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Ciencia & Tec

Cambios en la órbita favorecieron la vida durante la glaciación global


El equipo de investigación se aventuró en el interior del sur de Australia, donde apuntó a unidades de un kilómetro de espesor de rocas glaciares formadas hace unos 700 millones de años.

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Cambios en la órbita de la Tierra pueden haber permitido que surgiera y prosperara una vida compleja durante el episodio climático más hostil que jamás haya experimentado el planeta.

Investigadores de la Universidad de Southampton, en colaboración con colegas de la Academia de Ciencias de China, la Universidad de Curtin, la Universidad de Hong Kong y la Universidad de Tubinga, estudiaron una sucesión de rocas depositadas cuando la mayor parte de la superficie de la Tierra estaba cubierta de hielo durante una glaciación severa, denominada ‘Tierra Bola de Nieve’, que duró más de 50 millones de años. Sus hallazgos se publican en la revista Nature Communications.

“Uno de los desafíos más fundamentales para la teoría de la Tierra Bola de Nieve es que la vida parece haber sobrevivido”, dice en un comunicado el doctor Thomas Gernon, profesor asociado de Ciencias de la Tierra en la Universidad de Southampton y coautor del estudio. “Entonces, o no sucedió, o la vida de alguna manera evitó un cuello de botella durante la severa glaciación”.

El equipo de investigación se aventuró en el interior del sur de Australia, donde apuntó a unidades de un kilómetro de espesor de rocas glaciares formadas hace unos 700 millones de años. En ese momento, Australia se encontraba más cerca del ecuador, conocido hoy por sus climas tropicales. Sin embargo, las rocas que estudiaron muestran evidencia inequívoca de que las capas de hielo se extendían hasta el ecuador en este momento, lo que proporciona una evidencia convincente de que la Tierra estaba completamente cubierta por una capa de hielo.

El equipo centró su atención en las “formaciones de hierro con bandas”, rocas sedimentarias que consisten en capas alternas de material rico en hierro y rico en sílice. Estas rocas se depositaron en el océano cubierto de hielo cerca de colosales capas de hielo.

Durante la glaciación de la bola de nieve, el océano congelado habría quedado completamente aislado de la atmósfera. Sin el intercambio normal entre el mar y el aire, muchas variaciones en el clima que ocurren normalmente simplemente no lo habrían hecho.

“Esto se llamó el ‘desafío sedimentario‘ a la hipótesis de la bola de nieve”, dice el profesor Ross Mitchell, profesor de la Academia de Ciencias de China en Beijing, China y autor principal.

“Las capas de roca altamente variables parecían mostrar ciclos que se parecían mucho a los ciclos climáticos asociados con el avance y retroceso de las capas de hielo”. Se pensaba que tal variabilidad estaba en desacuerdo con una Tierra Bola de Nieve estática que sepultaba todo el océano en hielo.

“El hierro proviene de respiraderos hidrotermales en el lecho marino“, agregó Gernon. “Normalmente, la atmósfera oxida el hierro inmediatamente, por lo que las formaciones de hierro en bandas normalmente no se acumulan. Pero durante la bola de nieve, con el océano aislado del aire, el hierro pudo acumularse lo suficiente para que se formaran”.

Utilizando la susceptibilidad magnética, una medida del grado en que las rocas se magnetizan cuando se exponen a un campo magnético, el equipo descubrió que los archivos de rocas en capas conservan la evidencia de casi todos los ciclos orbitales.

La órbita de la Tierra alrededor del Sol cambia de forma y la inclinación y la oscilación del eje de rotación de la Tierra también sufren cambios cíclicos. Estos ciclos astronómicos cambian la cantidad de radiación solar entrante que llega a la superficie de la Tierra y, al hacerlo, controlan el clima.

“A pesar de que el sistema climático de la Tierra se comportó de manera muy diferente durante la bola de nieve, las variaciones orbitales de la Tierra habrían sido felizmente inconscientes y simplemente continuaron haciendo lo suyo“, explica el profesor Mitchell.

Los investigadores concluyeron que los cambios en la órbita de la Tierra permitieron el aumento y la disminución de las capas de hielo, lo que permitió que se desarrollaran regiones sin hielo periódicas en la Tierra bola de nieve. El profesor Mitchell explicó: “Este hallazgo resuelve una de las principales disputas con la hipótesis de la Tierra bola de nieve: la observación de una variabilidad sedimentaria significativa durante las glaciaciones de la Tierra bola de nieve parecía estar en desacuerdo con una reducción tan extrema del ciclo hidrológico“.

Los resultados del equipo ayudan a explicar la enigmática presencia de rocas sedimentarias de esta edad que muestran evidencia de agua que fluye en la superficie de la Tierra cuando esta agua debería haber estado encerrada en capas de hielo. El doctor Gernon afirma: “Esta observación es importante, porque ahora se sabe que la vida multicelular compleja se originó durante este período de crisis climática, pero anteriormente no podíamos explicar por qué”.

“Nuestro estudio apunta a la existencia de ‘oasis’ sin hielo en el océano de bolas de nieve que proporcionaron un santuario para que la vida animal sobreviviera, posiblemente el evento climático más extremo en la historia de la Tierra”, concluyó Gernon.

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