La respuesta de los sistemas fluviales a los cambios climáticos ha sido ampliamente estudiada en diferentes partes del mundo (Blum and Törnqvist, 2000; Bridgland y Westaway, 2008), comprobándose la estrecha relación que existe entre su desarrollo y las variaciones en el clima a diferentes escalas temporales (Vanderberghe 1995; Gregory et al., 2006). Penck y Brückner (1909) en su trabajo clásico ligan la agradación de los sistemas fluviales a través de procesos de erosión-sedimentación con los ciclos glaciares y la incisión con el abandono de la planicie de inundación, la formación de terrazas durante el periodo interglaciar. Las terrazas fluviales representan contextos ricos en información sedimentológica, paleoambiental y geoarqueológica (Goldberg y Macphail, 2006). Adicionalmente al registro sedimentológico, los paleosuelos, formados en condiciones de estabilidad geomórfica contienen datos adicionales para establecer la dinámica ambiental en una región. De hecho, estas secuencias consisten de dos elementos principales: estratos sedimentarios que corresponden a intervalos de alta actividad en los procesos geomórficos fluviales; y suelos (superficiales y sepultados) que marcan los periodos de dinámica geomorfológica baja y estabilidad de la superficie terrestre. Dentro de las secuencias sedimentarias también se presentan fases importantes de cambio en la dinámica de depositación- erosión, ligados a los cambios climáticos del Cuaternario. Por lo tanto, el estudio de los depósitos fluviales constituye un proxy adicional para conocer la dinámica paleoambiental, debido a que cambios en los mecanismos de depósito se traducen en variaciones de los sedimentos. Por lo anterior, en esta investigación se pretende estudiar secuencias de paleosuelos intercaladas con depósitos aluviales y pedosedimentos (materiales con cierto desarrollo edáfico o sedimentos que incorporan restos de suelos erosionados), con el objetivo central de establecer la historia de cambio ambiental a diferentes escalas temporales, en el Cuaternario, incluyendo aspectos de degradación antrópica antigua. Las secuencias a estudiar consisten de dos elementos principales: estratos sedimentarios que corresponden a intervalos de alta actividad en los procesos geomórficos fluviales; y suelos (superficiales y sepultados) que marcan los periodos de dinámica geomorfológica baja y estabilidad de la superficie terrestre. Se propone estudiar las secuencias aluviales del Altiplano y Planicies Costeras del Golfo de México, para atacar los siguientes problemas paleoambientales del Cuaternario: - Resolver contradicciones existentes entre diferentes registros paleoclimáticos, particularmente del último ciclo glacial/interglacial, para el centro de México. - Conocer la historia climática del periodo anterior a este último ciclo, para lo cual todavía faltan registros paleoecológicos continuos. - Contribuir a la reconstrucción paleoambiental de las planicies aluviales y costeras, para las cuales, hasta ahora, se conocen pocos registros paleoambientales. Asimismo, correlacionar esta reconstrucción con, por un lado, algunos modelos de cambio ambiental en la zona alta volcánica y, por otro, con los registros marinos. - Interpretar la parte más joven (holoceno medio-tardío) de las secuencias aluuviales como registro integral de impacto humano en la cubierta edáfica, y en particular de la erosión acelerada. En dichas secuencias tanto las características geomorfológicas y sedimentológicas de los depósitos aluviales, como las propiedades pedogenéticas de los paleosuelos, proporcionan la memoria paleoambiental, por lo cual el estudio propuesto debe tener carácter interdisciplinario. Por otro lado, la información paleoambiental generada servirá para determinar las fases de estabilidad e inestabilidad en el paisaje, que permite la formación de suelos durante las primeras y la erosión o sedimentación durante las segundas. Esto puede contribuir, adicionalmente, en el entendimiento de la dinámica geomórfica y su evolución futura.

Es claro que a nivel global las secuencias pedosedimentarias dentro de las secuencias fluviales se usan ampliamente. Sin embargo en México todavía no se han aprovechado suficientemente, en comparación con los archivos lacustres, glaciales y de paleosuelos volcánicos. Por lo anterior, se pretende estudiar e interpretar este tipo de proxies como registros de cambio ambiental, utilizando ambos elementos, de la siguiente manera: - Paleosuelos sepultados y superficiales (relictos), los cuales guardan la información paleoambiental en su “memoria edáfica” (Targulian y Goryachkin, 2004). Ésta se integra por el conjunto de rasgos y propiedades pedogenéticos perdurables, formados por los procesos de pedogénesis en el pasado, que a su vez fueron condicionados por las condiciones paleoambientales (factores climáticos y bióticos). - Estratos de depósitos aluviales considerando sus características sedimentológicas (espesor, configuración, granulometría, grado de clasificación, redondez y mineralogía de los granos) y sus relaciones estratigráficas, cuestiones que guardan información sobre la dinámica del transporte (duración, tipo, intensidad). Estos parámetros son altamente dependientes de las características paleoclimáticas, en particular de la cantidad y régimen de la paleoprecipitación. Aparte de estos registros paleoambientales, grabados en las características paleopedológicas y sedimentológicas, se espera, en algunos casos, recuperar tanto de los paleosuelos como de los sedimentos, ciertas componentes y características que servirán de indicadores directos de la vegetación antigua: polen, fitolitos, macrorrestos (especialmente carbón vegetal) y composición isotópica del humus. En la fase de interpretación se tomará en cuenta, que la mayor parte estos componentes en los paleosuelos se encuentran in situ, mientras que en los estratos sedimentarios pueden ser redepositados. Una de las limitaciones principales del uso de paleosuelos en las reconstrucciones paleoecológicas consiste en la resolución temporal limitada de la memoria edáfica. Se supone que el estudio de las secuencias fluviales permitirá sobrepasar esta limitación, al complementar ambos registros, ya que mientras que los paleosuelos enmarcan los procesos lentos de evolución del medio ambiente, las capas de depósitos aluviales son capaces de guardar información sobre los cambios rápidos y contrastantes, inclusive de eventos catastróficos (tormentas, aguaceros). Se propone estudiar las secuencias aluviales del Altiplano y Planicies Costeras del Golfo de México, para recuperar los registros del cambio ambiental, natural y antropogénico a nivel regional y vincularlos con la dinámica paleoecológica global. Con los resultados obtenidos se pretende reconstruir la historia climática para los siguientes intervalos: - Último ciclo glacial-interglacial, especialmente en el Altiplano. - Pleistoceno medio-Holoceno, en el Altiplano y en las planicies costeras. Se pretende identificar la respuesta de los geosistemas regionales a los cambios asociados a los elementos principales de los grandes ciclos climáticos globales: glaciaciones, interglaciales, interstadiales. Además se espera detectar proxies de los cambios más cortos, pero abruptos, en particular las fluctuaciones asociados con la transición entre Pleistoceno tardío y Holoceno. Se planea atacar algunos problemas particulares de la reconstrucción paleoambiental, que existen a nivel regional: 1) En el Altiplano, las secuencias aluviales pueden servir como un vínculo entre 2 registros paleoambientales importantes de esta zona: los paleosuelos que se encuentran en las laderas y los sedimentos lacustres en el fondo de las cuencas. Estos dos registros todavía demuestran contradicciones con respecto a la reconstrucción paleoambiental de algunas etapas claves del cuaternario, entre ellas el Ultimo Máximo Glacial (Sedov et al. 2001, 2003, Solleiro et al. 2006). La posición geomorfológica de los sistemas fluviales es intermedia entre estos dos registros, lo que permitirá vincular y correlacionar los proxies de diferentes tipos, resolver contradicciones existentes y llegar a un escenario paleoambiental integral. 2) En las planicies costeras todavía se conocen muy pocos registros paleoclimáticos terrestres del Cuaternario. Los núcleos recientemente recuperados de la Laguna Verde (Los Tuxtlas, Veracruz) proporcionan un archivo muy detallado, pero de intervalo corto, que no sale de los límites del Holoceno (Lozano et al, 2007). La historia pleistocénica de esta zona todavía se desconoce y solamente se aproxima por la extrapolación de los resultados obtenidos de los proxies en la Faja Volcánica Transmexicana y en el fondo marino (Golfo de México y Caribe). Los registros lacustres junto con los datos de las dunas eólicas permitirán vincular estos dos bancos de datos (hasta ahora aislados) y desarrollar un escenario regional más confiable para Mesoamérica y el Caribe. 3) El estudio propuesto también pretende contribuir al conocimiento de la distribución geográfica de suelos superficiales y estructura edáfica de las áreas aluviales. Se sabe que el factor tiempo y las condiciones paleoclimáticas pueden influir mucho en esta estructura, dado que los sistemas aluviales presentan un conjunto de cuerpos geológicos y superficies terrestres de edad muy distinta. Los suelos desarrollados sobre estas superficies pueden tener grado de desarrollo muy diferente y también antecedentes paleoambientales distintos, según su edad evolutiva. Con base en estas ideas, planeamos explicar por qué en las planicies de Veracruz, bajo un clima actual tropical húmedo, coexisten suelos evolucionados y profundamente intemperizados con suelos de bajo grado de desarrollo y estado de intemperismo. 4) Aparte de la historia paleoambiental natural, se pretende estudiar y evaluar los efectos y dinámica del impacto humano en los sistemas fluviales desde el inicio de la agricultura (periodo Formativo), en particular, estudiar los registros de la erosión y sedimentación aceleradas, causadas por la deforestación, las cultivación de suelos y el desarrollo urbano.