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24 may. 2018

La tierra emergida surgió abruptamente hace 2.400 millones de años


La tierra emergida surgió abruptamente hace 2.400 millones de añosEuropa Press
Madrid
Firmas químicas en la pizarra apuntan a un rápido aumento de la superficie sobre el océano hace 2.400 millones de años que posiblemente desató cambios dramáticos en el clima y la vida.
En un estudio publicado en Nature, los investigadores informan que muestras de lutitas de todo el mundo contienen evidencia de calidad archivística de rastros casi imperceptibles de agua de lluvia que causaron la erosión de la tierra desde hace 3.500 millones de años.
Cambios notables en las proporciones de oxígeno 17 y 18 con oxígeno más común 16, dijo el autor principal Ilya Bindeman, un geólogo de la Universidad de Oregon, permitió a los investigadores leer la historia química en las rocas.
Al hacerlo, establecieron cuándo la corteza recién emergida estaba expuesta a la intemperie por procesos químicos y físicos, y, más ampliamente, cuando comenzó el proceso hidrológico moderno de destilación de la humedad durante el transporte en grandes continentes.
La evidencia proviene del análisis de tres isótopos de oxígeno, particularmente el oxígeno raro pero estable 17, en 278 muestras de esquisto extraídas de afloramientos y perforaciones de todos los continentes y que abarcan 3.700 millones de años de la historia de la Tierra. Los análisis se realizaron en el Laboratorio de Isótopos Estables de Bindeman.
Basándose en su propio modelado anterior y otros estudios, Bindeman dijo que la masa total de tierra en el planeta hace 2.400 millones de años puede haber alcanzado aproximadamente dos tercios de lo que se observa hoy en día. Sin embargo, la aparición de la nueva tierra firme ocurrió abruptamente, en paralelo con los cambios a gran escala en la dinámica del manto.
Los cambios isotópicos registrados en las muestras de lutitas en ese momento también coinciden con el momento hipotético de las colisiones terrestres que formaron el primer supercontinente de la Tierra, Kenorland, y las cadenas montañosas y mesetas altas.
"La corteza debe ser gruesa para quedar fuera del agua", dijo Bindeman. "El espesor depende de su cantidad y también de la regulación térmica y la viscosidad del manto. Cuando la tierra estaba caliente y el manto era blando, las montañas grandes y altas no podían sostenerse. Nuestros datos indican que esto cambió exponencialmente hace 2.400 millones de años. El manto más frío fue capaz de soportar grandes franjas de tierra sobre el nivel del mar ".
Las temperaturas en la superficie cuando la nueva tierra emergió del mar probablemente fueron más calientes que hoy en varias decenas de grados, dijo.
El estudio encontró un cambio gradual en los isótopos triples de oxígeno en ese período de tiempo. Eso, dijeron los científicos, resuelve los argumentos anteriores para una emergencia gradual o escalonada de la tierra entre 1.100 y 3.500 millones de años atrás. Hace 2.400 millones de años, dijo Bindeman, la tierra recién emergida comenzó a consumir dióxido de carbono de la atmósfera en medio de la erosión química.
El momento también coincide con la transición desde el Eón Arqueano, cuando las formas de vida procarióticas simples, las arqueas y las bacterias, prosperaron en el agua, hasta el Eón Proterozoico, cuando emergieron eucariotas, como algas, plantas y hongos.
"En este estudio, observamos cómo la meteorización avanzó durante 3.500 millones de años", dijo Bindeman. "La tierra que surge del agua cambia el albedo del planeta. Inicialmente, la Tierra habría sido azul oscura con algunas nubes blancas cuando se ve desde el espacio. Los primeros continentes se agregaron a la reflexión. Hoy tenemos continentes oscuros debido a la gran cantidad de vegetación".
La exposición de la nueva tierra a la intemperie, dijo, pudo haber desencadenado un sumidero de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono, alterando el balance radiativo de la Tierra que generó una serie de episodios glaciales hace entre 2.400 y 2.200 millones de años. Eso, dijo, puede haber engendrado el Gran Evento de oxigenación en el cual los cambios atmosféricos trajeron cantidades significativas de oxígeno libre al aire. Las rocas se oxidaron y se volvieron rojas. Las rocas del Arqueano son grises.
En ausencia de mucha tierra, dijo, los fotones del sol interactuaron con el agua y la calentaron. Una superficie brillante, proporcionada por tierra emergente, reflejaría la luz del sol de vuelta al espacio, creando un par adicional en el equilibrio del invernadero radiativo y un cambio en el clima.
LA PRIMERA NEVADA
"Lo que especulamos es que una vez que emergieran grandes continentes, la luz se reflejaría nuevamente en el espacio e iniciaría la glaciación fugitiva", dijo Bindeman. "La Tierra habría visto su primera nevada".
Las lutitas están formadas por la erosión de la corteza. "Te dicen mucho sobre la exposición al aire y la luz y la precipitación", dijo Bindeman. "El proceso de formación de lutita captura productos orgánicos y, eventualmente, ayuda a generar petróleo. Las lutitas nos proporcionan un registro continuo de la meteorización".