El día en que la Tierra entera se congeló

Si un extraterrestre hubiera mirado por su telescopio a la Tierra hace 700 millones de años no lo hubiera visto de color azul, sino completamente blanco.

 

Fecha estelar 12543.56. Nave de la Federación USS Enterprise. Diario del Capitán: “Nos encontramos en órbita alrededor de un planeta helado. La expedición que envié nos ha informado de que se trata de un mundo completamente cubierto por una capa de hielo que alcanza el kilómetro de espesor. La temperatura media es de 40 grados bajo cero. Según informa nuestro geólogo, el único continente que existe se está resquebrajando lentamente. Sobre lo que nuestros sensores dicen que es tierra firme, pues no hay forma de determinar visualmente si nos encontramos sobre un continente o un océano, vastos glaciares crepitan al deslizarse con parsimonia por las laderas.

El océano también está completamente congelado: “Estamos rodeados de una extensión plana de brillante color blanco que relumbra con los rayos del sol de un cielo sin nubes”, comenta 'Bones', el oficial médico. Lo cierto es que sí puede verse alguna, muy ocasionalmente. Son como alargadas trenzas hechas de diminutos cristales de hielo de dióxido de carbono. No parece que haya vida en superficie, o es muy escasa. Existe oxígeno libre en la atmósfera lo que indica que al menos debe haber seres vivos fotosintéticos. Nuestros sensores indican que la vida se encuentra en el fondo del mar: no son más que algas y bacterias viviendo en lugares cálidos, cerca de los volcanes submarinos y en ciertos lugares del fondo de los océanos, donde la lava del interior se escapaba por una grieta en la fina corteza oceánica. Todo indica que durante millones de años nada ha cambiado.”

La descripción anterior podría muy bien pertenecer a uno de los capítulos de la mítica serie Star Trek, cuando los tripulantes de la Enterprise llegan a uno de esos lugares donde nadie ha ido jamás. Sin embargo, este retrato de un planeta alienígena no debería parecernos tan extraño pues así era nuestro planeta hace 750 millones de años, cuando el planeta entero se congeló: es el fenómeno de Snowball Earth, la Tierra Bola de Nieve.

Todo comenzó en la década de los 1960, cuando los geólogos empezaron a descubrir las primeras pruebas de una tremenda glaciación en el pasado. A medida que aumentaban los descubrimientos, la sorpresa iba haciéndose cada vez mayor. Los datos que lentamente se iban recogiendo indicaban que cerca del final de la llamada era Neoproterozoica (que abarca de hace 1.000 millones a 543 millones de años) los glaciares se extendían hasta las zonas tropicales.

¿Cómo podía haber hielo bajo el sol ecuatorial? Era inconcebible e incomparablemente mayor al momento cumbre de la que fue la última y mayor glaciación sucedida en la Tierra, acaecida hace tan sólo 21.000 años, cuando la mayor parte de Norteamérica y Europa quedaron cubiertas por glaciares de 2 kilómetros de espesor haciendo que el nivel del mar cayera en torno a los 120 metros. El frío fue global; tierra y mar helados cubrían el 30% de la superficie terrestre, más que en ningún otro momento de los últimos 500 millones de años.

En 1964, el geólogo de la Universidad de Cambridge Brian Harland postuló que nuestro planeta había pasado por una gran edad del hielo en el Neoproterozoico. De hecho, había encontrado depósitos glaciares de esa época prácticamente en todos los continentes. Curiosamente, por aquellos mismos años los físicos de la atmósfera estaban desarrollando modelos matemáticos del clima terrestre. Mikhail I. Budyko, del Observatorio Geofísico de Leningrado, descubrió, trabajando con un modelo climático sencillo, que no era tan difícil que el planeta entero se congelase. Sus cálculos mostraban que en el momento en que el hielo alcanzara las latitudes 30 grados norte y sur, la congelación total del planeta sería inevitable.

Sin embargo, pocos quedaron convencidos y esta idea durmió el sueño de los justos hasta que en 1986 el experto en paleomagnetismo del Caltech, Joe Kirschvink, empezó a poner las piezas en su sitio tras investigar los depósitos glaciares del Neoproterozoico en Adelaida, Australia. Kirschvink demostró que había habido hielo muy cerca del Ecuador hace 700 millones de años. Entonces Kirschvink se dio cuenta de otro detalle. Muchos depósitos glaciares del Neoproterozoico se encuentran asociados a grandes acúmulos de hierro, conocidas como formaciones de hierro bandeado, y nadie sabía porqué. Es bien sabido que estas formaciones aparecieron en masa hace 2.700 millones de años (de hecho de ellas procede la totalidad del hierro que hemos utilizado a lo largo de la historia). Fue debido a la fotosíntesis bacterianas, que al arrojar oxígeno a una atmósfera sin él, reaccionó con el hierro disuelto en el agua y se depositó en el fondo de los océanos. Pero hace 750 millones de agua ya había oxígeno en la atmósfera. ¿Qué pasó? La explicación de Kirschvink era sencilla. La capa de hielo que cubría los océanos de la Tierra aislaba el hierro del oxígeno atmosférico. Sin nadie que lo impidiese, fue aumentando su concentración en el agua de mar hasta que, al llegar el deshielo... ¡Boom! reaccionó con el oxígeno y se depositó en el fondo marino.

En 1992 escribió un artículo donde expuso todas sus ideas y acuñó el término de Snowball Earth. Convenció a muy pocos. Entre los que le tomaron en serio se encontraba el geólogo de Harvard Paul Hoffman, que estaba excavando en Namibia, justo en los depósitos glaciares del Neoproterozoico. Lo que encontró en las rocas formadas cuando se dio el fenómeno de Bola de Nieve fue que la fotosíntesis había desaparecido: el frío había hecho que los seres fotosintéticos entraran en una especie de letargo.

Hoffman le contó sus descubrimientos a un colega de Harvard, el geoquímico Dan Schrag, que recordó un cálculo que acababan de hacer Jim Kasting y Ken Caldeira, de la Universidad del Estado de Pennsylvania: la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera necesario para que comenzase la descongelación del planeta era del orden de 350 veces la cantidad que tenemos hoy. Schrag planteó que al descongelarse los océanos, el agua comenzó a evaporarse. El vapor de agua es un excelente gas invernadero lo cual, unido al dióxido de carbono presente en la atmósfera, disparó la temperatura global de la Tierra a 40 y 50º C. En escasos centenares de años nuestro planeta pasó del clima más frío jamás conocido al más cálido: “Fue la madre de todos los deshielos”, comentó Schrag.

Referencias

Kirschvink, J.L., 1978, The Precambrian-Cambrian boundary problem: Paleomagnetic directions from the Amadeus Basin, Central Australia, Earth and Planetary Science Letters 40, 91-100.
Kirschvink, J. L., 1992, Late Proterozoic low-latitude global glaciation: The Snowball Earth, en J.W. Schopf and C. Klein, eds., The Proterozoic Biosphere: A Multidisciplinary Study. Cambridge University Press, p.51-52.
Miguel Ángel Sabadell

Miguel Ángel Sabadell

Me licencié en astrofísica pero ahora me dedico a contar cuentos. Eso sí, he sustituido los dragones y caballeros por microorganismos, estrellas y científicos de bata blanca.

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