Historia de la vegetación, ambiente y evidencia de actividad humana de los últimos 6,000 años en el lago alpino La Luna, Nevado de Toluca

Autores/as

  • Juan Pablo Ruiz-Cordova Posgrado ehn Ciencias Biol{oogicas, Instituto de Geología, UNAM
  • Socorro Lozano-García UNAM http://orcid.org/0000-0002-3579-175X
  • Margarita Caballero Instituto de Geof{isica, UNAM
  • Blanca Lorena Figueroa-Rangel Departamento de Ecología y Recursos Naturales, Centro Universitario de la Costa Sur, Universidad de Guadalajara
  • Susana Sosa-Nájera Instituto de Geología, UNAM
  • Martín Salvador Hernández-Vázquez

DOI:

https://doi.org/10.22201/ib.20078706e.2019.90.2996

Palabras clave:

Cambio climático, Holoceno, Palinología, Incendios, Lago alpino

Resumen

El registro sedimentario del lago La Luna, proporciona evidencias sobre la dinámica de la vegetación y el cambio climático durante los últimos 6000 años cal AP (calibrados antes del presente). Se realizaron análisis palinológicos, geoquímicos y material carbonizado para describir los cambios en las comunidades y el ambiente. El registro paleoecológico inició con el establecimiento de elementos del pastizal alpino. El espectro polínico muestra la existencia de bosques de coníferas y de Quercus entre 6000 y 4700 años cal AP, asociados con condiciones climáticas húmedas
y baja frecuencia de incendios forestales. Entre 4700 a 2000 años cal AP, hay ambientes más secos, con incremento de incendios forestales y abundancia elevada de Pinus. Durante los últimos 2000 años cal AP, las variaciones en la vegetación muestran un aumento de Abies y una disminución de Pinus asociados con condiciones ambientales relativamente húmedas durante el Clásico (1-650 años dC), el aumento de Pinus en el registro paleoecológico sugiere condiciones climáticas más secas durante el Epiclásico (650-950 dC) y la Anomalía Climática Medieval (950 a 1300 dC). Durante la Pequeña Edad de Hielo (1300-1850 dC) se infieren ambientes fríos con una menor frecuencia de incendios El registro de Zea mays, sugiere actividad humana en el área de estudio desde el año 4680 cal AP.

Citas

Acuna-Soto, R., Stahle, D., Therrell, M., Griffin, R. y Cleaveland, M. (2004). When half of the population died: the epidemic of hemorrhagic fevers of 1576 in México. Microbiology Letters ,240,1 – 5.

Acuna-Soto, R., Stahle, D., Therrell, M., Gomez-Chavez, S. y Cleaveland, M. (2005). Drought, epidemic disease, and the fall of classic period cultures in Mesoamerica (AD 750 – 950). Hemorrhagic fevers as a cause of massive population loss. Medical hypotheses, 65, 405 – 409.

Alcocer, J., Oseguera, L.A., Escobar, E., Peralta, L. y Lugo, A. (2004). Phytoplankton biomass and water chemistry in two high mountains, tropical lakes in central México. Arctic, Antarctic and Alpine Research ,36, 342 – 346.

Alfaro-Ramírez, F.U., Arredondo-Moreno, J.T., Pérez-Suárez, M. y Endara-Agramont, A.R. (2007). Pinus hartwegii Lindl. treeline ecotone:structure and altitudinal limits at Nevado de Toluca, México. Revista Chapingo, Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 23, 261 – 273.

Almeida-Lenero, L., Hooghiemstra, H., Cleef, A.M. y van Geel, B. (2005). Holocene climatic and environmental change from pollen records of lakes Zempoala and Quila, central Mexican highlands. Review of Palaeobotany and Palinology, 136, 63 – 92.

Arce, J.L., Macías, J.L., Gardner, J.E. y Layer, P.W. (2006). A 2.5 ka history of dacitic magmatim at Nevado de Toluca, México: Petrological, 40 Ar/ 39 Ar dating, and experimental constraints on petrogenesis. Journal of petrology, 3, 457 – 479.

Beach, T., Luzzadder-Beach, S., Cook, D., Dunning, N., Kennett, D.J., Krause, S., Terry, R., Trein, D. y Valdez, F. (2015). Ancient Maya impacts of the earth’s surface: An early Anthropocene analog? Quaternary Science Reviews, 124, 1 – 30.

Bernal, J.P., Lachniet, M., CcCulloch, M., Mortimer, G., Morales, P., y Cienfuegos, E. (2011). A speleothem record of Holocene climate variability from southwestern México. Quaternary Research, 75, 104 – 113.

Bhattacharya, T., Byrne, R., Bôhnel, H., Wogau, K., Kienel, U., Ingram, B.L. y Zimmerman, S. (2015). Cultural implications of late Holocene climate change in the Cuenca Oriental, México. PNAS, 6, 1693 – 1698.

Bhattacharya, T., Chiang, J.C.H. y Cheng, W. (2017). Ocean-atmosphere dynamics linked to 800 – 1050 CE drying in Mesoamérica. Quaternary Science Reviews, 169, 263 – 277.

Birks, H.J.B. y Birks, H.H. (1980). Quaternary Palaeoecology. Baltimore: University Park Press.

Blaauw, M. y Christen, J.A. (2011). Flexible paleoclimate age-depth models using an autoregressive gamma process. Bayesian Analysis, 6, 457 – 474.

Bradbury, J.P. (2000). Limnological of the Lago de Patzcuaro, Michoacán, México for the past 48,000 years: Impacts of climate and men. Palaeogeography, Palaeoclimatology and Palaeoecology, 163, 69 – 95.

Brown, T.A., Nelson, D.E., Mathewes, R.W., Vogel, J.S. y Southon, J.R. (1989). Radiocarbon dating of pollen by accelerator mass spectrometry. Quaternary Research, 32, 205 – 212.

Bush, M., y Metcalfe, S.E. (2012). Latin America and the Caribbean. En S.E. Metcalfe y D.J. Wash (Eds.), Quaternary environmental change in the tropics (pp. 263 – 301). Estados Unidos: Blackwell Quaternary Geoscience Series.

Caballero, M., Ortega, B., Valadez, F., Metcalfe, S.E., Macias, J.L., y Sugiura, Y. (2002). Sta. Cruz Atizapán: a 22-ka lake level record and climatic implications for the Holocene human occupation in the Upper Lerma Basin, Central México. Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology, 186, 217 – 235.

Calvert, S.E. y Pedersen, T.F. (2007). Elemental proxies for palaeoclimatic and palaeoceanographic variability in marine sediments: Interpretation and application. En: C. Hillaire-Marcel y A. Devernal (Eds), Developments in marine geology (pp. 567 – 644), New York: Elsevier.

Castillo-Batista, A.P., Figueroa-Rangel, B.L., Lozano-García, S., Olvera-Vargas, M. y Cuevas-Guzmán, R. (2016). Historia florística y ambiental del bosque mesófilo de montaña en el centro-occidente de México durante la pequeña edad de hielo. Revista Mexicana de Biodiversidad, 87, 216 – 229.

Clarke, K.R. y Ainsworth, M.A. (1993). A method of linking multivariate community structure to environmental variables. Marine Ecology Progress Series, 92, 205 – 219.

Cook, B.I., Anchukaitis, K.J., Kaplan, J.O., Puma, M.J., Kelley, M. y Gueyffier, D. (2012). Pre-columbian deforestation as an amplifier of drought in Mesoamérica. Geophysical Research Letters. 39, 1 – 5.

Cran.r-project. 2018a. MASS package. Berkeley, California. Recuperado el 20 de junio, 2018 de: https://cran.r-project.org/web/packages/MASS/MASS.pdf

Cran.r-project. 2018b. mgcv package. Berkeley, California. Recuperado el 20 de junio, 2018 de: https://cran.r-project.org/web/packages/mgcv/mgcv.pdf

Cran.r-project. 2018c. Vegan package. Berkeley, California. Recuperado el 20 de junio, 2018 de: https://cran.r-project.org/web/packages/vegan/vegan.pdf

Crowley, T.J. y Lowery, T.S. (2000). How warm the Medieval Warm Period? Journal of the Human Environment, 29, 51 – 54.

Cuna, E., Zawista, E., Caballero, M., Ruiz-Fernández, A.C., Lozano-García, S. y Alcocer, J. (2014). Environmental impacts of little ice age cooling in central México recorded in the sediments of a tropical alpine lake. Journal Paleolimnology, 51, 1 – 14.

Cuna, E., Caballero, M., Zawisza, E. y Ruiz-Fernández, A.C. (2015). Historia ambiental de un lago alpino en el centro de México (1230 – 2010). Revista Especializada en Ciencias Químico-Biológicas, 18, 97 – 106.

Díaz-Roldán, A.V. (2013). Diagnosis de la vegetación y flora del Parque Nacional Nevado de Toluca (Estado de México, México) y propuesta para su gestoría. Tesis de licenciatura. Universidad Nacional Autónoma de México, D.F., México.

Davies, S.J., Metcalfe, S.E., Aston, B.J., Byrne, R., Champagne, M.R., Jones, M.D., Leng, M.J. y Noren, A.J. (2018). A 6,000 years record of environmental change from the Eastern Pacific margin of central México. Quaternary Science Reviews, 202, 211 – 224.

Domínguez-Vázquez, G., Osuna-Vallejo, V., Castro-López, V.E. e Israde-Alcántara, I. (2018). Changes in vegetation structure during the Pleistocene-Holocene transition in Guanajuato, central México. Vegetation History and Archaeobotany, 28, 81 – 91.

Douglas, P.M.J., Pagani, M., Canuto, M.A., Brenner, M., Hodell, D.A., Eglinton, T.I. y Curtis, J.H. (2015). Drought, agricultural adaption, and sociopolitical collapse in the Maya Lowlands. Proceedings of the National Academy of Sciences 18, 5607 – 5612.

Erdtman, G. (1969). Handbook of palynology: an introduction to the study of pollen grains and spores. Munksgaard, Copenhague: Leinen, D.kr.

Figueroa-Rangel, B.L., Willis, K.J y y Olvera-Vargas, M. (2008). 4200 years of pine-dominated upland forest dynamics in west-central México: human or natural legacy? Ecology, 89, 1893 – 1907.

García, E. (2004). Modificaciones al sistema de clasificación climática de Köppen. México, D.F.: Instituto de Geografía (IG)-Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

González-Elizondo, M.S., Reznicek, A.A. y Tena-Flores, J.A. (2018). Cyperaceae in México: diversity and dsitribution. Botanical sciences, 96, 305 – 331.

Gol´dbert, E.L., Fedarin, M.A., Grachev, M.A., Zolotarev, K.V. y Khlytov, O. (2001). Geochemical indicators of paleoclimate changes in sediments of lake Baikal. Geologiya I Geofizika, 42, 76-86.

Grimm, E. (1987). CONISS: A FORTRAN 77 program for stratigraphically constrained cluster analysis by the method of incremental sum of squares. Computers and Geoscieces, 13, 13 – 55.

Grimm, E. (1988). Data analysis and display. En: B. Huntley y T. Webb III (Eds.), Vegetation history (pp. 43 – 76). Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers.

Grimm, E. (1990). TILIA and TILIA. GRAPH: PC spreadsheet and graphics software for pollen data. INIQUA group on data handling methods. Newsletter, 4, 5 – 7.

Hernández-Vásquez, M.S. (2016). Estudio paleolimnológico con base en asociaciones de diatomeas en el lago LL del Nevado de Toluca. Tesis de licenciatura. Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, México, D.F.

Hodell, D.A., Brenner, M., Curtis, J.H. y Guilderson, T. (2001). Solar forcing of drought frequency in the Maya lowlands. Science, 292, 1367 – 1369.

Instituto Nacional de Antropología e Historia. (2015). Métodos de fechamiento confirman el dilatado uso ritual del Nevado de Toluca. Instituto Nacional de Antropología e Historia (INAH). México, D.F. Recuperado el 20 de junio, 2016: www.inah.gob.mx/es/boletines/3804-metodos-de-fechamiento-confirman-el-dilatado-uso-ritual-del-nevado-de-toluca

Jáuregui-Ostos, E. (2000). El clima de la Ciudad de México. México, D.F.: Instituto de Geografía (UNAM), Plaza y Valdéz.

Jiménez-Moreno, W. (1959). Síntesis de la historia pretolteca de Mesoamérica. En: C. Cook de Leonard (Ed.). Esplendor del México antiguo (pp. 1019 -1108). México: Centro de Investigaciones Antropológicas de México.

Jones, M.D., Metcalfe, S.E., Davies, S.J. y Noren, A. (2015). Late Holocene climate reorganisation and North American monsoon. Quaternary Science Reviews, 124, 290 – 295.

King, J.R. y Jackson, D. (1999). Variable selection in large environmental dat sets using principal components analysis. Environmetrics, 10, 67 – 77.

Kennett, D.J. y Beach, T. (2013). Archaeological and environment lessons for the Antrhopocene from the Classic Maya collapse. Anthropocene, 4, 88 – 100.

Lachniet, M.S., Bernal, J.P., Asmerom, Y., Polyak, V. y Piperno, D. (2012). A 2400 yr Mesoamerican rainfall reconstruction links climate and cultural change. Geological Society of America, 3, 259 – 262.

Lazcano, J.C. y Sallum, M. (2015). Patrón de asentamiento de los grupos que habitaron el valle de Puebla-Tlaxcala, México, durante el período Epiclásico. Museo de Arqueología, 21, 45 – 60.

López-Pérez, M. (2014). Material carbonizado en registros lacustres como indicador de regímenes de incendios en el centro y sur del país. Tesis de licenciatura. Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, México, D.F.

Lotter, A. (2003). Multi-proxy climatic change. En: A. Mackay, R. Battarbee, J. Birks y F. Oldfield (Eds.), Global change in the Holocene (pp. 373 – 383). London: Hodder Arnold.

Lozano-García, S. y Vázquez-Selem, L. (2005). A high elevation Holocene pollen record from Iztaccihuatl volcano, Central México. The Holocene, 15, 329 – 338.

Lozano-García, S., Caballero, M. y Ortega, B. (2007). Tracing the effects of the Little Ice Age in the tropical lowlands of Mesoamerica. Proceedings of the National Academy of Sciences 104 (41): 16200-3.

Lozano-García, S., Caballero, M., Ortega, B., Sosa, S. y Rodríguez and Schaaf, P. (2010). Late Holocene palaeoecology of Lago Verde: evidence of human impact and climate change in the northern limit of the neotropics during the late Formative and Classic periods. Vegetation History and Archaeobotany, 19, 177 – 190.

Lozano-García, S., Torres, E., Ortega, B., Vazquez, G. Y Caballero, M. (2013). Ecosystem responses to climate and disturbances in western central México during the late Pleistocene and Holocene. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 370, 184 – 195.

Luna-Vega, I., Alcántara-Ayala, O., Espinosa, D. y Morrone, J.J. (1999). Historical relationships of the Mexican cloud forests: a preliminary vicariance model applying parsimony to vascular plant taxa. Journal of Biogeography, 26, 1299 – 1305.

Machuca, P. (2013). El arribo de plantas a las Indias occidentales: el caso del Balsas- Jalisco a través de las Relaciones geográficas del siglo XVI. Relaciones, 136, 73 – 114.

Macías, J.L., García, P.A., Arce, J.L., Siebe, C. y Espíndola, J.M. (1997). Late Pleitocene-Holocene cataclysmic eruptions at Nevado de Toluca and Jocotitlán volcanoes, Central México. BYU Geology Studies. 42, 493 – 528.

Magaña, V. (1999). El clima y El Niño en México. México: Dirección General de protección Civil, Secretaría de Gobernación.

Metcalfe, S.E. y Hales, P.E. (1994). Holocene diatoms from a Mexican cráter lake: La Piscina de Yuriria. Memoirs of the California Academy of Sciences, 17, 501 – 515.

Metcalfe, S.E. (1995). Holocene environmental change in the Zacapu basin, México: A diatom-based record. The Holocene, 5, 195 – 208.

Metcalfe, S.E. y Davies, S. (2007). Deciphering recent climate change in central Mexican lake records. Climatic Change, 83, 169 – 186.

Metcalfe, S.E., Jones, M.D., Davies, S.J., Noren, A. y MacKenzie, A. (2010). Climate variabiliity in the North American Monsson region, recorded in laminated lake sediments from Laguna de Juanacatlán, México. The Holocene, 20, 1195 – 1206.

Metcalfe, S.E., Barron, J.A. y Davies, S.J. (2015). The Holocene history of the North American monsoon: known knowns´ and known unknowns´ in understanding its spatial and temporal complexity. Quaternary Science Reviews, 120, 1 – 27.

Och, L.M., Müller, B., Voegelin, A., Ulrich, A., Göttlicher, J., Steiniger, R., Mangold, S., Vologina, E.G. y Sturn, M. (2012). New insights into the formation and burial of Fe/Mn accumulations in Lake Baikal sediments. Chemical Geology, 330 – 351, 244 – 259.

Oksanem, J. (2015). Multivariate analysis of ecological communities in R: vegan tutorial. Universidad de Oulu, Finlandia. Recuperado el 3 de marzo, 2019 de: http://cc.oulu.fi/~jarioksa/opetus/metodi/vegantutor.pdf

Olsson, I.U. (1986). Radiometric dating. En: B.E. Berglund (Ed.), Handbook of Holocene Palaeoecology and Palaeohydrology (pp. 273 312). Chichester, United Kingdom: John Wiley and Sons.

Park, J., Byrne, R., Bôhnel, H., Molina Garza, R. y Conserva, M. (2010). Holocene climate change and human impact, Central México: a record based on mar lake pollen and sediment chemistry. Quaternary Research, 29, 618 – 632.

Park, J., Byrne, R. y Böhnel, H. (2017). The combined influence of Pacific decadal oscillation and Atlantic multidecadal oscillation on central México since the early 1600s. Earth and Planetary Science Letters, 464, 1 – 9.

Quezada, N. (1995). Congregaciones de indios y grupos étnicos: el caso del Valle de Toluca y zonas aledañas. Revista Complutense de Historia de América, 21, 141 – 165.

Rasband, W.S. (2005). ImageJ version 1.32J. National Institute of Health, USA. Recuperado el 20 de agosto, 2018 de: https://imagej.net/ImageJ

R Core Team. (2018). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna. Recuperado el 20 de agosto, 2018 de: https://www.R-project.org.

Rodríguez-Ramírez, A., Caballero, M., Roy, P.D., Ortega, B., Vázquez-Castro, G. y Lozano-García, S. (2015). Cllimatic variability and human impact during the last 2000 years in western Mesoamerica: evidence of late Classic (AD 600 – 900) and Little Ace drought events. Climate Past, 11, 1239 – 1248.

Rull, V., Montoya, E., Nogué, S. y Huber, O. (2011). Preliminary palynological analysis of a Holocene peat bog from Apokará-tepui (Chimantá Massif, Venezuela, Guayana). Collectanea Botanica, 30, 79 – 88.

Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales y Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas (Conanp). (2016). Programa de manejo Área de Protección de Flora y Fauna Nevado de Toluca. México. Recuperado el 22 de febrero, 2018 de: https://www.conanp.gob.mx/que_hacemos/pdf/programas_manejo/2017/PM%20Nevado%20de%20Toluca%20-(web).pdf

Sengupta, D. (2012). Models of five climatically sentitive taxa in Central and Northwestern México during the present, the mid-Holocene and the Last Glacial Maximum. Tesis de doctorado. University of California of Berkeley. California, Estados Unidos.

Servicio Meteorológico Nacional. (2017). Recuperado el 20 de agosto, 2017 de: www.smn.cna.mx

Servicio Meteorológico Nacional. (2018). Recuperado el 20 de junio, 2018 de: http://smn.cna.gob.mx/es/climatologia/informacion-climatologica

Sigala-Regalado, I., Caballero, M., Correa-Metrio, A., Lozano-García, S., Pérez, L., Vázquez, G. y Zawisza, E. (2017). Basic limnology of 30 continental waterbodies of the TransMexican Volcanic Belt gradients. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, 69, 313 – 370.

Sosa-Nájera, S., Lozano-García, S., Roy, P.D. y Caballero, M. (2010). Registro de sequías históricas en el occidente de México con base en el análisis elemental de sedimentos lacustres: el caso del lago de Santa María del Oro. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, 63, 437 – 451.

Sosa-Nájera, M.S. (2013). El Holoceno tardío en el occidente de México: el registro palinológico y geoquímico del lago cráter de Santa María del Oro, Nayarit. Tesis de doctorado., Universidad Nacional Autónoma de México. México, D.F.

Stahle, D.W., Cook, E.R., Burnette, D.J., Villanueva, J., Cerano, J., Burns, J.N., Griffin, D., Cook, B.I., Acuña, R., Torbenson, M.C.A., Szejner, P. y Howard, I.M. (2016). The Mexican drought atlas: tree – ring reconstructions of the soil moisture balance during the late pre-hispanic, colonial and modern eras. Quaternary Science Reviews, 149, 34 – 60.

Stockmar, J. (1971). Tablets with spores used in absolute pollen analysis. Pollen et Spores, 13, 615 – 621.

Sugiura, Y. (2005). Reacomodo demográfico y configuración multiétnica en el valle de Toluca. En: Manzanilla, L. (Ed.), Reacomodos demográficos del Clásico al Posclásico en el centro de México (PP. 175 – 202). México, D.F.: Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Sugiura, Y. (2009). Caminando el valle de Toluca: arqueología regional, el legado de William T. Sanders. Cuicuilco, 16, 87 – 111.

Swan, S.L. (1981). México in the little ice age. Journal of Interdisciplinary History, 4, 633 – 648.

Torres-Orozco, R., Arce, J.L., Layer, P.W. y Benowitz, J.A. (2017). The Quaternary history of effusive volcanism of the Nevado de Toluca área, Central México. Journal of South American Earth Scienses, 79, 12 – 39.

Torres, E., Lozano-García, S., Figueroa-Rangel, B.L., Ortega-Guerrero, B. y Vázquez, G. (2012). Cambio ambiental y respuestas de la vegetación de los últimos 17,000 años en el centro de México: el registro del lago de Zirahuén. Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, 3, 764 – 778.

Torres, E., Lozano-García, S., Roy, P.D., Ortega, B., Beramendi-Orozco, L., Correa-Metrio, A. y Caballero, M. (2015). Last glacial droughts and fire regimes in the central Mexican highlands. Journal of Quaternary Science, 30, 88 – 99.

Vázquez-Selem, L. y Heine, K. (2004). Late Quaternary glaciation of México. En: J. Ehlers y P.L. Gibbard (Eds.), Quaternary glaciations – Extent and chronology, part III: South America, Asia, Africa, Australia (pp. 233 – 242). Amsterdam: Elsevier.

Villers-Ruiz, L. y López-Blanco, J. (1995). Evaluación del uso agrícola y forestal del suelo en la cuenca del Río Temascaltepec, Nevado de Toluca. Investigaciones Geográficas, 36, 7 – 19.

Watts, W.A. y Bradbury, J.P. (1982). Paleoecological studies at lake Patzcuaro on the west-central Mexican plateau and at Chalco in the basin of México. Quaternary Research, 17, 56 -70.

Whitlock, C. y Larsen, C.P.S. (2001). Charcoal as a fire proxy. En: J.P. Smol, H.J.B. Birks, W.M. Last (Eds.), Tracking environmental change using sediments: Volumen 3 Terrestrial, algal and siliceous indicators. Dordrecht: Kluver Academic Publishers.

Zamora-Natera, J.F. y Terrazas, T. (2012). Anatomía foliar y del pecíolo de cuatro especies de Lupinus (Fabaceae). Revista Mexicana de Biodiversidad, 83, 687 – 697.

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Publicado

2019-11-08

Número

Sección

ECOLOGÍA