Utilizando información del interior de las rocas de la superficie de la Tierra, hemos reconstruido la tectónica de placas del planeta durante los últimos 1.800 millones de años.
Increíble video muestra cómo se formaron los continentes
Es la primera vez que se ha utilizado el registro geológico de la Tierra de esta manera, mirando tan atrás en el tiempo. Esto nos ha permitido intentar cartografiar el planeta durante el último 40% de su historia, que puedes ver en la animación que aparece a continuación.
El trabajo, dirigido por Xianzhi Cao de la Universidad Oceánica de China, se publica ahora en la revista de acceso abierto Geoscience Frontiers.
Un hermoso baile
Mapear nuestro planeta a través de su larga historia crea una hermosa danza continental, fascinante en sí misma y una obra de arte natural.
Comienza con el mapa del mundo que todos conocemos. Luego, la India se desplaza rápidamente hacia el sur, seguida por partes del sudeste asiático, a medida que se forma el antiguo continente de Gondwana en el hemisferio sur.
Hace unos 200 millones de años (Ma o mega-annum en la reconstrucción), cuando los dinosaurios caminaban sobre la Tierra, Gondwana se unió con América del Norte, Europa y el norte de Asia para formar un gran supercontinente llamado Pangea.
Luego, la reconstrucción continúa hacia atrás en el tiempo. Pangea y Gondwana se formaron a partir de colisiones de placas más antiguas. A medida que el tiempo retrocede, aparece un supercontinente anterior llamado Rodinia. Pero la cosa no termina aquí. Rodinia, a su vez, se formó por la ruptura de un supercontinente aún más antiguo llamado Nuna hace unos 1.350 millones de años.
¿Por qué mapear el pasado de la Tierra?
Entre los planetas del Sistema Solar, la Tierra es única por tener tectónica de placas. Su superficie rocosa está dividida en fragmentos (placas) que se trituran entre sí y crean montañas, o se separan y forman abismos que luego se llenan de océanos.
Además de provocar terremotos y volcanes, la tectónica de placas también empuja rocas desde las profundidades de la tierra hacia las alturas de las cadenas montañosas. De esta manera, elementos que se encontraban muy bajo tierra pueden erosionarse de las rocas y terminar siendo arrastrados a ríos y océanos. Desde allí, los seres vivos pueden hacer uso de estos elementos.
Entre estos elementos esenciales se encuentra el fósforo, que forma la estructura de las moléculas de ADN, y el molibdeno, que los organismos utilizan para extraer nitrógeno de la atmósfera y fabricar proteínas y aminoácidos, los componentes básicos de la vida.
La tectónica de placas también expone rocas que reaccionan con el dióxido de carbono en la atmósfera. Las rocas que retienen el dióxido de carbono son el principal factor de control del clima de la Tierra en escalas de tiempo largas, mucho, mucho más largas que el tumultuoso cambio climático del que somos responsables hoy.
Una herramienta para comprender el tiempo profundo
Mapear la tectónica de placas pasadas del planeta es el primer paso para poder construir un modelo digital completo de la Tierra a través de su historia.
Este modelo nos permitirá comprobar hipótesis sobre el pasado de la Tierra. Por ejemplo, por qué el clima de la Tierra ha pasado por fluctuaciones extremas de tipo “Tierra bola de nieve” o por qué el oxígeno se acumuló en la atmósfera cuando lo hizo.
De hecho, nos permitirá comprender mucho mejor la retroalimentación entre el planeta profundo y los sistemas superficiales de la Tierra que sustentan la vida tal como la conocemos.
Mucho más que aprender
Modelar el pasado de nuestro planeta es esencial para entender cómo los nutrientes llegaron a estar disponibles para impulsar la evolución. La primera evidencia de células complejas con núcleo, como todas las células animales y vegetales, data de hace 1.650 millones de años.
Esto ocurre cerca del comienzo de esta reconstrucción y cerca del momento en que se formó el supercontinente Nuna. Nuestro objetivo es comprobar si las montañas que crecieron en el momento de la formación de Nuna pueden haber proporcionado los elementos necesarios para impulsar la evolución de células complejas.
Gran parte de la vida en la Tierra realiza la fotosíntesis y libera oxígeno. Esto vincula la tectónica de placas con la química de la atmósfera, y parte de ese oxígeno se disuelve en los océanos. A su vez, varios metales críticos, como el cobre y el cobalto, son más solubles en agua rica en oxígeno. En determinadas condiciones, estos metales se precipitan fuera de la solución: en resumen, forman depósitos minerales.
Muchos metales se forman en las raíces de los volcanes que se encuentran a lo largo de los márgenes de las placas. Al reconstruir dónde se encontraban los antiguos límites de las placas a lo largo del tiempo, podemos entender mejor la geografía tectónica del mundo y ayudar a los exploradores de minerales a encontrar antiguas rocas ricas en metales que ahora están enterradas bajo montañas mucho más jóvenes.
En esta época de exploración de otros mundos en el Sistema Solar y más allá, vale la pena recordar que hay mucho sobre nuestro propio planeta que apenas estamos comenzando a vislumbrar.
Hay 4.600 millones de años por investigar, y las rocas sobre las que caminamos contienen evidencia de cómo ha cambiado la Tierra durante este tiempo.
Este primer intento de cartografiar los últimos 1.800 millones de años de la historia de la Tierra es un gran paso adelante en el gran desafío científico de cartografiar nuestro mundo. Pero es sólo eso: un primer intento. En los próximos años veremos mejoras considerables desde el punto de partida en el que nos encontramos.
*Alan Collins, profesor de Geología, Universidad de Adelaida
