Volcanismo andino, fertilización oceánica, renovación de ecosistemas marinos y enfriamiento global en el Mioceno tardío

Volcanes, océanos y un antiguo enfriamiento

El Mioceno tardío, hace unos 7 a 5 millones de años, fue un periodo en el que el clima de la Tierra se enfrió, la vida oceánica se reorganizó y las grandes ballenas iniciaron su camino hacia tamaños gigantescos. Este estudio plantea una pregunta sorprendente: ¿podrían los volcanes a lo largo de los Andes, al esparcir ceniza rica en nutrientes sobre los océanos, haber ayudado a alimentar la vida marina, extraer dióxido de carbono de la atmósfera y empujar al planeta hacia condiciones más frías? Al unir fósiles, registros geoquímicos y modelos computacionales sofisticados, los autores exploran cómo las erupciones en tierra pudieron remodelar la vida y el clima en el mar.

Montañas que alimentan al mar

Los Andes forman la cadena volcánica activa más larga del mundo, se elevan sobre Sudamérica y se sitúan junto a algunas de las regiones oceánicas más productivas del planeta, incluido la corriente de Humboldt y el Océano Austral. Cuando los volcanes allí estallan de forma explosiva, lanzan ceniza a la atmósfera, donde los vientos pueden transportarla a gran distancia sobre el mar. Esa ceniza no es solo polvo: contiene nutrientes clave como hierro, fósforo y silicio, que a menudo escasean en las aguas superficiales. El estudio se centra en el Mioceno tardío, cuando el volcanismo andino fue especialmente intenso. Al mismo tiempo, los registros globales muestran un aumento de la productividad oceánica, cambios generalizados en los ecosistemas marinos, caída del dióxido de carbono atmosférico y un enfriamiento general. Los autores proponen que las repetidas caídas de ceniza desde los Andes contribuyeron a fertilizar el océano, reforzando el vínculo entre la vida y el clima.

Pistas en fósiles y barro oceánico

Para probar esta idea, los investigadores revisaron primero numerosos registros independientes de todo el mundo. Los sedimentos marinos en la costa de Perú y Chile conservan capas ricas en ceniza llenas de algas microscópicas (diatomeas), restos de esponjas y diversos fósiles de vertebrados, lo que apunta a mares costeros altamente productivos y redes tróficas complejas. Compilaciones globales de restos de diatomeas, niveles de fosfato en aguas profundas y depósitos ricos en sílice muestran un notable aumento de la productividad durante el Mioceno tardío. Al mismo tiempo, los registros de ballenas y otros grandes animales marinos revelan una historia llamativa: las ballenas barbadas aumentaron rápidamente de tamaño, mientras que las tasas de extinción entre la megafauna marina crecieron, especialmente hacia el Plioceno. Estos patrones sugieren que cambios sostenidos en la productividad y los hábitats oceánicos, al menos en parte impulsados por la entrega de nutrientes desde tierra, ejercieron presiones poderosas sobre la vida marina.

Siguiendo la ceniza en el viento y en el agua

El equipo luego recurrió a modelos para ver si la ceniza andina razonablemente podría haber suministrado suficientes nutrientes para tener un efecto significativo. Usando un modelo de transporte atmosférico, simularon cómo la ceniza del Alto Andes centrales viajaría bajo patrones de viento similares a los actuales. La mayoría de las plumas de ceniza se desplazaron hacia el este sobre el Atlántico Sur y siguieron hacia el océano Índico meridional, mientras que una parte cayó directamente en el Pacífico frente a la costa norte de Chile. A continuación, introdujeron este flujo de nutrientes procedente de la ceniza en un modelo del sistema Tierra que sigue la física, la biología y el intercambio de carbono del océano. En pulsos cortos que representaban erupciones individuales, el modelo mostró fuertes aumentos en las floraciones de diatomeas y una mayor captación de dióxido de carbono por el Océano Austral. Repetidos cada pocas décadas o siglos, estos impulsos generaron un aumento persistente en la exportación de carbono hacia las aguas profundas y los sedimentos.

Memorias largas en el océano profundo

Puesto que el mar profundo responde lentamente, los autores también usaron un segundo modelo más idealizado capaz de ejecutarse durante decenas de miles de años. Este modelo siguió los nutrientes y el carbono mientras se ciclaban por el océano y se enterraban en los sedimentos. Pulsos únicos de ceniza provocaron solo descensos temporales del dióxido de carbono atmosférico, ya que el océano profundo acabó devolviendo el carbono almacenado a la superficie. Pero cuando las erupciones se repitieron con frecuencia—especialmente combinadas con un aumento del polvo de fondo procedente de la expansión de regiones áridas—el modelo produjo descensos sostenidos del orden de 10 a 15 partes por millón de dióxido de carbono a lo largo de varios miles de años. Si bien modestos por sí solos, tales reducciones podrían volverse importantes al sumarse a otros procesos activos en el Mioceno tardío, como la elevación montañosa, cambios en la circulación oceánica y el crecimiento de capas de hielo.

Cómo la ceniza antigua pudo ayudar a enfriar la Tierra

Al final, el estudio concluye que las erupciones andinas repetidas probablemente hicieron más que oscurecer los cielos antiguos. Al suministrar de forma continua ceniza rica en hierro y fósforo a aguas pobres en nutrientes del Océano Austral, ayudaron a alimentar floraciones de diatomeas, reforzar la bomba biológica que transporta carbono al océano profundo y reducir sutilmente el dióxido de carbono atmosférico. Esta fertilización, combinada con el aumento de las entradas de polvo, el desplazamiento de las corrientes oceánicas y las retroalimentaciones asociadas al crecimiento de las poblaciones de ballenas, podría haber contribuido al enfriamiento global del Mioceno tardío y a la remodelación de los ecosistemas marinos. El trabajo subraya lo estrechamente entrelazadas que están las partes sólidas, líquidas y vivas de la Tierra—y cómo el “fertilizante” volcánico de las montañas puede resonar a través de los océanos y la atmósfera durante milenios.

Cita: Carrapa, B., Clementz, M.T., Cosentino, N.J. et al. Andean volcanism, ocean fertilization, marine ecosystem turnover, and global cooling in the Late Miocene. Commun Earth Environ 7, 335 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03457-4

Palabras clave: Volcanismo andino, fertilización oceánica, enfriamiento del Mioceno tardío, productividad del Océano Austral, cambio en los ecosistemas marinos