Cameron Merritt
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Las colisiones tectónicas masivas en los trópicos pueden haber causado las últimas tres grandes edades de hielo de la Tierra.
Antes de cada una de estas edades de hielo, según una nueva investigación, las colisiones entre continentes y arcos de islas formaron largas cadenas de montañas en las latitudes tropicales. Estas montañas pueden haber preparado el escenario para un clima frío: a medida que se erosionaron en los mares, habrían alterado la química del océano para que pudiera haber absorbido más carbono de la atmósfera. Debido a que el carbono atmosférico atrapa el calor, menos carbono en los cielos se traduce en temperaturas más frías, lo que permite que se formen capas de hielo y glaciares..
"Esto podría proporcionar un proceso tectónico simple que explique cómo la Tierra entra y sale de los períodos glaciares", dijo el coautor del estudio Oliver Jagoutz, profesor de geología en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. [Los 8 misterios más grandes de la Tierra]
Una breve historia del hielo
Durante la Era Fanerozoica, que abarca los últimos 540 millones de años, la Tierra ha estado libre de hielo el 75 por ciento del tiempo, incluso en los polos norte y sur. Pero el planeta también ha visto tres períodos glaciares, o edades de hielo, cuando existían al menos algunas capas de hielo permanentes. El primero fue a finales del período Ordovícico, hace 455 millones a 440 millones de años, cuando los primeros peces con mandíbulas estaban ocupados evolucionando. El segundo fue en el Permo-carbonífero, hace 335 millones a 280 millones de años, la edad de los anfibios y reptiles extraños parecidos a mamíferos como el dimetrodon. La última edad de hielo está en curso. Comenzó hace unos 35 millones de años, cuando se formaron por primera vez las capas de hielo antárticas modernas..
Los avances glaciares más pequeños, como la edad de hielo que terminó hace unos 11.700 años, no son el tema de este estudio. Se han producido breves avances y retrocesos de los glaciares debido a variaciones en la órbita de la Tierra que redistribuyen el calor del sol, dijo Jagoutz. La pregunta desconcertante es por qué la Tierra tiene períodos helados, punto.
"Parece que el estado climático en el que le gusta estar la Tierra es más cálido que el actual, y estos períodos de glaciación son inusuales", dijo Jagoutz. "Y si son inusuales, debe estar sucediendo algo específico".
Colisión y erosión
Jagoutz y sus colegas creen que "algo específico" es la formación de cadenas montañosas en los trópicos..
A primera vista, puede parecer extraño que las montañas tropicales puedan crear una edad de hielo. Pero la atmósfera, los océanos y la tierra están todos conectados. La corteza continental es rica en minerales de silicato. Cuando estas rocas pesadas en silicatos se erosionan y se disuelven en los océanos, hacen que el agua de mar sea más alcalina o básica. El dióxido de carbono de la atmósfera se disuelve fácilmente en esta agua de mar alcalina. Cuanto más alcalino es, más carbono puede contener el océano.
Actualmente, el uso humano de combustibles fósiles está superando la capacidad del océano para retener carbono. Durante los últimos 200 años, el agua de mar se ha vuelto un 30 por ciento más ácida. Hace millones de años, los grandes eventos de formación de montañas pueden haber hecho todo lo contrario, haciendo que el océano sea más alcalino. Las montañas tropicales, en particular, habrían hecho el trabajo de manera eficiente. Los trópicos están húmedos, por lo que la erosión ocurre rápidamente y las rocas empujadas hacia arriba por la tectónica tropical son ricas en magnesio y calcio fácilmente disolubles..
La idea de que la erosión tropical podría haber influido en el clima no era nueva, pero Jagoutz y su equipo fueron los primeros en recopilar una base de datos de todos los registros geológicos de estas importantes colisiones tectónicas y compararlos con el inicio de las edades de hielo. Descubrieron que sobre el Fanerozoico, la longitud de las áreas de colisión activa entre las placas oceánicas y continentales, llamadas "suturas", variaba de cero a 18.640 millas (30.000 kilómetros). Cada una de las principales edades de hielo fue precedida por un pico en la duración de estas colisiones activas en los trópicos, cuando las suturas tenían entre 6,214 millas y 18,640 millas (10,000 y 30,000 km) de largo..
"Cada vez que tenía una edad de hielo, tenía una mayor longitud de la zona de sutura en los trópicos", dijo Jagoutz..
Tiempo geológico
Los rastros geológicos que dejan estas antiguas colisiones se denominan ofiolitas, que son rocas volcánicas oceánicas colocadas sobre la corteza continental. Los investigadores no vieron ninguno de estos extremos ofiolíticos en tiempos en que la Tierra no estaba helada. Y eran las ofiolitas en los trópicos, o regiones a menos de 20 grados de latitud, las que parecían importar para enfriar el planeta..
Hay otras teorías de por qué la Tierra tiene períodos helados, dijo Jagoutz, a saber, que la actividad volcánica varía, bombeando más o menos carbono a la atmósfera. Pero los datos sobre la historia del vulcanismo no siempre coinciden con los períodos glaciares, dijo, y la teoría del volcán no ofrece una buena explicación de por qué las edades de hielo deberían detenerse y comenzar. La explicación tectónica hace un buen trabajo al respecto: una vez que las cadenas montañosas ricas en calcio y magnesio se erosionan completamente o salen de los trópicos a través de la deriva continental, su efecto sobre el clima se desvanece y la Tierra vuelve a su estado típico y balsámico..
Jagoutz y sus colegas han solicitado una subvención de la National Science Foundation para investigar más a fondo su teoría. Bien o mal, las montañas tropicales no salvarán a la humanidad del cambio climático provocado por el hombre en el corto plazo. Este proceso de construcción de montañas ocurre durante millones de años, dijo Jagoutz, y tiene poco que ver con el tipo de variaciones que determinan si, por ejemplo, Miami es habitable o está inundado por la subida del nivel del mar. Sin embargo, algunos investigadores han reflexionado sobre esquemas de geoingeniería que triturarían rocas ricas en calcio o magnesio y las esparcirían en los océanos tropicales, dijo, o inyectarían dióxido de carbono en rocas similares..
"La gente quiere utilizar este proceso natural para ayudar con el cambio climático provocado por el hombre, [pero [hay muchos problemas con él, como cómo hacer que este proceso funcione en una escala de tiempo que sea relevante para los humanos". Dijo Jagoutz. "Eso es muy difícil".
La investigación aparece hoy (14 de marzo) en la revista Science..
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