las causas de las glaciaciones

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INTRODUCCIÓN El hecho de que el 10% de los continentes estén cubiertos por hielo nos parece hoy un dato geográfico sin mayor relevancia. Es sorprendente, sin embargo, lo mucho que ha tardado el hombre en adquirir este conocimiento: hasta 1852 no se averiguó que Groen- landia estaba sepultada bajo un casquete glaciar, y el inlandsis antártico no fue descubierto hasta finales del siglo XIX. Las causas del surgimiento y evolución temporal del hielo terrestre figuraron entre las gran- des batallas intelectuales de esa centuria, sólo por de- trás de la referida a la edad del planeta. Y produce un cierto sonrojo que no fuese un científico (un naturalis- ta, según la hermosa palabra en uso en la época) sino un literato, Johann Wolfgang Goethe, quien primero propuso (en 1821, en su novela Los años de viaje de Wilhelm Meister) la actual idea de un enfriamiento global reciente de la Tierra. También es cierto que Goethe vivió en un tiempo en el que artes y ciencias no estaban, como hoy, en manos de especialistas, una época en la que no era insólito que alguien escribiese Fausto y también describiese nuevos minerales. Hasta entonces, el debate había estado, como to- das las discusiones sobre la Tierra en el tránsito del siglo XVIII al XIX, contaminado por la influencia del magisterio bíblico en los países protestantes, que por cierto eran también los más adelantados científi- camente. De entrada, cualquier descubrimiento se interpretaba a la luz del Génesis, y los grandes blo- ques erráticos de las llanuras suizas, alemanas y es- cocesas no fueron una excepción. Donde los monta- ñeros suizos interpretaban avances y retrocesos de los glaciares, los académicos leían huellas del dilu- vio genesiaco. Sin embargo, la primera mitad del si- glo XIX contempló la gradual conversión al glacia- rismo de los naturalistas británicos (Hutton, en 1795; Lyell, en 1833; Buckland, en 1838) y centro- europeos (Venetz, en 1829; Agassiz, en 1837 1 , y so- bre todo con su Études sur les glaciers, en 1840). Hacia 1860, el triunfo de la teoría glaciar era absolu- to; tanto, que sobrevivió a excesos como el del pro- pio Agassiz, quien con el furor del converso buscó (e, inevitablemente, encontró) pruebas del paso re- ciente de glaciares en lugares tan improbables como el Mediterráneo y la cuenca amazónica. Al hacer así, seguía las huellas intelectuales de Goethe, el prime- ro en pensar, más allá de los glaciares europeos, en el clima de la Tierra en su conjunto. En este sentido, el genio de Frankfurt puede ser considerado el padre de la moderna idea del Cambio Global. LAS HIPÓTESIS MODERNAS Al mismo tiempo que arraigaba la idea de una Edad de Hielo reciente, los primeros geó- logos empleaban este conocimiento recién ad- 235 Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2005 (13.3) LAS CAUSAS DE LAS GLACIACIONES The origin of glaciations Francisco Anguita (*) RESUMEN Los intentos de explicar los climas fríos comenzaron a finales del siglo XVIII, y aún prosiguen. Una importante y variada cantidad de hipótesis (astronómicas, geológicas, biológicas) atestiguan que el pro- blema es complejo, y que podría ser multicausal. El tema del clima adquiere además un perfil dramático, dado que sabemos que sus alteraciones pueden ser rápidas, y que el hombre moderno ha surgido hacia el final de un periodo glacial que sospechamos que puede estar a punto de terminar. ABSTRACT Efforts to understand cold climates began toward the end of 18 th century, and they are still alive. Du- ring this time, a varied quantity of hypotheses from the astronomical, geological and biological fields ha- ve been put forward, which attest to a high-complexity, perhaps multi-causal topic. A topic with a drama- tic profile, since we have learnt that climate can change very quickly, and modern man has appeared near the end of a glacial period which could well be very near its end. Palabras clave: Ciencias de la Tierra, Paleoclimatología, Historia de la Geología Keywords: Earth Sciences, Palaeoclimatology, History of Geology (*) Departamento de Petrología. Facultad de ciencias Geológicas. Universidad complutense, 28040 Madrid. E-mail: [email protected] (1) La de Agassiz no fue gradual sino brusca: como es sabido, la víspera del 24 de julio de 1837 cambió el discurso que debía pro- nunciar ante la Société Helvétique des Sciences Naturelles por una apasionada defensa de la hipótesis glaciarista. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2006. (13.3) 235-241 I.S.S.N.: 1132-9157

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Al mismo tiempo que arraigaba la idea de una Edad de Hielo reciente, los primeros geó- logos empleaban este conocimiento recién ad- Palabras clave: Ciencias de la Tierra, Paleoclimatología, Historia de la Geología Keywords: Earth Sciences, Palaeoclimatology, History of Geology 235 Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2006. (13.3) 235-241 I.S.S.N.: 1132-9157 The origin of glaciations Francisco Anguita (*) Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2005 (13.3)

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INTRODUCCIÓN

El hecho de que el 10% de los continentes esténcubiertos por hielo nos parece hoy un dato geográficosin mayor relevancia. Es sorprendente, sin embargo,lo mucho que ha tardado el hombre en adquirir esteconocimiento: hasta 1852 no se averiguó que Groen-landia estaba sepultada bajo un casquete glaciar, y elinlandsis antártico no fue descubierto hasta finales delsiglo XIX. Las causas del surgimiento y evolucióntemporal del hielo terrestre figuraron entre las gran-des batallas intelectuales de esa centuria, sólo por de-trás de la referida a la edad del planeta. Y produce uncierto sonrojo que no fuese un científico (un naturalis-ta, según la hermosa palabra en uso en la época) sinoun literato, Johann Wolfgang Goethe, quien primeropropuso (en 1821, en su novela Los años de viaje deWilhelm Meister) la actual idea de un enfriamientoglobal reciente de la Tierra. También es cierto queGoethe vivió en un tiempo en el que artes y cienciasno estaban, como hoy, en manos de especialistas, unaépoca en la que no era insólito que alguien escribieseFausto y también describiese nuevos minerales.

Hasta entonces, el debate había estado, como to-das las discusiones sobre la Tierra en el tránsito delsiglo XVIII al XIX, contaminado por la influenciadel magisterio bíblico en los países protestantes, quepor cierto eran también los más adelantados científi-camente. De entrada, cualquier descubrimiento se

interpretaba a la luz del Génesis, y los grandes blo-ques erráticos de las llanuras suizas, alemanas y es-cocesas no fueron una excepción. Donde los monta-ñeros suizos interpretaban avances y retrocesos delos glaciares, los académicos leían huellas del dilu-vio genesiaco. Sin embargo, la primera mitad del si-glo XIX contempló la gradual conversión al glacia-rismo de los naturalistas británicos (Hutton, en1795; Lyell, en 1833; Buckland, en 1838) y centro-europeos (Venetz, en 1829; Agassiz, en 18371, y so-bre todo con su Études sur les glaciers, en 1840).Hacia 1860, el triunfo de la teoría glaciar era absolu-to; tanto, que sobrevivió a excesos como el del pro-pio Agassiz, quien con el furor del converso buscó(e, inevitablemente, encontró) pruebas del paso re-ciente de glaciares en lugares tan improbables comoel Mediterráneo y la cuenca amazónica. Al hacer así,seguía las huellas intelectuales de Goethe, el prime-ro en pensar, más allá de los glaciares europeos, enel clima de la Tierra en su conjunto. En este sentido,el genio de Frankfurt puede ser considerado el padrede la moderna idea del Cambio Global.

LAS HIPÓTESIS MODERNAS

Al mismo tiempo que arraigaba la idea deuna Edad de Hielo reciente, los primeros geó-logos empleaban este conocimiento recién ad-

235Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2005 (13.3)

LAS CAUSAS DE LAS GLACIACIONESThe origin of glaciations

Francisco Anguita (*)

RESUMEN

Los intentos de explicar los climas fríos comenzaron a finales del siglo XVIII, y aún prosiguen. Unaimportante y variada cantidad de hipótesis (astronómicas, geológicas, biológicas) atestiguan que el pro-blema es complejo, y que podría ser multicausal. El tema del clima adquiere además un perfil dramático,dado que sabemos que sus alteraciones pueden ser rápidas, y que el hombre moderno ha surgido hacia elfinal de un periodo glacial que sospechamos que puede estar a punto de terminar.

ABSTRACT

Efforts to understand cold climates began toward the end of 18th century, and they are still alive. Du-ring this time, a varied quantity of hypotheses from the astronomical, geological and biological fields ha-ve been put forward, which attest to a high-complexity, perhaps multi-causal topic. A topic with a drama-tic profile, since we have learnt that climate can change very quickly, and modern man has appeared nearthe end of a glacial period which could well be very near its end.

Palabras clave: Ciencias de la Tierra, Paleoclimatología, Historia de la GeologíaKeywords: Earth Sciences, Palaeoclimatology, History of Geology

(*) Departamento de Petrología. Facultad de ciencias Geológicas. Universidad complutense, 28040 Madrid. E-mail:[email protected]

(1) La de Agassiz no fue gradual sino brusca: como es sabido, la víspera del 24 de julio de 1837 cambió el discurso que debía pro-nunciar ante la Société Helvétique des Sciences Naturelles por una apasionada defensa de la hipótesis glaciarista.

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quirido para comenzar a bucear en el registrogeológico en busca de huellas de otros climasglaciales. En 1855 se propuso que unas bre-chas de edad pérmica (~275 millones de años,Ma) halladas en Gran Bretaña eran restos deuna glaciación antigua. Esta interpretación sereveló errónea, pero poco después se confirmóuna glaciación de esta edad en Australia y laIndia, y en 1870 en Suráfrica. Entre esta últi-ma fecha y los primeros años del siglo XX seconfirmaron, en Escocia y en Noruega, glacia-ciones de edad precámbrica (>570 Ma).

Con estos hallazgos nace la Paleoclimatología.Ya no se trata de resolver el enigma de La Edad deHielo del Cuaternario, sino de averiguar por qué elplaneta se congela de tiempo en tiempo. ¿Cuántas deestas crisis climáticas había padecido? ¿Se tratabade un fenómeno cíclico? Estas preguntas eran aúnprematuras, porque hasta mitad del siglo XX noexistirán medios de datar rocas, ni por tanto de defi-nir la duración y extensión geográfica de las glacia-ciones. Peor aún, el conocimiento geológico de bue-na parte de los continentes era todavía rudimentario.Algunas glaciaciones precámbricas se han docu-mentado en lugares como Namibia, un desierto nosólo en el sentido geográfico hasta hace pocos años.

Un ejemplo típico de esta edad oscura de las gla-ciaciones es el tratado de divulgación Biografía de laTierra, escrito en 1942 por el físico norteamericanode origen soviético George Gamow. Esta curiosa in-cursión de un físico nuclear en Geología nos da unaexacta medida de lo mucho que ignorábamos sobrenuestro planeta a mediados del siglo XX. Para expli-car las glaciaciones, Gamow se adhiere a la hipótesisorogénica, que Thomas Chamberlin había puesto encirculación medio siglo antes, y según la cual cada re-volución (orogenia) lleva aparejada, a causa de la ele-vación topográfica con su corolario de nevadas e in-cremento del albedo, una glaciación. La correlaciónque en aquella época se podía establecer entre oroge-nias y glaciaciones era muy tosca, pero suficiente pa-ra advertir que al menos en dos de los cuatro ejemplosaducidos, las glaciaciones comenzaban decenas demillones de años antes de que se produjese el levanta-miento orogénico (Fig. 1), por lo que mal podíanachacarse a éste, al menos como causa principal.

Esta indefinición se ha prolongado a lo largo decasi todo el siglo XX. En 1985 una autoridad en Pa-leoclimatología afirmaba que “el estado normal delmundo parece... uno en el que los polos estén libresde hielo”. En 1987, otra autoridad de parecido cali-bre expresaba un punto de vista algo distinto: “Lassíntesis más recientes sugieren que las glaciacionespodrían haber durado la mayor parte del tiempo geo-lógico”. Estas dudas de fondo se han disipado sólomuy paulatinamente (a favor de la primera opinión,ver la Figura 6), a medida que se han obtenido mejo-res dataciones y un mayor control de los paleoam-bientes glaciares. Mucho antes, un astrónomo consi-guió desentrañar el misterio que había intrigado alos naturalistas del siglo XIX: por qué los glaciaresavanzaban y retrocedían periódicamente.

EL TURNO DE LOS ASTRÓNOMOS: ELAVANCE DE MILANKOVITCH

Casi al mismo tiempo que George Gamow jugue-teaba en un campo que le era claramente ajeno, un as-trónomo serbio, Milutin Milankovitch, realizaba undescubrimiento fundamental para entender el clima re-ciente de la Tierra. Lo hizo, además, en un continentedestrozado por la misma guerra de la que Gamow ha-bía huido, en un país ocupado, un lugar (1941) y unmomento en el que no es fácil imaginar el trabajo deun científico. A mediados del siglo XX se sabía quelos grandes avances del hielo en la última glaciaciónse habían producido a intervalos de aproximadamente100.000 años. Milankovitch reparó en que cada93.000 años, y debido al conjunto de las atraccionesplanetarias, la Tierra experimenta fluctuaciones en suexcentricidad, y atribuyó correctamente las variacio-nes en la cantidad de hielo a las variaciones en la dis-tribución de la insolación o energía solar recibida:cuanto mayor es la excentricidad, mayor también ladiferencia de insolación entre afelio y perihelio (máxi-ma y mínima distancia al Sol). Esto significa mayorestacionalidad y por ello retroceso del hielo, ya que és-te tiende a fundirse en los cálidos veranos.

Animado por este primer éxito, Milankovitchprofundizó en las anomalías orbitales del planeta,descubriendo otras dos periodicidades de importan-cia climática: la inclinación y el cabeceo del eje derotación. La insolación total recibida por la Tierra encada momento será una función de la suma de lastres periodicidades, una gráfica compleja que seajusta notablemente bien a la curva de variación dela temperatura (Fig. 2).

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Fig. 1. Glaciaciones y orogenias. En Águeda et al.(1977).

¿Significa esto que el problema de las glaciacio-nes quedó resuelto a mitad del siglo pasado? Eviden-temente no, puesto que la órbita terrestre ha debidomantener una geometría semejante a la actual a lo lar-go de toda su historia. Esto incluye, por supuesto, lasépocas sin glaciaciones, lo que demuestra que la for-ma de la órbita puede modular el clima, pero no lo de-cide. Cuando la Mecánica Celeste mostró sus limita-ciones, hubo que estudiar con mayor detalle el com-portamiento del planeta durante las crisis climáticas.

EL TURNO DE LOS GEÓLOGOS: GLACIA-CIONES, VOLCANES Y DERIVA CONTINEN-TAL

Uno de los avances decisivos a la hora de encararel problema de las glaciaciones surgió de la GeologíaMarina. Mientras que la cronología de la actual gla-ciación dependió de la datación de las morrenas cen-troeuropeas o norteamericanas, se siguió hablando deuna glaciación cuaternaria (o sea, de una duración depoco más de un millón de años) con cuatro periodosglaciales2; pero los programas de sondeos profundosemprendidos en los años 70 revolucionaron este pa-norama. Las técnicas de análisis isotópicos aplicadasa los caparazones de los foraminíferos planctónicospermitieron construir precisas tablas de paleotempe-raturas, al mismo tiempo que el estudio de microfa-cies llevó a identificar, en los océanos meridionales,niveles increíblemente antiguos (hasta 36 millonesde años) de paratillitas, las huellas de las descargasdel material transportado por los icebergs. El adver-bio no está usado a la ligera: de entrada, los glaciólo-gos decidieron no dar crédito a los datos de los ocea-nógrafos. Sólo cuando estos datos fueron abrumado-res tuvieron que aceptar la evidencia de que la gla-ciación cuaternaria no era más que el final de unalarguísima historia que había empezado en la Antár-tida decenas de millones de años antes de transmitir-se hacia los mares y continentes septentrionales.

Esta ampliación del escenario temporal introdu-jo en el juego teórico una variable decisiva: si lasglaciaciones duraban muchos millones de años, qui-zá había que considerar los movimientos de los con-tinentes como un factor importante en su origen. Enlos 36 millones de años transcurridos desde el últi-mo enfriamiento global del clima sucedieron al me-

nos tres acontecimientos clave: la separación de laAntártida y Suramérica hace 30 millones de años, lade Groenlandia y Norteamérica hace 15, y el cierredel istmo de Panamá hace 3 Ma. El primero de estosdesgarres causó la aparición de la corriente circu-nantártica, que aisló térmicamente a este continentey sin duda contribuyó a su congelación. El segundoabrió la ruta de una corriente marina que bajaba des-de el Ártico (que aún no era un mar helado comohoy) a través del Atlántico directamente hasta la An-tártida. La evaporación de esta agua, caldeada a supaso por el ecuador, quizá proporcionó la humedadnecesaria para el crecimiento del casquete glaciarantártico. El tercer acontecimiento provocó (Bartoliet al., 2005) el desvío hacia el Polo norte de agua ca-liente y salina, a cuya evaporación seguramente de-bemos el casquete de hielo que corona Groenlandia.

Con respecto al casquete antártico, hay que su-brayar, sin embargo, que éste comenzó su existenciavarios millones de años antes del establecimiento dela corriente circunantártica: ésta acentuó quizás lacrisis climática, pero no pudo ser su causa primera.Tal vez todo comenzase mucho antes, hace unos 55millones de años, cuando el lento derivar de Áfricahacia el norte cerró el paso a la corriente ecuatorialque desde la ruptura de Pangea (~200 Ma) había si-do el gran regulador térmico del planeta (Fig. 3).

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Fig. 2. El éxito de Milankovitch: la variación de temperatura en los mares antárticos (curva llena) compara-das con las variaciones teóricas de insolación (curva de puntos). En Hays et al. (1976).

Fig. 3. Situación de los continentes hace 55 Ma.Favorecida por la corriente ecuatorial global, latemperatura media del agua oceánica profunda erade ¡12 ºC!. Pero África está a punto de colisionarcontra el sur de Eurasia, cerrando la corriente, quetendrá que desviarse por el sur de África. Ilustra-ción de Pau Renard, en Anguita et al. (2006).

(2) En Europa, Günz, Mindel, Riss y Würm; en Norteamérica, Kansasiense, Illinoiense, Altoniense y Wisconsiniense.

En general, las ideas sobre la influencia climáti-ca de la distribución de tierras y mares se basan en laimportancia de que haya continentes polares paraque una glaciación se desencadene. El mayor albedoy la menor capacidad de distribuir calor de los conti-nentes contribuyen a que sobre ellos se instalen confacilidad campos de nieve que serán los embrionesde los futuros glaciares. Esta razonable idea parecehecha a la medida de la geografía actual, pero encambio no explica dos de las cuatro glaciacionesbien datadas, la ordovícica y las del final del Prote-rozoico, en las que no había continentes sobre lospolos (Fig. 4). Una modificación de esta hipótesisconsidera decisivo que exista una agrupación super-continental, una Pangea; pero en este caso la glacia-ción que queda sin explicar es precisamente la ac-tual, producida en una situación de gran dispersiónde los continentes.

El otro proceso geológico de interés en Paleo-climatología es el vulcanismo. Erupciones cata-clísmicas históricas como las del Krakatoa (Indo-nesia, 1883) o el Pinatubo (Filipinas, 1991) causa-ron, al emitir a la atmósfera gran cantidad de partí-culas que formaron aerosoles y bloquearon par-cialmente la radiación solar, perceptiblesdescensos generalizados de la temperatura atmos-férica, persistentes durantes varios años. Paradóji-camente, también se culpa a los volcanes de unode los periodos más cálidos de la historia de laTierra. Durante el Cretácico, el intensísimo vulca-nismo submarino llevó, primero a los océanos ydespués a la atmósfera, cantidades masivas deCO2, a las que se atribuye el clima de invernaderoque persistió en la Tierra durante casi cien millo-nes de años. No es impensable que otras etapas cá-lidas anteriores tengan igual explicación.

Y EL DE LOS BIÓLOGOS: LA FOTOSÍNTE-SIS Y LAS BACTERIAS GLACIOGÉNICASDE LOVELOCK

Un proceso que consume CO2 como es la foto-síntesis es por definición un posible culpable de en-friar el clima. El sospechoso más citado es una hipo-tética “explosión planctónica”, y el escenario máspopular del crimen, los mares de plataforma que segeneran en las épocas transgresivas, típicamente lasde dispersión continental. El gran problema de estaidea aparentemente incontrovertible es que, cuandolos glaciólogos han podido datar con precisión lasvariaciones de temperatura y las de CO2, han com-probado que (al menos en los últimos cientos de mi-les de años, Fig. 5) las primeras anteceden a las se-gundas, con lo que difícilmente podrían ser causadaspor ellas.

La hipótesis de la intervención de los seres vi-vos como agentes climáticos tiene, por tanto, queser refinada. Sin esperar a ello, un grupo crecientede científicos adjudica a la biosfera un papel esen-cial en el equilibrio térmico del planeta. Son lospartidarios de la Teoría Gaia, cuya “versión dura”propone una auténtica dictadura de la Climatologíapor parte de la vida. James Lovelock, uno de losprimeros impulsores de la idea, argumentó en su li-bro Las edades de Gaia que la primera glaciaciónregistrada en la Tierra, la Huroniana, sucedida haceunos 2.300 millones de años, tuvo como causa laproliferación de organismos fotosintetizadores. Alconcentrarse en la atmósfera el oxígeno que produ-cían, el metano existente hasta ese momento se oxi-dó, y la desaparición de este efectivo gas de inver-nadero trajo como consecuencia la citada glacia-ción (Fig. 6).

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Fig. 4. Variaciones en la temperatura atmosférica y en la distribución continental durante los últimos 600 mi-llones de años. En Anguita y Moreno (1993).

Esta idea tropieza con varios inconvenientes. Enprimer lugar, es hace 2.000 millones de años, y nohace 2.300, cuando el oxígeno comienza a acumu-larse en la atmósfera de un modo significativo. Másimportante aún es que Lovelock tampoco explicapor qué, al cabo de 150 millones de años, cesa estaglaciación, dado que la atmósfera oxidante causadapor la fotosíntesis masiva llegó para quedarse. Untercer problema está en la declaración de principiosde la teoría: Lovelock repite que Gaia prefiere unplaneta frío. El hecho de que sólo lo haya consegui-do durante poco más del 10% del tiempo geológico(ver la Figura 7) hace dudar de la realidad del su-puesto control climático ejercido por los seres vivos.

LA SORPRESA DE LA TIERRA BLANCA

Tras la aislada glaciación Huroniana sucedieronnada menos que 1.300 millones de años de vida plá-cida en un planeta sin hielo. Sin embargo, las rocasdel final de la Era Proterozoica (Periodo Véndico[Criogénico para algunos], ~730-580 Ma) empeza-ron a proporcionar, en los años 90, varias sorpren-dentes paradojas climáticas: la principal fue que entodos los continentes, situados en aquella época cer-ca del Ecuador, se hallaban tillitas. La segunda, queintercalados entre los sedimentos glaciares había im-portantes niveles de carbonatos, rocas típicamentedepositadas en mares cálidos. En 1998, el climatólo-go Paul Hoffman propuso que la situación tropical delos continentes implicaría un máximo en la meteori-zación química, un proceso en el que se consumeCO2. El consiguiente descenso térmico arrastraría ala glaciación ecuatorial mediante el mecanismo clá-sico de precipitaciones sólidas y aumento del albedo.Cuando los continentes se hubiesen cubierto de hie-lo, el mecanismo causal se desactivaría, al cesar lameteorización. Los volcanes acudirían entonces alrescate (repetidamente, ya que parece que hubo hastacuatro glaciaciones), y el CO2 que expulsaron se acu-muló (ya que no afloraban rocas que pudiese meteo-rizar) hasta precipitar en forma de calizas.

En la “versión dura” de la hipótesis, los océanostambién se congelaron. Así se podría explicar la reapa-rición de formaciones de hierro bandeado, típicas delArcaico y sólo posibles en mares muy poco oxigena-dos, como los que pudieron estar cubiertos por una ca-pa de hielo. El dilema es resolver cómo, en estas con-diciones, podrían haber sobrevivido organismos como

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Fig. 5. Evolución de la temperatura y de la concen-tración atmosférica de CO2 durante los últimos160.000 años. En Schneider (1989).

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Metano

Tiempo (eones hasta el presente)

Gas

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Fig. 6. Aumento del oxígeno y caída del metano alprincipio del Proterozoico, hace 2.300 millones deaños. En la gráfica inferior, la temperatura de unahipotética Tierra estéril (línea de trazos) y la tempe-ratura real, con el escalón marcando la glaciaciónHuroniana. En Lovelock (1993).

Fig. 7. Las glaciaciones en la historia de la Tierra. Salvo la Huroniana, todas se han producido durante los úl-timos 900 millones de años, justo cuando era mayor la energía irradiada por el Sol.

las algas, que requieren aguas oxigenadas. Las roturasocasionales de la costra de hielo constituyen una solu-ción de compromiso. Algunas variantes sobre el finalde la Tierra Blanca (Shields, 2005) enlazan de nuevocon la biología: una fusión muy rápida del hielo mari-no generaría un nivel somero y universal de agua dul-ce a partir del cual precipitarían los carbonatos; y antesde mezclarse con el agua salina profunda, este nivelsomero hiperoxigenado proporcionaría un medio idealpara el desarrollo de los animales y otros oxigenófilos.

Esta versión extrema de la glaciación globalcoincide con los modelos climáticos que los supe-rordenadores habían previsto en la década de 1960:la llamada Tierra Blanca, completamente cubiertade hielo, reflejando el 70% de la energía solar, unmundo decididamente hostil para la vida. Lo curiosoes que los climatólogos no creyeron que la Tierrahubiese atravesado nunca ese estado, hasta que losdatos vinieron a afirmar lo contrario. Una moralejaimportante es que no hace falta remontarse al Arcai-co, a las profundidades del tiempo geológico, paraencontrar tierras incógnitas: la más extraña de lassituaciones climáticas identificadas hasta ahora en elplaneta sólo terminó (en un calendario de un año) amediados de noviembre.

ALGUNAS DUDAS ACTUALES: ¿QUÉ PA-PEL JUEGA EL SOL?

Existen, por supuesto, explicaciones alternativaspara la Tierra Blanca. Por ejemplo, la recogida porUriarte (2003) es que en los mares transgresivosconsecuentes a la desmembración de Rodinia (el su-percontinente que quizás existió hace unos 1.000millones de años) tuvo lugar una explosión de planc-ton que actuó como sumidero de CO2; añade ademásque la luminosidad solar era un 6% menor que la ac-tual. Sin embargo, los sumideros biológicos comodesencadenantes de glaciaciones tropiezan con elproblema citado de la precedencia de las variacionestérmicas respecto a las del gas de invernadero. Y elcálculo de la radiación solar, sin duda correcto, nohace más que resaltar el problema de la distribuciónde las épocas frías, en su mayoría concentradas enlos últimos mil millones de años de la evolución delplaneta (Fig. 7).

Este último aspecto nos lleva de nuevo hacia elprincipio. Desde el triunfo de la Mecánica Celeste quesupuso la hipótesis de Milankovitch, (y en la que lasfluctuaciones glacial-interglacial no dependían de nin-guna propiedad del Sol, y sí de la posición de la Tierra)la importancia de la radiación solar como factor deciso-rio en el clima terrestre no ha hecho más que reducirse,en favor de aspectos planetarios como son la situaciónde los continentes, el vulcanismo, la composición pre-cisa de la atmósfera, e incluso (a través de este últimorasgo) la influencia biológica. ¿Significa esto que ten-dremos que renunciar a nuestra querida e intuitiva ideade que el Sol es el gran regulador del ambiente terres-tre? Lo cierto es que gráficos como el de la Figura 7 pa-recen apuntar en este sentido: la gran oportunidad paraque se diese una Tierra completamente cubierta de hie-lo surgió al principio de la evolución del Sistema, cuan-

do la estrella apenas calentaba. Todos los paleoclima-tólogos concuerdan en que si se perdió fue porque unadensa atmósfera rica en gases de invernadero abrigó alplaneta. De igual manera, la más feroz de las glaciacio-nes ocurridas en la Tierra sucedió mucho después, y lohizo muy probablemente en ausencia de cualquier alte-ración en el régimen térmico solar, y sí a favor de unaextraña disposición de los continentes.

En suma, si no podemos concluir nada definitivosobre el origen de los periodos fríos, al menos esta-mos en condiciones de descartar alguna idea: losplanetas, quizás ayudados por sus biosferas, son losadministradores de su clima mientras las estrellasmantengan a un nivel regular su caudal energético.

¿PARA CUÁNDO EL PRÓXIMO PERIODOGLACIAL?

Las civilizaciones que se han extendido sobre elplaneta en los últimos milenios se han beneficiado deun clima interglacial anormalmente largo. Aun así, hahabido al menos un altibajo interesante: entre 1450 y1850, la temperatura media bajo 1,5ºC, un escalón na-da despreciable cuando lo comparamos con los 7-10ºC que caracterizan el paso a un periodo glacial.Fue suficiente para acabar con la colonia danesa enGroenlandia, y provocar una hambruna en Europa.Hoy, cuando vemos valles alpinos que parecen reciénabandonados por los glaciares, estamos contemplan-do las huellas de la Pequeña Edad de Hielo, como seha llamado a este periodo gélido dentro del intergla-cial. No hay ninguna explicación convincente sobrelas causas de este enfriamiento, lo cual lo hace másominoso. Si se repitiese, la actual densidad de pobla-ción lo convertiría automáticamente en una catástrofeglobal: unos cuantos miles de inviernos rigurososcambiarían la historia (y la política) del planeta.

A un plazo un poco más largo, nuestros herede-ros tendrán que encarar, dentro de un máximo de nomucho más de 4.000 años, la llegada del próximo pe-riodo glacial (Fig. 8). No hay forma de precisar más,pero el actual interglacial de 18.000 años ha duradoya bastante más que la media de los anteriores, que esde 12.000 años. A continuación, la Tierra se sumiráen un largo invierno de 100.000 años. Una pregunta

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Fig. 8. Ciclos climáticos en los últimos 150.000años, y su proyección hacia los próximos 25.000. EnMartini et al. (2001).

que nos deberíamos formular con más frecuencia essi una Humanidad futura podrá hacer frente a este de-safío planetario. El estudio de la Paleoclimatologíano permite mucho optimismo, ya que por términomedio las glaciaciones duran 50 millones de años, yno es fácil imaginar que el hombre, por poderosa quesea su tecnología, llegue alguna vez a estar en situa-ción de controlar esta tendencia aperiódica del plane-ta a congelarse de tiempo en tiempo, un impulso cu-yas causas aún luchamos por comprender.

BIBLIOGRAFÍA

Águeda J., Anguita F., Araña V., López J. y SánchezL. 1977. Geología. Ed. Rueda, Madrid.

Anguita F. (2002). Biografía de la Tierra. Aguilar,Madrid.

Anguita F. y Moreno F. (1993). Procesos geológicosexternos y Geología ambiental. Ed. Rueda, Madrid.

Anguita, F., Renard, P., Diaz, C., Pérez de Heredia, L.y Álvarez, M. (2006) La Península Antártica. Guia Geoló-gica. Brusi, D. (Editor). Monografias de Enseñanza de lasCiencias de la Tierra. Serie Itinerarios, nº 3. AEPECT.

Bartoli G., Sarnthein M., Weinelt M., Erlenkeuser H.,Garbe D. y Lea D.W. (2005). Final closure of Panama and

the onset of northern hemisphere glaciation. Earth Planet.Sci. Lett., 237, 33-44.

Bennett M.R. y Glasser N.F. (1997). Glacial geology.Ice sheets and landforms. Wiley, Chichester.

Gamow G. (1942). Biografía de la Tierra. Espasa-Calpe, Buenos Aires.

Hambrey M. (1994). Glacial environments. UCLPress, Londres.

Hays J.D., Imbrie J y Shackleton N.J. (1976). Varia-tions in the Earth’s orbit: Pacemaker of the Ice Ages.Science, 194, 1121-1132.

Hoffman P.E. y Schrag D.P. (2000). La Tierra, unabola de nieve. Inv. y Ciencia, 135, 24-33 (Marzo).

Lovelock J. (1993). Las edades de Gaia. Tusquets,Barcelona.

Martini I.P., Brookfield M.E. y Sadura S. (2001). Gla-cial geomorphology and geology. Prentice Hall, New Jersey.

Shields G.A. (2005). Neoproterozoic cap carbonates:a critical appraisal of existing models and the plumeworldhypothesis. Terra Nova, 17, 299-310.

Schneider, S. (1989). The Changing Climate, Scienti-fic American

Uriarte A. (2003). Historia del clima de la Tierra. Ser-vicio Central de Publicaciones del Gobierno Vasco, Vito-ria.�

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