Late Pleistocene to Holocene environmental changes from δ 13C determinations in soils at Teotihuacan, Mexico

Resumen

Utilizamos la firma de isótopos estables de carbono, medida como δ¹³C, en la materia orgánica de suelo (SOM) como un método de alta resolución espacial para inferir algunos cambios ambientales durante el Pleistoceno tardío y el Holoceno en el valle de Teotihuacan. La interpretación se basa en la diferencia de δ¹³Cy preferencias climáticas correspondientes de las plantas referidas como C3, C4 y CAM.
Los valores de δ¹³Cobtenidos de plantas que crecen en el valle hoy en día difieren claramente entre dos grupos: los de las plantas C3 con un promedio de –27%o, y los de C4 y CAM con un promedio cerca de –13%o. Los datos obtenidos para los suelos se encuentran en el intervalo de –25.72 a –15.54 %o. Las secuencias de suelos Pleistoceno tardío– Reciente del valle alto (posición geomorfológica alta), localizadas en el perfil de Cerro Gordo, se caracterizan por una δ¹³Ccon poca variabilidad alrededor de –20%o, indicando una coexistencia duradera entre las plantas C3 y C4 (y CAM). Las firmas más empobrecidas (–23 ± 2) %o, dominadas por carbono derivado de la vegetación tipo C3, corresponden a los suelos de pantano del Pleistoceno tardío en el perfil retrógrado de transición Tepexpan del antiguo lago de Texcoco–Xaltocan. Los paleosuelos en el valle bajo (Pleistoceno tardío – Holoceno medio), incluyendo los de la Pirámide de la Luna, están menos empobrecidos (–17 ± 1) %o, o bien, dominados por carbono de plantas C4 y CAM. Los suelos del Holoceno tardío y modernos presentan una disminución (1–2 %o) respecto a las δ¹³Cde los suelos subyacentes.
A partir de las δ¹³Cde suelos se estimó la porción relativa de la contribución de las plantas C4 a la materia orgánica del mismo. Nuestros resultados implican un incremento, dependiendo del lugar, de entre 10 y 70%, durante el período de transición entre el Pleistoceno tardío y Holoceno temprano, y un dominio de la vegetación tipo C4 en el ambiente del valle, hasta en un 84%, durante Holoceno medio. Nuestros datos apoyan la idea de un cambio natural de un clima más frío y húmedo durante el último Máximo Glacial y el Pleistoceno tardío a uno más seco y caluroso en el Holoceno medio. Un ligero incremento de humedad y establecimiento de un clima semejante al actual, aún cálido y seco, se infiere del incremento en todo el valle, dependiendo del lugar, de 4 a 10%, de la población de plantas C3. Sugerimos que este último cambio climático pudo favorecer el desarrollo de la antigua agricultura. Nuestra interpretación general de los primeros datos de isótopos estables del carbono concuerda con interpretaciones paleoambientales para el área basadas en registros palinológicos y paleolimnológicos en sedimentos lacustres.