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Una investigación científica ha identificado
las causas que provocaron que nuestro planeta atravesara una
de las mayores glaciaciones de su historia, como indican en
The Guardian. Durante ese periodo, conocido como Tierra bola
de nieve, la superficie terrestre quedó completamente congelada,
incluso en las regiones tropicales. Los científicos han vinculado
este evento extremo a las masivas erupciones volcánicas que
tuvieron lugar hace unos 720 millones de años, en lo que hoy
comprende desde Alaska hasta Groenlandia. A este fenómeno
se le conoce como los eventos de Franklin, una serie de erupciones
que liberaron enormes cantidades de roca volcánica fresca
sobre una superficie sin cobertura vegetal.
A diferencia de otras erupciones de escala similar,
estas coincidieron con un clima global ya inusualmente frío
y con la ausencia de plantas, lo que amplificó los efectos.
Al no existir vegetación que ralentizara este proceso, la
roca volcánica recién expuesta reaccionó químicamente a gran
velocidad, eliminando dióxido de carbono de la atmósfera.
El descenso de dióxido de carbono, un gas de
efecto invernadero clave, habría reducido drásticamente la
capacidad de la atmósfera para retener calor. Los modelos
climáticos empleados por los autores del estudio demuestran
que este fenómeno fue lo suficientemente potente como para
desencadenar una glaciación a escala planetaria.
Los autores del artículo, publicado en Journal
of Geophysical Research: Planets, explican que “el impacto
climático de estas erupciones solo fue posible por la conjunción
de una atmósfera fría, una vasta superficie de roca expuesta
y la ausencia de cobertura vegetal que actuase como freno”.
Este episodio demuestra cómo las condiciones
geológicas y biológicas pueden entrelazarse para provocar
alteraciones profundas en el sistema terrestre. Según los
investigadores, en otros momentos de la historia geológica,
erupciones similares no causaron un efecto comparable porque
tuvieron lugar en un contexto climático más cálido o con ecosistemas
vegetales desarrollados. La hipótesis de la Tierra completamente
congelada apunta a un planeta cubierto de hielo desde los
polos hasta el ecuador, sin océanos líquidos visibles y con
temperaturas extremas. Esta etapa precede a la aparición de
vida compleja, por lo que pudo tener un papel fundamental
en la evolución biológica posterior.
Aquel fenómeno dejó una huella profunda en
el registro geológico, y hoy en día se conoce como «glaciación
Sturtiana». Los modelos del estudio han mostrado que una combinación
de catastróficas coincidencias, erupciones volcánicas, la
ascensión de aerosoles liberados en los volcanes, la deriva
de los continentes y la cobertura del hielo, crearon la «tormenta
perfecta» que convirtió a la Tierra en una gran bola de nieve.
«La respuesta está en la relación entre la actividad de los
volcanes y el medio ambiente», ha dicho Francis Macdonald
, investigador en Harvard y uno de los coautores del estudio.
Hace 717 millones de años una gigantesca área
del planeta, llamada « gran región ígnea de Franklin », una
franja de más de 3.000 kilómetros de largo y que hoy en día
va de Alaska a Groenlandia, sufría una larga sucesión de erupciones
volcánicas. Macdonald y Robin Wordsworth , el otro coautor
del estudio, trataron de relacionar estos volcanes con este
enfriamiento. Según sus modelos, solo a través de una combinación
muy concreta de fenómenos, estos volcanes pudieron ser los
causantes de aquella larga glaciación.
No hay volcanes activos en Groenlandia, pero
sí se han encontrado evidencias de actividad volcánica pasada.
La actividad volcánica que sí existe en la región se encuentra
en la isla de Islandia, que está cerca, y en la isla de Jan
Mayen, donde se encuentra el volcán Beerenberg.
«Este tipo de erupciones han ocurrido una y
otra vez durante la historia del planeta, pero no siempre
están asociadas con glaciaciones. Así que la pregunta es,
¿qué hizo que estas fueran diferentes? », se ha pregunTado
en un comunicado John A. Paulson , coautor del estudio. Para
empezar, los estudios geológicos y químicos han mostrado que
aquellas erupciones ocurrieron en una zona de sedimentos ricos
en azufre . Esto favoreció que este elemento ascendiera a
la atmósfera en forma de dióxido de azufre (SO2). Pues bien,
este gas tiene una capacidad probada de enfriar el clima,
porque es un aerosol capaz de bloquear la radiación solar.
Pero con eso no basta. Según han explicado Wordsworth y Macdonald,
solo si el clima ya es frío el efecto del SO2 es duradero
a largo plazo. Es en esos casos cuando la tropopausa, el límite
donde ocurren los fenómenos atmosféricos y la separación entre
la troposfera y la estratosfera, baja tanto que se pone al
alcance de estos aerosoles liberados por los volcanes. Si
eso ocurre, las lluvias y el viento ya no pueden devolver
al SO2 de vuelta a la superficie, y una parte se queda en
la estratosfera. Por eso, se queda suspendido más tiempo,
actuando como una pantalla contra el calor . Y esto fue exactamente
lo que ocurrió, en opinión de estos investigadores.
Aún hay más. Hace 717 millones de años la región
de Franklin, tan sacudida por las erupciones, estaba a la
altura del Ecuador, a causa de la deriva continental. Si se
tiene en cuenta que el Ecuador es la franja de la Tierra donde
más calor se recibe de la radiación del Sol, se verá que estos
aerosoles fueron liberados precisamente donde más efecto pudieron
tener. Además, las erupciones volcánicas de la eorme provincia
de Franklin no fueron un fenómeno puntual. Tal como han demostrado
los investigadores, sus explosiones duraron al menos una década.
Los puntos de no retorno en el cambio climático
son umbrales críticos que, una vez superados, provocan cambios
irreversibles y acelerados en el sistema terrestre, como el
colapso de la capa de hielo de Groenlandia o la degradación
de la selva amazónica. La superación de estos puntos, que
podrían ocurrir incluso con 1 o 2°C de calentamiento, tiene
consecuencias graves y puede llevar a la pérdida de biodiversidad
y la alteración de los patrones climáticos globales.
Entonces fue cuando se llegó al punto de no
retorno. «Enfriar con aerosoles no puede congelar todo el
planeta. Solo tiene que llevar al hielo hasta cierta latitud
crítica (a la de California, aproximadamente). Entonces, el
hielo hace el resto», ha dicho Wordsworth. Cuanto más hielo
hay, mayor cantidad de luz solar se refleja, y más hielo se
forma (esto efecto se conoce como retroalimentación positiva
). Y por eso, pasado cierto umbral, el clima se desestabiliza
de forma irreversible. Hasta tal punto en que la Tierra llegue
a estar cubierta por hielo durante 60 millones de años a causa
de unas erupciones que duraron 10 años. «Es fácil pensar que
el clima de la tierra es un sistema inmeso y muy complicado
que es difícil cambiar. En cierto sentido es verdad. Pero
ha habido cambios dramáticos en el apasado, y hay una posibilidad
muy real de que en el futuro pueda ocurrir un cambio drástico
de nuevo», ha avisado Wordsworth. Los autores esperan que
este trabajo ayude a entender mejor los eventos de extinción
de especies que ya han ocurrido, o buscar nuevas formas de
mitigar los efectos del cambio climático. Por último, y con
la vista puesta más allá, consideran que esta investigación
proporciona herramientas para entender los climas de los otros
planetas del Sistema Solar o incluso los de los exoplanetas.
«Esta investigación muestra que necesitamos
huir de los paradigmas simplistas de los exoplanetas , solo
pensando en la idea del equilibrio estable en las zonas de
habitabilidad (donde teóricamente puede haber agua en superficie
porque los planetas mantienen una distancia moderada respecto
a la estrella), ha defendido. «Sabemos que la Tierra es un
lugar dinámico y activo que sufre cambios drásticos. Por eso
debemos pensar que este tipo de transiciones son una norma
en los otros planetas , antes que excepciones». En la Tierra,
parece ser que el efecto invernadero provocado por el vapor
de agua de las nubes hizo revertir el enfriamiento global.
En todo ese tiempo, las formas de vida primitivas, por entonces
básicamente bacterias y algas, encontraron refugio en las
«islas» de agua líquida que dejó una Tierra convertida en
una bola de nieve.
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