A la Tierra le falta algo de su corteza, y ahora los científicos tienen una nueva ventaja sobre lo que tiene la culpa: muchos glaciares.
Hace casi 720 millones de años, la Tierra estaba envuelta en hielo global, una era conocida como Snowball Earth. La molienda de estas capas de hielo en todo el mundo puede haber arrasado entre 1,8 y 3 millas (3 y 5 kilómetros) de corteza en los océanos, informaron los investigadores el 31 de diciembre. Allí, la tectónica de placas la volvió a formar en la capa media caliente de la Tierra, el manto, reciclando en nueva roca.
Si los científicos tienen razón, Snowball Earth explica una característica muy rara de la geología llamada Gran inconformidad. Visto en todo el mundo, esta disconformidad se refiere a una capa donde se han depositado rocas sedimentarias justo encima de la roca sótano más antigua de la corteza. Curiosamente, faltan cientos de millones de años de capas sedimentarias entre este sótano ígneo o metamórfico y las rocas sedimentarias conservadas más antiguas. En el Gran Cañón, por ejemplo, simplemente faltan 1.200 millones de años de rocas alucinantes.
Misterio mineral
C. Brenhin Keller, un geocronólogo de la Universidad de California, Berkeley, no estaba tratando de explicar la Gran Inconformidad cuando lanzó su investigación sobre los circones, minerales que son tan duros y resistentes que sobreviven más tiempo que cualquier otra parte de la corteza. en la tierra. Los circones más antiguos tienen 4.400 millones de años, solo 165 millones de años menos que el planeta.
Debido a que los circones pueden sobrevivir casi cualquier cosa, tienen registros de la corteza terrestre incluso cuando se funden, se mezclan y se reciclan en el manto para formar una nueva roca. Keller y su equipo reunieron datos sobre unos 34,000 circones, enfocándose en los valores de isótopos particulares, o variantes moleculares, llamados hafnio-176 y hafnio-177.
El hafnio-176 es un isótopo del elemento metálico plateado hafnio que se forma durante la desintegración radiactiva del lutecio, otro elemento plateado. El lutecio tiende a permanecer dentro del manto, en lugar de incorporarse al magma y disparar a la corteza a través de erupciones volcánicas, dijo Keller a Live Science. Como resultado, el manto es particularmente rico en lutecio y, por lo tanto, también es rico en hafnio-176 que se forma a medida que el lutecio se descompone. La corteza, en comparación, es más rica en otro isótopo de hafnio, el hafnio-177. Por esa razón, la proporción de hafnio-176 a hafnio-177 en un circón puede decir a los investigadores si ese circón se formó a partir del magma que se originó en el manto, o del magma que se recicló de la fusión de la corteza vieja.
Corteza reciclada
Para sorpresa de Keller y sus colegas, las proporciones en el circón revelaron que una gran cantidad de corteza vieja había sido reciclada y fundida para hacer nuevos circones, y todo al mismo tiempo. Fue "realmente dramático", dijo Keller.
"Si quieres hacer esto a escala global, necesitas calentar mucha corteza y fundirla en un nuevo magma", dijo.
Para hacerlo rápidamente, una gran cantidad de corteza tendría que derretirse rápidamente en la corteza inferior, dijo Keller, o tendría que ser empujada hacia el manto en el fondo del mar en un proceso llamado subducción. Afortunadamente, viajar a través del agua deja un conjunto específico de huellas digitales moleculares en las moléculas de oxígeno dentro de los circones, por lo que Keller y su equipo pudieron verificar si los circones (y las rocas que alguna vez los albergaron) habían emprendido un viaje acuoso. Resulta que tenían.
Estaba surgiendo una historia: cantidades masivas de corteza, más bien transferidas repentinamente a las zonas de subducción oceánica para ser aplastadas nuevamente dentro del manto. Pero si toda esa corteza se moviera hacia el océano, alguien probablemente debería haber notado la erosión, dijo Keller.
"Y de hecho lo hemos hecho, en la Gran Inconformidad", dijo.
La frotó y la dejó limpia
Keller admite que este es un reclamo extraordinario y requerirá evidencia extraordinaria. Él y sus colegas dieron un paso para proporcionar parte de esa evidencia al observar otra línea de investigación, sobre cráteres de impacto. Descubrieron que hace unos 700 millones de años, los cráteres de impacto de la Tierra se limpiaron casi por completo. Solo dos grandes cráteres, la cuenca Sudbury en Canadá y el cráter Vredefort en Sudáfrica, son anteriores a Snowball Earth, y esos cráteres eran asombrosamente enormes, originalmente medían 93 millas (150 km) y 185 millas (300 km) de ancho, respectivamente. Han sido erosionados a una fracción de su tamaño original.
Keller y su equipo piensan que los glaciares de Snowball Earth limpiaron todos los otros cráteres de impacto, raspando un poco la parte superior de Sudbury y Vredefort también. Según sus cálculos, un promedio de entre 1,8 y 3 millas verticales (3 y 5 km) de corteza fueron raspadas por las capas de hielo de Snowball Earth durante 64 millones de años. Keller dijo que en algunos lugares la pérdida fue mayor y en otros no se perdió la corteza.
El hielo habría tenido que rasurar solo un promedio de 0.002 pulgadas (0.0625 milímetros) de tierra y roca de la corteza cada año para lograr esta hazaña, dijo Keller. Eso es muy fácil incluso para los glaciares modernos, dijo. Hoy, las tasas de erosión de las capas de hielo continentales varían de 0.004 a 0.19 pulgadas (0.1 a 4.8 mm), con empinados glaciares de montaña que mueven casi 4 pulgadas (100 mm) de roca y tierra anualmente.
Los científicos habían considerado los glaciares como una posible causa de la Gran Inconformidad antes, pero la idea había sido abandonada en gran medida, dijo Keller. Un artículo de 1973 sobre la idea del geólogo William White de la Universidad de Carolina del Norte no logró obtener una sola cita de otros investigadores. Otras teorías incluyen lo imposible (mareas gigantes que limpiaron la tierra, pero habrían requerido que la luna se formara miles de millones de años más tarde de lo que realmente lo hizo) y lo más razonable (la elevación y subsiguiente meteorización de un supercontinente masivo).
Keller dijo que es posible que tanto la elevación como los glaciares hayan jugado un papel en la limpieza de kilómetros de corteza. En 2013, los investigadores descubrieron que las rocas de la era de Snowball Earth habían capturado y almacenado dióxido de carbono de la atmósfera, tal vez porque el clima extremo había hecho que las rocas fueran particularmente porosas. Esta captura de dióxido de carbono podría haber desencadenado el enfriamiento global, la otra cara del calentamiento global que se produce en los tiempos modernos debido a la quema de combustibles fósiles. El enfriamiento podría haber llevado a un clima helado global, y los glaciares resultantes podrían haber acelerado la erosión aún más.
Keller y su equipo están trabajando para obtener fondos para probar las rocas profundas del sótano bajo la Gran Inconformidad para averiguar cuándo fueron levantados a la superficie. Dijo que desentrañar el momento de la elevación y la glaciación podría ayudar a aclarar qué desencadenó la Bola de Nieve en la Tierra, y qué es en última instancia responsable de la desaparición de la corteza terrestre.
Nota del editor: Este artículo se actualizó para indicar que la luna habría necesitado formarse "más tarde", no "antes" como se había dicho, con el fin de apoyar una teoría de la marea gigante para explicar las capas que faltan.
