Misterio resuelto: así se formaron los casquetes polares de la Tierra
Durante la mayor parte de su historia, nuestro planeta ha sido un mundo cálido y con poco o nada de hielo. Nuestro clima actual, con casquetes en los polos, es una rara y frágil excepción. Una singularidad que los seres humanos podemos descompensar de forma peligrosa.
Por Enrique Coperías
Los casquetes polares de la Tierra, esto es, el Ártico y la Antártida, son una excepción en su historia climática. Un nuevo estudio revela que el planeta ha sido mayormente cálido y que su estado actual depende de una combinación única de factores geológicos y atmosféricos. Cortesía: NASA
Un equipo de científicos, liderado por expertos de la Universidad de Leeds, en el Reino Unido, ha descubierto que las condiciones frías que han permitido la formación de capas de hielo en la Tierra son excepcionales en la historia de nuestro mundo, y que dependen de la coincidencia de múltiples factores.
La investigación, publicada en la revista Science Advances, analiza por qué la Tierra ha pasado la mayor parte de su historia en un estado de invernadero sin capas de hielo y por qué las condiciones frías en las que vivimos hoy son tan inusuales.
Los científicos concluyeron que el estado actual del planeta, con casquetes polares, no es la norma y solo se ha alcanzado gracias a una combinación fortuita de factores.
Recordemos que os casquetes polares de la Tierra son enormes masas de hielo que cubren las regiones polares y desempeñan un papel crucial en la regulación del clima global. Actualmente, existen dos principales: el casquete polar del Ártico, que flota sobre el océano en el Polo Norte, y el de la Antártida, que cubre el continente en el Polo Sur.
El casquete polar ártico tiene una extensión promedio de aproximadamente 14 millones de km² en invierno y se reduce hasta unos 4 millones de km² durante la época estiva, debido al deshielo estacional. Sin embargo, su espesor es relativamente bajo, oscilando entre 1 y 4 metros en la mayor parte de su superficie.
La Antártida, la mayor reserva de agua dulce
Por su parte, el continente antártico es mucho más grande y estable, ya que abarca una extensión de aproximadamente 14 millones de km² durante todo el año. Contiene cerca del 60 % del agua dulce del planeta en forma de hielo, con un volumen total estimado en 26,5 millones de km³. Su espesor varía considerablemente, y alcanza más de 4 kilómetros en algunas zonas del interior.
A modo de curiosidad, si toda la capa de hielo de la Antártida se derritiera, los geólogos estiman que el nivel del mar aumentaría en casi 58 metros, mientras que la desaparición completa del hielo de Groenlandia contribuiría con 7 metros adicionales.
Aunque anteriormente se habían propuesto diversas teorías para explicar los periodos fríos en la historia de la Tierra, como la disminución de las emisiones de CO₂ volcánico, el aumento del almacenamiento de carbono por los bosques o la reacción del CO₂ con ciertos tipos de rocas, ninguna de ellas por sí sola explica la formación de climas fríos.
Un innovador modelo 3D de la evolución terrestre
Para probar estas hipótesis de manera integral, los investigadores emplearon un innovador modelo tridimensional de evolución terrestre desarrollado en la Universidad de Leeds. Este modelo, basado en la reconstrucción de la paleogeografía y la evolución tectónica, permitió evaluar simultáneamente múltiples procesos de enfriamiento a lo largo de la historia geológica del planeta.
Los resultados revelaron que los climas fríos solo se producen cuando varios procesos de enfriamiento actúan al mismo tiempo, lo que explica por qué estos periodos han sido poco frecuentes. Entre estos factores se incluyen la baja actividad volcánica, el aumento del intemperismo químico de ciertas rocas —el proceso mediante el cual los minerales que componen las rocas reaccionan con el agua, el oxígeno y el dióxido de carbono (CO₂) presentes en la atmósfera y la hidrósfera—y la configuración de los continentes, que influye en la circulación oceánica y la eficiencia en la eliminación de carbono atmosférico.
Andrew Meredith, autor principal del estudio, dice que la investigación ayuda a comprender por qué los estados glaciales son tan poco frecuentes en la historia de la Tierra.
Recreación artística de una Tierra bola de nieve. Esta hipótesis propone que, en varios momentos de la historia geológica, la Tierra estuvo casi completamente cubierta de hielo, desde los polos hasta el ecuador. Estos episodios ocurrieron hace entre 720 y 635 millones de años, durante el Criogénico, y fueron impulsados por una drástica reducción del CO₂ atmosférico y otros factores climáticos. Cortesía: NASA
Episodios de «Tierra bola de nieve»
«Ahora sabemos que la razón por la que vivimos en un planeta con casquetes polares, en lugar de uno completamente libre de hielo, se debe a una combinación casual de factores: una tasa extremadamente baja de vulcanismo global y continentes dispersos con grandes montañas, lo que propicia una mayor cantidad de precipitaciones y, por ende, reacciones químicas que eliminan carbono de la atmósfera», señala Meredith en un comunicado de la Universidad de Leeds, en el Reino Unido.
El estudio también sugiere que el mecanismo natural de regulación del clima favorece un mundo cálido con abundante CO₂, en lugar del clima relativamente frío y con bajas concentraciones de este gas que tenemos hoy. «Creemos que esta tendencia general hacia un clima cálido ha evitado la aparición frecuente de episodios de Tierra bola de nieve, que han sido extremadamente raros en la historia y cuya ausencia ha permitido que la vida prospere», comenta Meredith.
La investigación también muestra cómo la interacción de procesos geológicos ha influido en los cambios climáticos a lo largo de millones de años. En particular, la evolución de la tectónica de placas ha jugado un papel crucial en la regulación del clima terrestre, al alterar los patrones de precipitación y la exposición de minerales que reaccionan con el CO₂, reduciendo sus niveles en la atmósfera.
Implicaciones para el cambio climático y el futuro del planeta
El estudio también tiene importantes implicaciones para la crisis climática actual. El profesor Benjamin Mills, catedrático de Evolución del Sistema Terrestre en la Universidad de Leeds y supervisor del proyecto, advierte de que los resultados muestran que no se puede asumir que la Tierra volverá naturalmente a un estado frío tras un periodo de calentamiento excesivo.
«Hay un mensaje crucial aquí: no debemos esperar que la Tierra regrese automáticamente a un clima frío como el de la era preindustrial —dice Mills—. El estado actual del planeta, con capas de hielo, es una anomalía en su historia, pero nuestra sociedad global depende de él».
El modelo utilizado en la investigación sugiere que los niveles actuales de emisiones de CO₂ podrían ser suficientes para revertir el estado frío del planeta en las próximas décadas o siglos. Según los cálculos del estudio, el equilibrio climático a largo plazo favorece un mundo sin casquetes de hielo, y si las emisiones continúan sin control, es poco probable que la Tierra recupere las condiciones frías sin intervención humana.
Un invernadero irreversible
Otro hallazgo clave del estudio es que, aunque algunos eventos naturales han reducido los niveles de CO₂ en el pasado, como la erosión de montañas ricas en silicato, estos procesos operan a escalas de tiempo de millones de años, mucho más lentas que el ritmo actual de emisión de gases de efecto invernadero.
Esto significa que, sin medidas drásticas para reducir las emisiones, la Tierra podría alcanzar un estado de invernadero irreversible en términos humanos.
Mills concluye con una advertencia clara: «Debemos hacer todo lo posible por conservar este estado y no confiar en la suposición errónea de que el enfriamiento regresará por sí solo si empujamos demasiado el calentamiento antes de reducir las emisiones. A lo largo de su historia, la Tierra ha preferido el calor, pero nuestra sociedad humana, no».▪️
Información facilitada por la Universidad de Leeds
Fuente: Andrew S. Merdith et al. Phanerozoic icehouse climates as the result of multiple solid-Earth cooling mechanisms. Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adm9798
