Registros paleoambientales a partir de espeleotemas yesíferos y carbonáticos

 

 

Durante las últimas décadas, los registros paleoclimáticos obtenidos a partir de espeleotemas han sido una pieza clave en las investigaciones sobre el clima del pasado. Los estudios se han centrado principalmente en el análisis de espeleotemas carbonáticos, sin poner atención por lo general sobre otro tipo de concreciones minerales.

 

En esta Tesis se ha indagado en el uso de los espeleotemas yesíferos como proxies paleoambientales. Por un lado, se proponen las concreciones de yeso como indicadores de condiciones concretas en el interior de cavidades debido a su especificidad ambiental. Por otro, se ha estudiado la geocronología, la composición isotópica, la concentración en elementos minoritarios, la mineralogía y la cristalografía de algunos ejemplares de los espeleotemas de yeso más espectaculares a nivel mundial, tanto vadosos como freáticos, con el fin de obtener registros paleoclimáticos.

 

Los peculiares espeleotemas de la Cueva de las Espadas de la mina de Naica (Chihuahua, México) han revelado variaciones en la posición relativa del nivel freático y cambios en la composición isotópica, salinidad y temperatura del agua del acuífero de Naica durante los últimos 60 ka. Estas oscilaciones han sido deducidas a partir de la mineralogía, la composición isotópica y la concentración de elementos traza de estos espeleotemas, y están relacionadas con cambios climáticos ocurridos durante este periodo, tales como el Older Dryas o el evento 8,2 ka. Los resultados geoquímicos sugieren variaciones en la fuente de humedad (Pacífico/Golfo de México) entre el último periodo Glacial y el Holoceno en relación a cambios en la circulación atmosférica a escala regional. Otro ejemplo de espeleotemas yesíferos freáticos estudiados en la presente Tesis son los megacristales de selenita de la Geoda Gigante de Pulpí (Almería) cuyo origen estuvo relacionado con la interacción de aguas de origen meteórico y marino cuya temperatura y composición química fueron modificadas en el sistema hidrotermal de Pulpí para dar lugar a la precipitación de yeso selenítico.

Por otro lado, se han estudiado espeleotemas yesíferos de génesis subaérea procedentes del Karst en yesos de Sorbas (Almería). Sus composiciones isotópica y elemental han revelado variaciones climáticas acontecidas en el sudeste de la península ibérica durante el final de la Edad del Bronce y el Periodo Romano (3000-1500 años BP). Estos datos sugieren un clima relativamente seco y cálido, típicamente mediterráneo en torno a 2800 años BP y una evolución del clima hacia condiciones más húmedas y probablemente más frías durante el “Periodo Húmedo Romano” en el sudeste de España. El crecimiento relativamente rápido de estos espeleotemas los convierte en proxies de alta resolución de un periodo climático poco estudiado en cavidades.

Por otro lado, los espeleotemas carbonáticos también han tenido un lugar destacado en esta Tesis. Es el caso de los espeleotemas ambarinos de la Cueva de El Soplao (Cantabria) cuya espectacular coloración ha sido relacionada con lixiviados procedentes de estratos de materia orgánica fósil y con los yacimientos de ámbar recientemente descubiertos en el entorno de El Soplao. Su compleja mineralogía compuesta por capas de calcita ambarina y aragonito así como sus características geoquímicas e isotópicas han sido estudiadas con el fin de conocer los cambios ambientales acontecidos en la cavidad durante su formación. Otros espeleotemas singulares de la Cueva de El Soplao también han sido examinados, como es el caso de las coladas aragoníticas con intercalaciones de arcillas cementadas o las costras ferromanganésicas que aparecen sobre paredes y techos, y cuyo origen está relacionado con la alternancia de condiciones vadosas y freáticas en la cueva. En el caso particular de los materiales detríticos atrapados en el interior de las coladas aragoníticas se han relacionado con eventos de avenidas que arrastraron y movilizaron materiales endokársticos en la Cueva de El Soplao, especialmente en torno a 400 ka BP.

En relación a este tipo de espeleotemas peculiares, también se ha examinado la mineralogía además de la composición química e isotópica de algunos depósitos de moonmilk de cuevas españolas como son la Sima de la Higuera (Pliego, Murcia), la Cueva del Agua (Iznalloz, Granada), la Cueva de los Apas (Sorbas, Almería) o la mencionada Cueva de El Soplao con el fin de deducir los mecanismos genéticos que los generaron y sus implicaciones paleoambientales. Finalmente, además de los depósitos ferromanganésicos de la Cueva de El Soplao se han estudiado otros procedentes de la Sima de la Higuera, cuya tipología y génesis atienden a procesos totalmente distintos. En este caso, el carácter hipogénico del sistema dio lugar a un “boxwork” relacionado con la precipitación de minerales ferromanganésicos por primera vez descrito en una cavidad.

En esta Tesis Doctoral se demuestra el enorme potencial que presentan los espeleotemas yesíferos y carbonáticos como indicadores paleoclimáticos a partir del estudio de sus características mineralógicas, geocronológicas, geoquímicas e isotópicas.