Investigadores de la Universidad de Geociencias de China en Wuhan, China, han encontrado evidencia concreta de un océano parcialmente abierto durante una de las edades de hielo más intensas de la Tierra. Su investigación, que apareció esta semana en Comunicaciones de la naturaleza, refutaría la teoría de la Tierra bola de nieve. Él dice que durante la llamada edad de hielo de Marinoan, hace unos 650 a 635 millones de años, la tierra estaba completamente cubierta de hielo. ¿Qué era entonces la tierra? Un cachorro granizado helado.
La Edad de Hielo de Marinoan ocurre durante el criogenio, o “el nacimiento del hielo”. En esto, los glaciares de los polos se habrían extendido miles de kilómetros hacia el ecuador como plataformas de hielo largas, a veces de dos kilómetros de espesor. No es sorprendente, porque las temperaturas en los polos podrían descender a -130 grados centígrados. Como resultado, los glaciares se movieron un poco más y más como un acordeón arriba y abajo durante cientos de miles de años. Hasta que casi toda la tierra se congeló, haciendo la vida casi imposible.
teoría inestable
“Pero ahí es donde la teoría ya está empezando a fallar”, dice Bas van de Schootbrugge, paleooceanógrafo de la Universidad de Utrecht, que no participa en la investigación. “Muchas algas y otros macroorganismos que ahora viven en el mar surgieron antes de que la tierra se cubriera de hielo. No sobrevivirían en absoluto a un escudo de hielo tan grueso”. La hipótesis: Existieron ‘reservorios’ marinos donde la vida pudo sobrevivir durante estas glaciaciones. Pero si, ¿dónde?
En la Formación Nantuo en el sur de China, los investigadores encontraron sedimentos depositados por los glaciares durante la Edad de Hielo de Marinoan. Esta formación rocosa estaba en el mar en ese momento. Los investigadores encontraron fósiles de algas fotosintéticas en pequeños trozos de esquisto. Van de Schootbrugge: “Eso significaría que había espacios abiertos en ese escudo de hielo grueso”. Publicaciones anteriores sugirieron la existencia de un cinturón libre de hielo alrededor del ecuador, pero la formación estudiada estaba mucho más al norte hace 635 millones de años.
Para investigar cómo era el hábitat de estos macroorganismos durante la edad de hielo, se examinó el sedimento en la formación Nantuo en busca de isótopos de nitrógeno presentes. “Cuando todo está bajo el hielo, el océano tiene poco oxígeno porque ya no hay circulación”, explica Van de Schootbrugge. “El hielo entonces funciona como una especie de tapa”. El resultado: una concentración relativamente alta de isótopos ligeros de nitrógeno (14N) en el sedimento. Sin embargo, los investigadores encontraron una cantidad extraordinaria de isótopos pesados de nitrógeno (15N) en el sedimento. Así que eso no parece correcto. Hay una explicación compleja detrás de esto: si la vida está presente en el agua, estos organismos pescan los isótopos ligeros de nitrógeno. Son más fáciles de procesar. En un ciclo activo donde los organismos tienen acceso a la luz y al oxígeno, el nitrógeno en forma de amonio (NH4+) convertido a nitrato (NO3-). Esto es utilizado por el fitoplancton. Además, las bacterias convierten o desnitrifican el nitrato en nitrógeno (N2) que finalmente termina de nuevo en la atmósfera.
imagen derretida
Debido a estos dos procesos, quedan relativamente muchos isótopos pesados de nitrógeno en el sedimento del lecho marino. Esto se refleja en la formación china que se estudió aquí. Según la relación entre los isótopos de nitrógeno ligeros y pesados en el sedimento, se puede ver si hubo un ciclo de nitrógeno activo y, por lo tanto, si hubo vida marina durante esta edad de hielo. La conclusión: “Así que ahí estaba”.
Parece una historia cada vez más convincente. La mayor parte de la tierra estaba congelada, pero había depósitos sin hielo no solo alrededor del ecuador, sino también más al norte. Según los investigadores, estos depósitos consistían en lagos rodeados de hielo, o incluso en un cinturón libre de hielo mucho más ancho que rodeaba la Tierra. Esto permitió que los organismos eucariotas -organismos con núcleo celular- sobrevivieran y después de la Edad de Hielo, en el Cámbrico, evolucionaran hacia formas de vida más complejas que se pueden encontrar como fósiles en rocas de esa época. “Esta investigación ahora confirma esa hipótesis con evidencia concreta”, dice Van de Schootbrugge. “La imagen de una tierra completamente congelada se está derritiendo poco a poco”.