extreme winds predicts large wildfire locations in chaparral ecosystems». Geophysical Research Letters 37, L04801; Peterson, S. H., Moritz, M. A., Morais, M. E. y otros (2011). «Modelling long-term fire regimes of southern California shrublands». International Journal of Wildland Fire 20, pp. 1-16; Moritz, M. A., Parisien, M.-A., Batllori, E., Krawchuk, M. A., Van Dorn, J., Ganz, D. J. y Hayhoe, K. (2012). «Climate change and disruptions to global fire activity». Ecosphere 3(6) A49, pp. 1-22; Chornesky, E. A., Ackerly, D. D., Beier, P. y otros (2015). «Adapting California’s ecosystems to a changing climate». Bioscience 65, pp. 247-262; Barros, A. M. G., Pereira, J. M. C., Moritz, M. A. y otros (2013). «Spatial characterization of wildfire orientation patterns in California». Forests 4, pp. 197-217.

27. Archibald (2016); Bond, W. y Zaloumis, N. P. (2016). «The deforestation story: testing for anthropogenic origins of Africa’s flammable grassy biomes». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371, 20150170.

28. En los últimos años se han realizado importantes avances en la planificación de incendios. Ver Gazzard, R., McMorrow, J. y Aylen, J. (2016). «Emergency planning for wildfire in the United Kingdom: an evolving response from forestry, fire and rescue services». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371, 20150341.

29. Scott, A. C., Chaloner, W. G., Belcher, C. M. y Roos, C. (2016). «The interaction of fire and mankind: introduction». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371, 20150162.

30. Martin, D. A. (2016). «At the nexus of fire, water and society». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371, 20150172.

31. Moritz, M. A., Batllori, E., Bradstock, R. A. y otros (2014). Learning to coexist with wildfire. Nature 515, pp. 58-66. Doerr, S. y Santín, C. (2016). «The “wildfire problem”: perceptions and realities in a changing world». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371, 20150345; Roos, C. I., Scott, A. C., Belcher, C. M., Chaloner, W. G., Aylen, J., Bliege Bird, R., Coughlan, M. R., Johnson, B. R., Johnston, F. H., McMorrow, J., Steelman, T. y el Fire and Mankind Discussion Group (2016). «Contradiction, conflict, and compromise: addressing the many dimensions of human-fire-climate relationships». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371, 20150469.

32. Scott y otros (2016).

Lecturas complementarias

Muy pocos libros sobre el fuego han llegado a ser populares y, en el caso del fuego en el pasado geológico, realmente ninguno. No obstante, a continuación citamos una serie de volúmenes en los que se puede encontrar más información referente a los temas tratados en este libro, dirigida a un público de estudiantes e investigadores.

BEERLING, D. (2007). The Emerald Planet: How Plants Changed Earth’s History. Oxford University Press, Oxford.

BELCHER, C. M. (ed.) (2013). Fire Phenomena in the Earth System: An Interdisciplinary Approach to Fire Science. John Wiley & Sons, Chichester.

BERNER, R. A. (2004). The Phanerozoic Carbon Cycle. Oxford University Press, Oxford.

BURTON, F. D. (2009). Fire: The Spark that Ignited Human Evolution. University of New Mexico Press, Albuquerque.

CERDÀ, A. y Robichaud, P. (eds.) (2009). Fire Effects on Soils and Restoration Strategies. Science Publishers Inc., New Hampshire.

COCHRANE, M. A. (ed.) (2009). Tropical Fire Ecology: Climate Change, Land Use and Ecosystem Dynamics. Springer, Berlín.

DUNBAR, R. I. M. y otros (2014). Lucy to Language. Oxford University Press, Oxford.

KEELEY, J. E., Bond, W. J., Bradstock, R. A., Pausas, J. G. y Rundel, P. W. (2012). Fire in Mediterranean Climate Ecosystems: Ecology, Evolution and Management. Cambridge University Press, Cambridge.

KENNEDY, R. G. (2006). Wildfire and Americans. How to Save Lives, Property, and Your Tax Dollars. Hill and Wang, Nueva York.

PELUSO, B. (2007). The Charcoal Forest: How Fire Helps Animals and Plants. Mountain Press Publishing Company, Missoula, MT.

PYNE, S. J. (1982). Fire in America: A Cultural History of Wildland and Rural Fire. Princeton University Press, Princeton, NJ.

— (1992). Burning Bush: A Fire History of Australia. Allen and Unwin, Sídney.

— (1997). Vestal Fire: An Environmental History, Told through Fire, of Europe and of Europe’s Encounter with the World. University of Washington Press, Seattle.

— (2001). Fire: A Brief History. University of Washington Press, Seattle.

— (2002). Year of the Fires: The Story of the Great Fires of 1910. Penguin, Londres.

— (2007). Awful Splendour: A Fire History of Canada. University of British Columbia Press, Vancouver.

— (2012). Fire: Nature and Culture. Reaktion Books, Londres.

SCOTT, A. C., Moore, J. y Brayshay, B. (eds.) (2000). «Fire and the Palaeoenvironment». Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 164, pp. 1-412.

— y Damblon, F. (eds.) (2010). «Charcoal and its use in palaeoenvironmental analysis». Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 291, pp. 1-165.

—, Bowman, D. J. M. S., Bond, W. J., Pyne, S. J. y Alexander, M. (2014). Fire on Earth: An Introduction. John Wiley & Sons, Chichester.

—, Chaloner, W. G., Belcher, C. M. y Roos, C. (eds.) (2016). «The interaction of fire and mankind». Philosophical Transactions of the Royal Society B 371.

WILLIS, K. J. y McElwain, J. C. (2014). The Evolution of Plants, 2.ª edición. Oxford University Press, Oxford.

WRANGHAM, R. W. (2009). Catching Fire: How Cooking Made Us Human. Profile Books, Londres.

Lista de ilustraciones

1a A. C. Scott.

1b A. C. Scott.

2 T. Swetnam, de la base de datos Terra Nova, NASA.

3 A. C. Scott.

4 Tomado de International Journal of Coal Geology 12, A. C. Scott, «Observations on the nature and origin of fusain», pp. 443-75, copyright (1989), figura 1, con autorización de Elsevier.

5 Imagen por cortesía de J. Moody.

6 Imagen por cortesía de J. Moody.

7 Foto de D. Neary, USFS.

8 Adaptado de documentos de Glasspool y Scott.

9 Observatorio Terrestre de la NASA, 24 de septiembre de 2015, <http://earthobservatory.nasa.gov​/​NaturalHazards​/​view.php​?​id=40182>.

10 Imagen por cortesía de T. Swetnam.

11 A. C. Scott.

12 A. C. Scott.

13a A. C. Scott.

13b A. C. Scott.

14 Imagen por cortesía de S. Baldwin.

15 Tomado de: Lyell, C., 1847. «On the structure and probable age of the coal-field of the James River, near Richmond, Virginia». Q. J. Geol. Soc. Londres III, pp. 261-288.

16 H. Stopes-Roe.

17a Micrographia.

17b A. C. Scott.

18 A. C. Scott.

19 Tomado de Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 291, Scott, A. C., «Charcoal recognition, taphonomy and uses in palaeoenvironmental analysis», pp. 11-39, copyright (2010), figura 7, con autorización de Elsevier.

20 Tomado de Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 291, Scott, A. C., «Charcoal recognition, taphonomy and uses in palaeoenvironmental analysis», pp. 11-39, copyright (2010), figura 8, con autorización de Elsevier.

21 A. C. Scott.

22 Tomado de datos proporcionados por G. Nichols.

23a A. C. Scott.

23b A. C. Scott.

24 Publicado con permiso de la Geological Society of America, de «Charcoal reflectance as a proxy for the emplacement temperature of pyroclastic flow deposits». Scott, A. C. y Glasspool, I. J., Geology 33, 2005, pp. 589-592; permiso cedido por el Copyright Clearance Center, Inc.

25 Adaptado de varias fuentes.

26 Imagen por cortesía de Steve Greb.

27a A. C. Scott.

27b Imagen por cortesía de Steve Greb, figura 11 en Greb, S. F., DiMichele, W. A. y Gastaldo, R. A., 2006, «Evolution and importance of wetlands in earth history», en Greb, S. F. y DiMichele, W. A., Wetlands through time: Geological Society of America Special, Documento 399, pp. 1-40 doi:10.1130/2006.2399(01).

28a A. C. Scott.

28b A. C. Scott.

29 © BalazsKovacs/Depositphotos.com.

30 Adaptado de Glasspool, I. J. y Scott, A. C., 2010, «Phanerozoic concentrations of atmospheric oxygen reconstructed from sedimentary charcoal». Nature Geoscience 3, pp. 627-630.

31 Imagen por cortesía de Steve Greb.

32 Adaptado de Glasspool, I. J. y Scott, A. C., 2010, «Phanerozoic concentrations of atmospheric oxygen reconstructed from sedimentary charcoal». Nature Geoscience 3, pp. 627-630.

33 Adaptado de Glasspool, I. J. y Scott, A. C., 2010, «Phanerozoic concentrations of atmospheric oxygen reconstructed from sedimentary charcoal». Nature Geoscience 3, pp. 627-630.

34 Modificado a partir de Berner R. A., Beerling, D. J., Dudley, R., Robinson, J. M., Wildman, R. A., 2003, «Phanerozoic atmospheric oxygen». Annual Review of Earth and Planetary Sciences 31, pp. 105-134.

35 Obra de Richard Bizley, <www.bizleyart.com>.

36 Figura 6 en Rimmer, S. M., Hawkins, S. J., Scott, A. C. y Cressler, III, W. L., 2015, «The rise of fire: fossil charcoal in late Devonian marine shales as an indicator of expanding terrestrial ecosystems, fire, and atmospheric change». American Journal of Science 315, pp. 713-733. Publicado con permiso de la American Journal of Science.

37 Tomado de Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 106, Scott, A. C. y Jones, T. J., «The nature and influence of fires in Carboniferous ecosystems», pp. 91-112, copyright (1994), figura 6, con autorización de Elsevier.

38 Redibujado con datos de W. G. Chaloner y W. S. Lacey, 1973, «The distribution of Late Palaeozoic floras». En Hughes, N. F. (ed.), Organisms and Continents Through Time. Special Papers in Palaeontology, 12, pp. 241-269.

39 Modificado a partir de Glasspool, I. J., Scott, A. C., Waltham, D., Pronina, N. V. y Longyi Shao, 2015, «The impact of fire on the Late Paleozoic Earth system». Frontiers in Plant Science 6, p. 756.

40 Karen Carr, Museo Australiano.

41 Ian Glasspool y A. C. Scott.

42a A. C. Scott.

42b A. C. Scott.

43 A. C. Scott.

44 Reimpreso de la figura 1 en Cretaceous Research 36, Brown, S. A. E., Scott, A. C., Glasspool, I. J. y Collinson, M. E., «Cretaceous wildfires and their impact on the Earth system», pp. 162-190, copyright (2012), con autorización de Elsevier.

45 Reimpreso de la figura 1 en Cretaceous Research 36, Brown, S. A. E., Scott, A. C., Glasspool, I. J., y Collinson, M. E., «Cretaceous wildfires and their impact on the Earth system», pp. 162-190, copyright (2012), con autorización de Elsevier.

46 A. C. Scott.

47 Fotografía por cortesía de M. E. Collinson.

48 A. C. Scott.

49 Adaptado con introducción de nuevos datos a partir de Scott, A. C., Bowman, D. J. M. S., Bond, W. J., Pyne, S. J. y Alexander M., 2014, Fire on Earth: An Introduction. J. Wiley & Sons.

50 Redibujado a partir de la figura 2 en Bond, W. J. y Scott, A. C. «Fire and the spread of flowering plants in the Cretaceous», New Phytologist (Wiley, 2010), 188: pp. 1137-1150. doi:10.1111/j.1469-8137.2010.03418.x © New Phytologist Trust (2016)

51 De P. Bartlein y J. Marlon.

52 Imagen por cortesía de T. Swetnam.

53a A. C. Scott.

53b A. C. Scott.

53c A. C. Scott.

53d A. C. Scott.

54 <www.cartoonstock.com>.

55 Adaptado del trabajo de J. A. J. Gowlett.

56 Adaptado de Archibald, S., Staver, A. C., Levin, S. A., 2012, «Evolution of human-driven fire regimes in Africa». Proc. Natl Acad. Sci. USA 109, pp. 847-852.

57 Diagrama de A. L. R. Westerling.

58 Imagen por cortesía de T. Swetnam.

59 Imagen por cortesía de Guido van der Werf.

60a A. C. Scott.

60b A. C. Scott.

61 Figura 1 en Bowman, D. J. M. S., Balch, J., Artaxo, P., Bond, W. J., Cochrane, M. A., D’Antonio, C. M., DeFries, R., Johnston, F. H., Keeley, J. E., Krawchuk, M. A., Kull, C. A., Mack, M., Moritz, M. A., Pyne, S. J., Roos, C. I., Scott, A. C., Sodhi, N. S. y Swetnam, T. W., 2011, «The human dimension of fire regimes on Earth». Journal of Biogeography 38, pp. 2223-2236.

Imagen final de A. C. Scott.

Apéndice de las Edades Geológicas basado en la tabla Cronoestatigráfica Internacional de 2017 elaborada por la Comisión Internacional de Estatigrafía, <http://www.stratigraphy.org​/​index.php​/​ics-chart-timescale>.

Lista de láminas

LÁMINAS EN BLANCO Y NEGRO

1 A. C. Scott.

2 Fuente: Collinson, M. E., Steart, D. C., Scott A. C., Glasspool, I. J. y Hooker, J. J., 2007, «Episodic fire, runoff and deposition at the Palaeocene-Eocene boundary». Journal of the Geological Society, London 164, pp. 87-97.

3a A. C. Scott.

3b A. C. Scott.

4a A. C. Scott.

4b A. C. Scott.

5a A. C. Scott.

5b A. C. Scott.

5c A. C. Scott.

6 A. C. Scott.

7a A. C. Scott.

7b A. C. Scott.

7c A. C. Scott.

7d A. C. Scott.

7e A. C. Scott.

8a A. C. Scott.

8b A. C. Scott.

8c A. C. Scott.

9a A. C. Scott.

9b A. C. Scott.

10 A. C. Scott.

11a A. C. Scott y I. J. Glasspool, Geología, Museo Field de Historia Natural de Chicago.

11b A. C. Scott y I. J. Glasspool, Geología, Museo Field de Historia Natural de Chicago; muestra PP55042.

11c A. C. Scott y I. J. Glasspool, Geología, Museo Field de Historia Natural de Chicago.

11d A. C. Scott.

LÁMINAS A COLOR

1 Proyecto MODIS de la NASA Imagen 1163886.

2a NASA.

2b Gráfico de Min Minnie Wong basado en datos de la NASA.

3 <https://earthobservatory.nasa.gov​/​IOTD​/​view.php​?​id=5800>

4 © Tom Reichner/shutterstock.com

5 Imagen por cortesía de S. Doerr.

6 John McColgan, Bureau of Land Management, Alaska Fire Service. Alaskan Type I Incident Management Team/Wikimedia Commons/Public Domain.

7 Imagen por cortesía de S. Doerr.

8 Imagen por cortesía de S. Doerr.

9 A. C. Scott.

10 A. C. Scott.

11 A. C. Scott.

12 Steve Greb.

13 Imagen por cortesía de Douglas Henderson.

14 Xinhua/Alamy Stock Photo

Agradecimientos editoriales

Agradecemos el permiso para incluir en este libro el siguiente material con copyright:

Extracto de S. J. Pyne de Global Biomass Burning: Atmospheric, Climatic, and Biospheric Implications, editado por Joel S. Levine (MIT Press, 1991).

Extracto publicado con permiso de la University of Washington Press, de Stephen J. Pyne, World Fire: The Culture of Fire on Earth (University of Washington Press, 2014); autorización conseguida a través del Copyright Clearance Center, Inc.

Fragmento de «Fire and Ice» del libro The Poetry of Robert Frost, editado por Edward Connery Lathem, copyright © 1923, 1969 de Henry Holt and Company, copyright © 1951 de Robert Frost, copyright © 1998 de Penguin, Twentieth Century Classics. Utilizado con permiso de Henry Holt and Company y Penguin. Reservados todos los derechos.

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Lámina 1. Micrografía de barrido electrónico de carbón vegetal de Betula con anatomía bien conservada. Las células más pequeñas son las traqueidas (células que transportan el agua por el xilema), y las más grandes son los vasos.

Lámina 2. Montaje fotográfico a partir de 56 imágenes bajo luz reflejada impregnada de aceite de un trozo de carbón en el que se muestra el rachis de un helecho carbonizado del lignito de Cobham (55 millones de años).

Lámina 3. Micrografía de barrido electrónico de la conífera fósil más antigua, la Swillingtonia, Periodo Carbonífero (trescientos millones de años), de Yorkshire, Inglaterra. (a) Hoja entera; (b) detalle de los estomas.

Lámina 4. Micrografías de barrido electrónico del cilindro (parte central del estema) carbonizado de una de las primeras lycopsidas herbáceas, la Oxroadia, de la primera secuencia del Carbonífero (325 millones de años) encontrada en Shalwy, Donegal, Irlanda. Para poder disolver el especimen de la roca se empleó ácido. (a) Cilindro completo; (b) detalle de traqueidas donde se aprecian los engrosamientos.

Lámina 5. (a) Micrografía de barrido electrónico de un órgano de polen carbonizado de hace 335 millones de años (Carbonífero) procedente de Escocia; (b) microscopía tomográfica de rayos X procedentes de sincrotrón de una sección virtual del mismo especimen, y (c) imagen reconstruida.

Lámina 6. Los órganos fértiles carbonizados de helecho de 335 millones de años extraordinariamente conservados procedentes de caliza de Kingswood, Escocia, pueden estudiarse mediante muchas técnicas. Mediante el microscopio de barrido elétronico, detalle de (a) óvulo de un milímetro de largo, con (b) pelos glandulares dispuestos en espiral. Mediante la tomografía por rayos X procedentes de sincrotrón, (c) la sección transversal interna puede reproducirse digitalmente sin destruirla. Muchas de estas muestras pueden utilizarse para reconstruir (d) el óvulo codificando por colores diferentes capas que pueden irse eliminando digitalmente, mostrando por ejemplo (e) la megasespora interna. Estas técnicas también han sido utilizadas para el estudio de (f) órganos de polen del mismo depósito.

Lámina 7. Fragmentos de plantas, incluidos sedimentos de medida de carbón vegetal del Carbonífero (310 millones de años), Swillington Quarry, cerca de Leeds, Yorkshire, Reino Unido. Micrografías de barrido electrónico de diversas plantas y partes de plantas cuya anatomía se halla magníficamente conservada: (a) madera de cordaite; (b) eje espinoso; (c) hoja de pteridosperma; (d) hoja de cordaite; (e) detalle de (d) en el que muestran estomas y papilas.

Lámina 8. (a) Fragmentos de carbón vegetal encontrados en caliza del Carbonífero inferior (335 millones de años) en Pettycur, Escocia; (b) micrografía de barrido electrónico del eje principal de un helecho (rachis); y (c) hoja de helecho con estomas bien conservados. La densidad de los estomas puede arrojar datos sobre el contenido de dióxido de carbono de la atmósfera.

Lámina 9. (a) Carbón vegetal del Wealden del Cretácico inferior (120 millones de años) de la isla de Wight, Inglaterra, incluidos helechos carbonizados; (b) su anatomía puede estudiarse mediante microscopio de barrido electrónico. El envés de la hoja en (b) muestra numerosos estomas (poros para el intercambio de gases).

Lámina 10. Carbón vegetal de sedimentos del Wealden, Cretácico inferior (120 millones de años), de Bélgica. Pueden encontrarse gruesas capas de hojarasca carbonizada en las que pueden apreciarse pequeñas plantas carbonizadas, y también fragmentos de insectos, mediante el microscopio de barrido electrónico, como en esta imagen.

Lámina 11. (a-c) Micrografía de barrido electrónico de flores carbonizadas (110 millones de años), Georgia, USA, y (d) Scandianthus de Suecia (noventa millones de años).

Lámina 1. Incendios en California vistos por satélite en un solo día, en octubre de 2007, con columnas de humo agrupándose sobre el océano Pacífico.

La posición del incendio activo que se muestra procede de una sola área.

Lámina 2. Incendios en todo el mundo registrados por observación vía satélite. (a) Incendios activos vistos entre el 1 y el 10 de enero de 2013; (b) mapa acumulativo de todos los incendios correspondientes al año 2016.

Lámina 3. Incendios en África, registrados mediante observación vía satélite, donde podemos ver patrones claramente diferentes en distintas épocas del año. Cada imagen muestra los datos acumulativos correspondientes a los incendios ocurridos durante un periodo de diez días de cada mes a lo largo de ocho meses, de enero (arriba a la izquierda) a agosto (abajo a la derecha) de 2005.

Lámina 4. El conocido como North Fire, ocurrido en 2015 en el sur de California, rebasó los límites de la autopista, destruyendo viviendas y poniendo en riesgo la vida de muchas personas.

Lámina 5. Humo oscuro y espeso de un incendio en un bosque de coníferas.

Lámina 6. Ciervo refugiándose en el agua de un río durante un gran incendio en Norteamérica.

Lámina 7. Incendio de pinos de Banks/abetos negros en la Canadá boreal. Obsérvese que el fuego de superficie se ha extendido mediante combustibles en escalera hasta las copas de los árboles.

Lámina 8. Incendio en un bosque al sureste de Australia, de un tipo de vegetación llamada esclerófila, con eucaliptos. El fuego, predominantemente de superficie, se ha extendido a la copa de un árbol.

Lámina 9. Carbón vegetal en lignito del Mioceno (veinte millones de años), depósitos de lignito cerca de Colonia, Alemania. Los trozos de carbón vegetal son cubos negros y brillantes de un centímetro de tamaño.

Lámina 10. Carbón vegetal negro y megaesporas marrones no carbonizadas de sedimentos del Carbonífero Inferior (325 millones de años) en Berwickshire, Escocia, con palos carbonizados bien conservados.

Lámina 11. Troncos de lycophyta arborescente rellenos de arenisca, Carbonífero superior (trescientos millones de años) en Joggins, Nueva Escocia.

Lámina 12. Reconstrucción de un tetrápodo en Joggins, Nueva Escocia, del Periodo Carbonífero (trescientos millones de años), en el que los árboles pudieron quedarse huecos a raíz de un fuego, sirviendo de refugio o escondite durante otro gran incendio.

Lámina 13. Reconstrucción del mundo de grandes incendios del Cretácico, en el que se muestran dinosaurios (Struthiomimus) huyendo de un fuego.

Lámina 14. Fuegos de turba en Indonesia.