Hidden Rock Record revela los secretos de la congelación profunda de la Tierra

La investigación sobre la Formación Port Askaig en Irlanda y Escocia sugiere que se trata de un registro geológico clave de la era cubierta de hielo de la Tierra, que proporciona conocimientos geológicos únicos sobre el preludio de la compleja evolución de la vida.

Un equipo de investigadores dirigido por el University College London (UCL) ha descubierto que una formación rocosa en Irlanda y Escocia puede representar el registro más extenso del evento «Tierra bola de nieve», una fase crítica en la historia de la Tierra en la que todo el planeta quedó cubierto de nieve. hielo.

La investigación, publicada en el Revista de la Sociedad Geológica de Londres.revela que la Formación Askaig Harbour, compuesta por capas de roca de hasta 1,1 km de espesor, probablemente se formó hace entre 662 y 720 millones de años durante la glaciación Sturtian, la primera de dos heladas globales que se cree que condujeron al desarrollo de vida multicelular compleja. .

Información geológica única

Un afloramiento expuesto de la formación, que se encuentra en las islas escocesas llamadas Garvellachs, es único porque muestra la transición a la «Tierra bola de nieve» desde un ambiente tropical previamente cálido. Otras rocas que se formaron en un momento similar, por ejemplo en América del Norte y Namibia, no tienen esta transición.

«Esta roca registra una época en la que la Tierra estaba cubierta de hielo. Toda la vida compleja y multicelular, como los animales, surgió de esta congelación profunda, y la primera evidencia en el registro fósil apareció poco después de que el planeta se derritiera», dijo el autor principal, el profesor Graham Shields, de Ciencias de la Tierra de la UCL.

El primer autor, Elias Rugen, candidato a doctorado en Ciencias de la Tierra de la UCL, dijo: “Nuestro estudio proporciona las primeras limitaciones de edad concluyentes para estas rocas escocesas e irlandesas, lo que confirma su importancia global.

«Las capas de roca expuestas en los Garvellachs son únicas en el mundo. Debajo de las rocas depositadas durante el frío inimaginable de la glaciación de Sturtian se encuentran 70 metros de antigua roca carbonatada formada en aguas tropicales. Estas capas registran un ambiente marino tropical con una floreciente vida de cianobacterias que gradualmente se fue enfriando, marcando el final de aproximadamente mil millones de años de clima templado en la Tierra.

«La mayoría de las áreas del mundo se están perdiendo esta notable transición porque los antiguos glaciares han erosionado y erosionado la roca subyacente, pero en Escocia, por algún milagro, se puede ver: la transición».

Contexto teórico e histórico

La glaciación Sturtian duró unos 60 millones de años y fue una de las dos grandes heladas que ocurrieron durante el Período Criogénico (hace entre 635 y 720 millones de años). Durante miles de millones de años antes de este período, la vida consistía únicamente en organismos unicelulares y algas.

Después de este período, surgió rápidamente vida compleja, en términos geológicos, y la mayoría de los animales actuales son similares en aspectos fundamentales a los tipos de formas de vida que evolucionaron hace más de 500 millones de años. Una teoría es que la naturaleza hostil del frío extremo puede haber provocado el surgimiento del altruismo, con organismos unicelulares aprendiendo a cooperar entre sí, formando vida multicelular.

Se pensaba que el avance y retroceso del hielo alrededor del planeta se había producido relativamente rápido, a lo largo de miles de años, debido al efecto albedo, es decir, cuanto más hielo hay, más luz solar se refleja hacia el espacio y viceversa. . .

El profesor Shields explicó: “La retirada del hielo habría sido catastrófica. La vida se había utilizado durante decenas de millones de años de congelación. A medida que el mundo se calentaba, toda la vida tendría que competir en una carrera armamentista para adaptarse. Los que sobrevivieron fueron los antepasados ​​de todos los animales.»

Metodología de investigación y hallazgos

Para el nuevo estudio, el equipo de investigación recolectó muestras de arenisca de la Formación Port Askaig de 1,1 km de espesor, así como de la Formación Garbh Eileach de 70 metros de espesor que se encuentra debajo.

Analizaron minerales diminutos y extremadamente duraderos en rocas llamadas circones. Se pueden datar con precisión ya que contienen el elemento radiactivo uranio, que se convierte (se desintegra) en plomo a un ritmo constante. Los circones, junto con otras pruebas geoquímicas, sugieren que la roca se depositó hace entre 662 y 720 millones de años.

Posible importancia global

Los investigadores dijeron que las nuevas limitaciones de edad para las rocas podrían proporcionar la evidencia necesaria para declarar el sitio como un marcador del inicio del Período Criogénico.

Este marcador, conocido como Punto y Sección del Estratotipo de Límite Global (GSSP), a veces se denomina punta de oro, ya que se clava una punta de oro en la roca para marcar el límite. Los GSSP atraen a visitantes de todo el mundo y, en algunos casos, se han establecido museos en los sitios.

Un grupo de la Comisión Internacional de Estratigrafía, parte de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas, visitó los Garvellach en julio para evaluar los argumentos a favor de una mina de oro en el archipiélago. Actualmente, solo se puede acceder a las islas alquilando un barco o navegando o haciendo kayak hasta ellas.

En el estudio participaron investigadores de la UCL, la Universidad de Milano-Bicocca, Italia, y la Universidad Birkbeck de Londres. El trabajo fue financiado por el Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural (NERC).

Referencia: «Procedencia influenciada por los glaciares y afinidad Sturtiana revelada por edades U-Pb de circonio detrítico de areniscas en la Formación Port Askaig, Supergrupo Dalradian» por Elias J. Rugen, Guido Pastore, Pieter Vermeesch, Anthony M. Spencer, David Webster, Adam GG Smith, Andrew Carter y Graham A. Shields, 16 de agosto de 2024. Revista de la Sociedad Geológica.
DOI: 10.1144/jgs2024-029