¿Qué fue la glaciación global? Un nuevo hallazgo arroja luz al misterio de la «Tierra bola de nieve»
Una formación rocosa que abarca Irlanda y Escocia puede ser el registro más completo del mundo de la conocida como superglaciación o «Tierra bola de nieve», un momento crucial en la historia de la vida, que tuvo que vérselas con un planeta cubierto de hielo.
Por la University College de Londres
La hipótesis paleoclimática de la glaciación generalizada o superglaciación sostiene que durante el período Criogénico, hace unos 720 millones de años, ocurrieron una o varias glaciaciones a escala global que cubrieron de hielo todo el planeta. Imagen generada con DALL-E
Una formación rocosa que se extiende por Irlanda y Escocia puede ser el registro más completo del mundo de la glaciación generalizada, superglaciación o, como prefieren llamar en el mundo anglosajón, Snowball Earth (Tierra bola de nieve), según un nuevo estudio dirigido por investigadores del la University College de Londres (UCL).
La superglaciación es una teoría geológica que sugiere que la Tierra pasó por un período en el que su superficie estuvo casi o totalmente cubierta de hielo, incluidos los océanos, y en el que se alcanzaron temperaturas medias de -50 °C. Visto desde el espacio, nuestro planeta recordaría a una bola gigante de nieve, de ahí su evocador nombre de Tierra bola de nieve.
Este fenómeno se cree que ocurrió durante dos períodos principales, aunque se han propuesto hasta cuatro episodios de glaciación generalizada: el primero se dio en el Precámbrico, hace aproximadamente 720-635 millones de años; y el segundo, al final del período Criogénico, hace entre 650 y 635 millones de años.
Una vista de Garbh Eileach, la isla más grande de la cadena de islas Garvellach donde se registra la transición gradual del planeta en la Tierra bola de nieve. Crédito: Graham Shields
Las causas exactas de la superglaciación no están completamente claras, pero se cree que una combinación de factores contribuyó a la génesis del gélido evento. Entre ellos se incluye la disminución de los niveles de dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4) en la atmósfera, lo que redujo el efecto invernadero y permitió que las temperaturas bajaran de forma drástica. También se considera que una mayor reflexión de la luz solar por las superficies heladas exacerbó el enfriamiento global en un ciclo autoamplificado.
Sin duda alguna, la superglaciación probablemente tuvo efectos devastadores sobre la vida en la Tierra. Sin embargo, algunos científicos creen que la vida pudo haber sorteado esta dura etapa en refugios térmicos, como debajo del hielo en los océanos o al abrigo de las fuentes hidrotermales. Este período de glaciación pudo haber desempeñado un papel importante en la evolución de organismos más complejos.
Fuente o respiradero hidrotermal de la dorsal Atlántica. Durante la superglaciación, la vida pudo prosperar al abrigo del agua geotermalmente caliente que brota a través de sus grietas. Cortesía: P. Rona / OAR/National Undersea Research Program (NURP)
Laa evidencias más consistentes de que en el pasado remoto existió una superglaciación proviene de depósitos glaciares encontrados en regiones que hoy están cerca del ecuador, como en África y América del Sur. Estos depósitos indican que las glaciaciones ocurrieron en latitudes mucho más bajas de lo que sería normal para una era glacial.
En estas regiones, los geólogos han hallado rocas sedimentarias formadas por la acción de glaciares, como los tillitas. Estos depósitos muestran características típicas de ambientes glaciares, como estrías en las rocas y fragmentos de roca arrastrados por el hielo.
También cabe citar a los dropstones, fragmentos grandes de rocas que se encuentran en sedimentos que no están relacionados con glaciares, como los depósitos marinos. Se cree que estos pedazos rocosos fueron transportados por el hielo desde tierras continentales y luego se depositaron en el fondo del océano, cuando el hielo se derritió.
Superheladas que desataron el desarrollo de la vida multicelular compleja
El nuevo estudio, publicado en el Journal of the Geological Society of London, sitúa las nuevas de la Tierra bola de nieve en el continente europeo, en concreto, en la formación Port Askaig, compuesta por capas de roca de hasta 1,1 kilómetros de grosor. Estas probablemente se depositaron hace entre 662 y 720 millones de años, durante la glaciación Sturtian, la primera de las dos heladas globales que se cree que desencadenaron el desarrollo de la vida multicelular compleja.
Un afloramiento expuesto de la formación, que se encuentra en unas islas escocesas llamadas Garvellachs, es único, ya que muestra la transición a la Tierra bola de nieve desde un entorno previamente cálido y tropical.
Otras rocas que se formaron en una época similar, por ejemplo en Norteamérica y Namibia, carecen de esta transición.
Anthony Tony Spencer, coautor del último estudio, se camina en el till glaciar —pilas de sedimentos variados de origen glaciar—de la formación Port Askaig, en Garbh Eileach, la mayor de las islas Garvellach. Crédito: Graham Shields.
«Estas rocas registran una época en la que la Tierra estaba cubierta de hielo —dice el autor principal de esta investigación, el profesor Graham Shields, experto en Ciencias de la Tierra de la UCL. Y añade—: Toda la vida multicelular compleja, como los animales, surgió de esta profunda congelación, y las primeras evidencias en el registro fósil aparecieron poco después de que el planeta se descongelara».
«Nuestro estudio proporciona los primeros datos concluyentes sobre la edad de estas rocas escocesas e irlandesas, lo que confirma su importancia mundial», comenta Elias Rugen, candidato a doctor en Ciencias de la Tierra de la UCL.
«Las capas de roca expuestas en las Garvellachs son únicas en el mundo. Bajo las rocas depositadas durante el frío inimaginable de la glaciación Sturtian hay 70 metros de rocas carbonatadas más antiguas formadas en aguas tropicales —explica Rugen. Y continúa—: Estas capas registran un entorno marino tropical con una floreciente vida consistente en cianobacterias que se fue enfriando gradualmente, lo que marcó el final de unos mil millones de años de clima templado en la Tierra».
La glaciación Sturtian duró unos 60 millones de años
En palabras de Rugen, «en la mayoría de las zonas del mundo se echa en falta esta notable transición, porque los antiguos glaciares rasparon y erosionaron las rocas subyacentes, pero en Escocia, por algún milagro, se puede ver la transición».
La glaciación Sturtian duró aproximadamente 60 millones de años y fue una de las dos grandes heladas que ocurrieron durante el período Criogénico, hace entre 635 y 720 millones de años. Durante miles de millones de años antes de este período, la vida consistía solo en organismos unicelulares y algas.
Después de este período, la vida compleja surgió rápidamente, en términos geológicos, y la mayoría de los animales de hoy en día son similares en aspectos fundamentales a los tipos de formas de vida que evolucionaron hace más de 500 millones de años.
Entre las teorías que se barajan, una de ellas propone que la naturaleza hostil del frío extremo pudo provocar el surgimiento del altruismo, con organismos unicelulares aprendiendo a cooperar entre sí, formando vida multicelular.
Se pensaba que el avance y retroceso del hielo por el planeta se había producido con relativa rapidez, a lo largo de miles de años, debido al efecto albedo, es decir, cuanto más hielo hay, más luz solar se refleja en el espacio, y viceversa.
Un afloramiento llamado la Burbuja, en Eileach an Naoimh (Isla Santa). Muestra un enorme fragmento de roca blanca, de decenas de metros de diámetro, que originalmente formaba parte de la secuencia de rocas subyacente. Las capas de la roca carbonatada han sido apretadas fuertemente bajo una inmensa presión y transportadas por gruesas capas de hielo a su descanso final como uno de los muchos fragmentos de roca diferentes dentro de una morrena. Crédito: Graham Shields
El profesor Shields comenta lo siguiente: «El retroceso del hielo habría sido catastrófico. La vida se había acostumbrado a decenas de millones de años de congelación. En cuanto el mundo se calentó, toda la vida tuvo que competir en una carrera armamentística para adaptarse. Los que sobrevivieron fueron los antepasados de todos los animales».
Para el nuevo estudio, el equipo de investigación recogió muestras de arenisca de la formación Port Askaigr, así como de la formación Garbh Eileach, más antigua y de 70 metros de espesor, que está situada debajo de la Port Askaigr.
En su estudio, los científicos de la UCL analizaron unos minerales diminutos y muy duraderos llamados circones. Estos minerales pueden datarse con gran precisión, porque contienen el elemento radiactivo uranio, que se convierte (desintegra) en plomo a un ritmo constante. Los circones, junto con otras pruebas geoquímicas, sugieren que las rocas se depositaron hace entre 662 y 720 millones de años.
Según los investigadores, los nuevos datos sobre la edad de las rocas pueden proporcionar la evidencia necesaria para que el yacimiento sea declarado como un marcador del inicio del periodo Criogénico.▪️
Información facilitada por la University College de Londres -Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Producciones
Fuente: Elias J. Rugen, Guido Pastore, Pieter Vermeesch, Anthony M. Spencer, David Webster, Adam G. G. Smith, Andrew Carter, Graham A. Shields. Glacially influenced provenance and Sturtian affinity revealed by detrital zircon U–Pb ages from sandstones in the Port Askaig Formation, Dalradian Supergroup. Journal of the Geological Society of London (2024). DOI: https://doi.org/10.1144/jgs2024-029
