Cantera de arcilla de Hammerschmiede

La cantera de arcilla de Hammerschmiede (en alemán: Tongrube Hammerschmiede) es un yacimiento fósil situado en Pforzen , Baviera , Alemania, conocido principalmente por el descubrimiento de Danuvius guggenmosi , el que podría ser el simio bípedo más antiguo conocido . Con una antigüedad de entre 11,66 y 11,42 millones de años, el yacimiento data de la transición entre el Mioceno Medio y el Mioceno Superior , lo que proporciona una importante perspectiva de los cambios faunísticos ocurridos durante este periodo. Esto se correlaciona con el periodo inmediatamente posterior al límite Serravalliense - Tortoniense y las zonas MN 7/8 . Es uno de los yacimientos del Mioceno más conocidos, con más de 15 000 fósiles individuales y 117 especies descubiertas hasta 2020. Ha sido denominado «el descubrimiento paleontológico alemán más importante de las últimas décadas». ^{[ 1 ]}

Los primeros fósiles de Hammerschmiede fueron descubiertos por primera vez por el arqueólogo aficionado Siegulf Guggenmos en 1965. ^{[ 1 ]} El sitio se dio a conocer en los círculos académicos tras las publicaciones sobre su rica fauna de micromamíferos en 1975. ^{[ 2 ]} Desde 2011, las excavaciones son dirigidas por una colaboración entre la Universidad de Tubinga y el Museo Senckenberg , y lideradas por Madelaine Böhme , con la ayuda de voluntarios locales. Las excavaciones se intensificaron en 2015, tras el descubrimiento de una variedad de hallazgos de importancia científica. ^{[ 1 ]} La atención de los medios aumentó tras la descripción de Danuvius guggenmosi en 2019, cuyo nombre honra al descubridor del sitio. ^{[ 3 ]} Apodado "Udo", el descubrimiento fue descrito como el ejemplo más antiguo conocido de un simio bípedo en Hominidae , y algunos medios incluso llegaron a decir que era prueba de que la cuna de la humanidad se encontraba en Baviera. ^{[ 4 ]} El sitio está amenazado por la extracción de arcilla. ^{[ 5 ]}

La cantera de arcilla de Hammerschmiede se encuentra en la región oriental de Allgäu , en Baviera, dentro del municipio de Pforzen, a una altitud de casi 700 m sobre el nivel del mar. Está situada justo al oeste del distrito de Hammerschmiede, del que toma su nombre, y se ubica entre el arroyo Riedgraben al sur y el río Wertach al este. Además, la localidad de Irsee, donde ya se habían descubierto restos fósiles de plantas en la década de 1950, se encuentra a 4,3  km al suroeste. ^{[ 6 ]} La ciudad más cercana es Kaufbeuren, al sureste.

La localidad de Hammerschmiede forma parte de la Molasa de Agua Dulce Superior dentro de la Cuenca de Antepaís Alpina Septentrional . Pertenece a la Obere Serie , que incluye los sedimentos de molasa más jóvenes de Alemania. La sección de 25,7 m de espesor se observa mejor en el extremo sur de la cantera de arcilla.

Las capas dispuestas horizontalmente son principalmente limos carbonáticos de grano fino, arenas finas y arcillitas de color gris. La sucesión sedimentaria se puede rastrear a lo largo de 150 m en dirección norte, con siete capas marcadoras que se pueden rastrear a lo largo de toda la distancia. Estas son tres horizontes de lignito , tres horizontes de arena y una marga . La marga limo-arcillosa homogénea de aproximadamente 0,45 m de espesor contiene una variedad de gasterópodos terrestres y se encuentra en la parte basal del perfil norte. Mientras tanto, las concreciones de carbonato pedogénico  de hasta 10 mm de espesor son abundantes en los 20 cm superiores. Un horizonte de lignito negruzco de 20 cm de espesor se encuentra 1,5 m por encima de este horizonte, superponiéndose a 70 cm de arcilla gris oscura moteada de color amarillento y parduzco. El color de este lignito es laminar, es parcialmente xilótico y puede ser reemplazado horizontalmente por arcilla de turba carbonática. Esta sucesión puede considerarse un paleosuelo cálcico completo , donde la marga representa el horizonte Bk, la arcilla moteada el horizonte Bt y el lignito el horizonte A. Tres cuerpos continuos horizontalmente de arena fina se encuentran entre los horizontes superior e inferior de lignito; el inferior tiene 1,05 m de espesor, es de color gris verdoso, no muestra estructuras de estratificación, pero contiene manchas de hidróxido de hierro. El horizonte medio de arena, compuesto de arena gris azulada a grisácea rica en mica y que contiene manchas de hidróxido de hierro, tiene 2,8 m de espesor en la parte sur de la cantera de arcilla y se desarrolla en un canal de hasta 4 m de profundidad en su base erosiva en el norte. El horizonte superior de arena, que consiste en arena fina limosa gris con manchas de hidróxido de hierro, tiene 1,4 m de espesor y está dividido por un lecho pedogénico de 20 cm de espesor a 0,70 m por encima de su base. Este estrato, que incluye pequeñas raíces fosilizadas, está compuesto por limos arcillosos y arenosos moteados. A 30 cm por encima de la base del horizonte, se encuentran guijarros de arcilla carbonatada pedogénica reelaborados con un diámetro de hasta 3 cm.      

Un  horizonte de lignito de 35 cm de espesor marca la parte superior de la sucesión sedimentaria actualmente expuesta en el afloramiento de Hammerschmiede. Sus 25  cm basales son de color laminar y raramente contienen xilita, mientras que los 10  cm superiores son de arcilla orgánica carbonática negruzca en lugar de lignito. Este horizonte se superpone a unos 10  cm de limo arenoso y arcilloso moteado, de color gris verdoso y amarillo rojizo, libre de carbonato. Dado que  debajo se encuentra un horizonte de limo enraizado de 40 cm de espesor, que contiene abundante carbonato blando blanquecino y pulverulento, la sucesión superior puede interpretarse como un paleosuelo cálcico inmaduro.

Justo debajo de este, se desarrolla otro paleosuelo cálcico menos profundo. Su horizonte A está formado por  una arcilla de turba carbonatada negruzca de 7 cm de espesor, que recubre el horizonte Bt (  arcilla gris de 5 cm de espesor) y el horizonte Bk (  horizonte de arcilla blanquecina de 8 cm de espesor con abundante carbonato pulverulento). El sistema radicular del paleosuelo alcanza los 50  cm por debajo del horizonte A.

Además, entre los dos horizontes arenosos inferiores se encuentran varios paleosuelos truncados, que carecen total o parcialmente del horizonte A. Estos se caracterizan por margas arcillosas moteadas de color gris verdoso amarillento de hasta 0,60 m de espesor, que contienen concreciones de carbonato pedogénico con matriz de soporte. Dos paleosuelos cálcicos menos desarrollados, que carecen por completo de horizontes A pero presentan horizontes Btk ricos en arcilla, conforman los 4 metros basales de la sucesión en el perfil sur. ^{[ 6 ]}

La localidad está dividida en seis capas estratigráficas.

• HAM 1, de edad incierta, pero que probablemente se correlaciona con HAM 5. ^{[ 6 ]}
• HAM 2, de edad indeterminada.
• HAM 3 es un canal de erosión rico en guijarros ligníticos cerca de la parte superior de la secuencia, ^{[ 7 ]} de edad incierta, aunque se propone que es más joven que HAM 1. ^{[ 8 ]}
• HAM 4 está compuesto por arenas estratificadas en artesa de los horizontes arenosos medios del canal, y se ha datado en 11,44 Ma. En las partes más profundas se pueden encontrar estructuras de estratificación cruzada a pequeña escala bien desarrolladas y estratificación cruzada en artesa, mientras que concreciones de carbonato pedogénico reelaboradas, fragmentos de madera y fósiles de gasterópodos y vertebrados se encuentran como residuos del canal. Su parte superior muestra raíces fósiles bien conservadas, que se pueden rastrear hasta profundidades de 2,8 m. ^{[ 6 ]} Las curvas meandriformes individuales representan períodos de depósito de uno a dos siglos, una precisión poco común para los yacimientos fósiles terrestres. ^{[ 9 ]}
• HAM 5 es la capa que proporciona la mayor cantidad de fósiles de vertebrados y ha sido datada entre 11.622 y 11.618 Ma. Su base se encuentra a 681 m sobre el nivel del mar y está compuesta por 0,3 m de marga gris arenosa que contiene el bivalvo Margaritifera flabellata y abundantes concreciones de carbonato pedogénico con soporte de componentes, con un diámetro promedio de 10  mm. Por encima se encuentra una capa de 0,2 m de arena de grano fino a medio, que contiene tanto bivalvos como guijarros de caliche. La siguiente sección de 0,15 m de espesor es similar al horizonte basal, aunque las concreciones de carbonato pedogénico con soporte de componentes son mucho más pequeñas en promedio, generalmente con un diámetro de solo 1  mm. Un cuerpo de arena de grano fino a medio en forma de canal, que contiene guijarros de cuarzo bien redondeados con un diámetro de hasta 35  mm, así como guijarros de mármol. Por encima de 0,2 m se encuentra una arcilla limosa verde grisácea. Esta capa contiene restos de gasterópodos y bivalvos, láminas de arena fina estratificadas, un número reducido de concreciones de carbonato pedogénico y muy pocos guijarros de cuarzo. Un metro de arcilla arenosa verdosa a arena fina sedosa cubre la capa de arena de 0,85 m de espesor. Los moluscos son comunes aquí, aunque están mal conservados debido a la lixiviación parcial de sus conchas de carbonato. ^{[ 6 ]}
• HAM 6, que ha sido completamente explotado, pero según la información disponible es probable que tuviera una estructura lenticular, estaba dominado por restos de proboscídeos y se situaba ligeramente por encima de HAM 4, justo debajo de la capa de carbón superior. Por lo tanto, su edad se ha calculado en 11,42 Ma. ^{[ 10 ]}
• HAM 7 se encuentra debajo de las arcillas de HAM 1 y está formada por una capa de 10 cm de espesor, rica en materia orgánica y de color marrón oscuro, repleta de fósiles de animales acuáticos y anfibios, y una capa de arcilla en la que se han descubierto restos de animales terrestres, como tortugas y rinocerontes. ^{[ 11 ]}

El entorno de Hammerschmiede era una llanura aluvial estacionalmente seca de ríos y arroyos meandriformes que fluían de sur a norte. ^{[ 5 ]} HAM 5 representa un riachuelo de origen local, con un ancho de cuatro a cinco metros, un espesor de relleno del canal de 0,8–1 metro y una profundidad media del agua de ≤ 0,8 m. HAM 4 era un río de tamaño mediano, con un ancho de aproximadamente 50 m, un espesor de relleno del canal de 4–5 m y una profundidad media del agua de ≤ 4 m. Ambos canales son asimétricos en sección transversal, con una orilla exterior más profundamente incisa y una pendiente de deslizamiento menos pronunciada. Con base en los tamaños de grano, la velocidad del flujo de ambos canales se ha estimado como baja a muy baja. ^{[ 12 ]} Sin embargo, la presencia de una fauna de moluscos de agua dulce autóctona compuesta por Pisidium , Margaritifera , Sphaerium y Bithynia sugiere aguas bien oxigenadas, con flujo moderado. ^{[ 13 ]} La presencia de cantidades considerables de agua se ve respaldada además por la abundancia de fósiles de peces y tortugas, así como de plantas de pantano. ^{[ 14 ]} No se encuentran guijarros de origen alpino, pero sí plancton marino reelaborado de la Molasa Marina Superior. Por lo tanto, la cuenca de estos ríos no incluía zonas alpinas. En cambio, probablemente tenían su origen en la Molasa Falten, a pocos kilómetros al sur de Hammerschmiede. ^{[ 5 ]}

El paleoclima de la localidad era subtropical y considerablemente más cálido y seco que el de la región actual, ^{[ 5 ]} con temperaturas medias anuales de quizás más de 20  °C. ^{[ 12 ]} Las estimaciones basadas en la herpetofauna sugieren una precipitación media anual (PMA) de 974 ± 256  mm para HAM 1, 1008 ± 257  mm para HAM 2 y 1196 ± 263  mm para HAM 3, ^{[ 15 ]}  mientras que se ha estimado una PMA de 858 ± 147 mm para el paleosuelo cálcico con una edad estimada de 11,64 ma. ^{[ 6 ]} Otro estudio estima temperaturas medias de los meses cálidos de 24,7-27,9  °C, precipitaciones de los meses cálidos de 79-172  mm y un índice de aridez de Köppen medio de 25,4. ^{[ 16 ]}

Todo esto sugiere un clima estacionalmente seco, con pantanos que se desarrollan en las regiones ribereñas durante los períodos más húmedos. Las altas temperaturas y las precipitaciones comparativamente bajas sugieren un estrés hídrico estacional significativo, que además está respaldado por las abundantes concreciones de carbonato pedogénico, indicios de incendios forestales y un análisis de isótopos estables aún no publicado, que muestra los valores enriquecidos de δ13C de una vegetación C3 bajo un estrés hídrico muy fuerte. ^{[ 5 ] [ 6 ]} El gran número de especies trepadoras sugiere que el sitio estaba cubierto de bosques. ^{[ 17 ]} HAM 4 parece haber estado cubierto de bosques bastante dispersos, con incendios forestales frecuentes, mientras que el entorno de HAM 5 estaba cubierto de árboles, con vegetación altamente estructurada. ^{[ 9 ]}

Hammerschmiede data de las últimas etapas del MN7/8, solapándose con el límite Astaraciense - Vallesiense . Es notable la presencia de Kretzoiarctos beatrix y Sinohippus sp., que lo vinculan con la localidad ligeramente más antigua Nombrevilla 2. Otro taxón que conecta Hammerschmiede con esta localidad española es Galerix cf. exilis , que se cree que se extinguió en Europa Central a principios del Mioceno Medio, que probablemente reemigraron de la península ibérica a Alemania durante este tiempo. ^{[ 7 ]} Especies como estas sugieren que Hammerschmiede, y los sitios contemporáneos, pueden representar las últimas faunas europeas con carácter del Mioceno Medio. En depósitos ligeramente más jóvenes, por ejemplo los que se correlacionan con la zona de Mytilopsis ornitopsis (11,5 a 11,4 Ma, Cuenca de Viena) muchos linajes de grandes mamíferos del Mioceno Medio ya han sido reemplazados por nuevos inmigrantes, ^{[ 6 ]} como los caballos Hipparionine que definen la zona MN9 . ^{[ 8 ]} Sin embargo, también están presentes taxones más típicos del Mioceno tardío, como el gran bóvido Miotragocerus y el cricétido Microtocricetus molassicus . ^{[ 6 ]} De hecho, la presencia de este cricétido llevó originalmente a los investigadores a la conclusión de que Hammerschmiede debería datarse en MN9. ^{[ 8 ]} Además, Hammerschmiede muestra tanto la primera como la última aparición de varios taxones, como Eomellivora y Laphyctis , respectivamente. ^{[ 18 ]}

El conjunto de carnívoros de Hammerschmiede es el tercero más rico conocido del Mioceno europeo, con 28 especies diferentes. Se conocen 13 pequeños carnívoros simpátricos solo de HAM 5, una diversidad comparable con los trópicos africanos. ^{[ 18 ]} La comparación con otros seis conjuntos fósiles ( Sansan , Steinheim , La Grive-Saint Alban , Rudabánya , Can Ponsic y Can Llobateres 1 ) muestra algunas diferencias marcadas entre el gremio de carnívoros de esos sitios y Hammerschmiede. Los anficiónidos , extremadamente comunes en las otras localidades, y los barbourofélidos , que son una presencia regular, solo se conocen a partir de material infrecuente y fragmentario en Hammerschmiede. Los herpéstidos y lofociónidos , que se conocen de Sansan y La Grive, están completamente ausentes, mientras que Potamotherium y los fócidos no se conocen de las otras localidades. ^{[ 17 ]} Los mustélidos son la familia más diversa, con 11 especies, que representan el 39% de todos los carnívoros presentes en la localidad. Los vivérridos están representados por solo 3 especies (11%), pero representan el 21% de todos los individuos encontrados. Sin embargo, hay una marcada diferencia entre su abundancia en HAM 4 (36%) y HAM 5 (4%). HAM 4 generalmente muestra una menor diversidad de carnívoros grandes, trepadores e hipercarnívoros en comparación con HAM 5, aunque el número de especies semiacuáticas es mucho mayor con cuatro. Cabe destacar que es la única localidad en la que se sabe que Lartetictis y Paralutra coexistieron, a pesar de la sugerencia de que este último género reemplazó gradualmente al primero. ^{[ 18 ]} Otros posibles competidores incluyen Viverrictis - Circamustela y Semigenetta sansaniensis - "Martes" sansaniensis . Las especies más grandes con roles ecológicos superpuestos incluyen el metailurino y el barbourofelido. Este último muestra características de dientes de sable más derivadas, lo que sugiere que probablemente depredaba animales más grandes que el felino, que probablemente atacaba presas de tamaño mediano en los árboles. La coexistencia de todos estos taxones competidores puede explicarse por la existencia de recursos significativos. ^{[ 17 ] [ 18 ]} La partición de nichos también se observa entre los proboscídeos, siendo Tetralophodon un alimentador mixto y Deinotherium un ramoneador. Como GomphotheriumEstá ausente de esta localidad, se ha sugerido que se correlaciona con el período de transición de las faunas del Mioceno Medio dominadas por taxones de gompoterios trilofodóntidos a las del Mioceno Tardío dominadas por especies tetralofodóntidas. ^{[ 19 ]}