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La teoría de la "Tierra bola de nieve"

Esta teoría defiende que, a finales del Precámbrico, hace unos 850 millones de años, se sucedieron varias glaciaciones  globales muy intensas que acabaron por cubrir de una espesa capa de hielo todo el planeta.
nsf.gov

Aunque se trata de una hipótesis muy discutida, es admitido que durante unos 200 m.a. la Tierra estuvo sometida a las temperaturas más bajas de toda su historia. Por eso este periodo se llama "Criogénico"(850-635 m.a.). El debate entre los científicos se centra en conocer si realmente la glaciación fue global o se localizó en zonas más o menos extensas, pero sin cubrir todo el planeta.
Lo que parece claro es que durante ese periodo se sucedieron varios episodios de enfriamiento intenso que hicieron avanzar los hielos hasta lugares situados en climas cálidos, como así lo demuestran los hallazgos de importantes depósitos de "tillitas" en zonas que entonces se encontraban muy próximas al ecuador. Las tillitas son rocas formadas por depósitos de las morrenas glaciares, enterrados y litigiados con el tiempo, por lo que es lógico deducir que donde se encuentren las mismas habría en su tiempo un glaciar.
Los recientes hallazgos de tillitas del Precámbrico en numerosos lugares que entonces estaban situados en latitudes bajas, apoyan esta teoría que, aunque es bastante antigua, está ganando adeptos en los últimos años.

¿Por qué ocurrió?
Parece aceptado que la causa última de este fuerte enfriamiento fue una gran disminución de las concentraciones de gases invernadero (CO2 y metano, CH4) en la atmósfera. La hipótesis que explica este brusco descenso del efecto invernadero es la siguiente:
news.sciencenet.cn
Hace 800 m.a., todas las tierras emergidas del planeta se encontraban formando un gran supercontinente, denominado Pangea I o "Rodinia". Éste empezó a fracturarse por distintos lugares, como consecuencia del empuje del magma procedente del manto, lo que ocasionó una intensa actividad volcánica en todas las líneas de fractura.
Las grandes emisiones de gases volcánicos (con gran cantidad de vapor de agua) originaron periodos de intensas precipitaciones. Esto produjo un arrastre de buena parte del CO2 atmosférico hacia tierra, que se combinó con los abundantes silicatos existentes debido a la fuerte meteorización de la superficie, formando grandes depósitos de carbonato de calcio (CaCO3), que se acumularon en los sedimentos marinos. Además, las grandes coladas basálticas emitidas por los volcanes consumieron también mucho CO2, por lo que su concentración atmosférica bajó de forma muy importante.
Por otra parte, la gran actividad fotosintética existente en las aguas en aquél tiempo provocó una fuerte reducción del metano (CH4) atmosférico, ya que éste es eliminado por oxidación. Por tanto, el incremento del O2 procedente de la fotosíntesis hizo que también disminuyera el metano.
Entró entonces la Tierra en una fase de enfriamiento que se cerró en un círculo vicioso debido al "efecto albedo": al disminuir la temperatura, aumenta la superficie cubierta por hielo. El hielo y la nieve tienen un gran poder de reflexión de la luz solar, por lo que se incrementa la proporción de luz devuelta al espacio y el planeta se enfría más, aumentando las áreas cubiertas de hielo y cerrando el ciclo, que se supone acabó por cubrir toda la Tierra de una capa de hielo de 1 km de grosor como mínimo y unas temperaturas medias que en las zonas más cálidas rondarían los -20ºC.

¿Cómo finalizó este periodo?
La actividad volcánica continuó durante todo este tiempo. Se supone que a lo largo de millones de años de actividad, el CO2 emitido por los volcanes se fue acumulando de nuevo en la atmósfera y potenciando lenta y progresivamente el efecto invernadero, hasta llegar a un punto en el que se inició un calentamiento global que sacó al planeta del círculo vicioso de enfriamiento en que había entrado, hasta recuperar la situación normal, cosa que ocurrió poco antes de finalizar el Precámbrico, hace unos 580 m.a.

¿Qué sucedió con los seres vivos?
The Cambrian Explosion: The Construction of Animal Biodiversity
roberts-publishers.com
En las zonas ecuatoriales la capa congelada sería muy transparente y no excesivamente gruesa, por lo que permitió la entrada de suficiente luz en el agua como para mantener la actividad fotosintética y, en consecuencia, todas las cadenas tróficas existentes entonces. Así, en una estrecha franja del planeta se mantuvo la vida mientras se mantuvieron las condiciones de frío extremo.

Pero hay un detalle digno de destacar: este periodo hiperglaciar finalizó hace 580 m.a. y "poco" después, hace 542 m.a., se inició el Paleozoico (la Era Primaria) con su primer periodo, el Cámbrico, en el cual se produjo tal incremento y diversificación de los seres vivos, que se habla de la "explosión cámbrica".
A partir de entonces se originaron, multiplicaron y extendieron los seres pluricelulares, apareciendo todos los grandes grupos de animales y plantas.
¿Tiene esto algo que ver con la fase de congelación extrema anterior?
Hay científicos que defienden que la explosión cámbrica de la vida fue una consecuencia del periodo hiperglaciar. Investigadores de la Universidad de California apoyan esta hipótesis en base a las grandes concentraciones de elementos esenciales para la vida que se depositaron en los océanos, como consecuencia de la fuerte erosión de las rocas producida por los hielos. De este modo, los océanos se enriquecieron principalmente en fósforo, el principal elemento limitante del crecimiento vegetal por su escasez y esta abundancia de fósforo desató una extraordinaria proliferación de organismos fotosintéticos en cuanto aumentó la temperatura. Esto dio lugar a un gran aumento de las concentraciones atmosféricas de O2, gas que fue el gran desencadenante del proceso de diversificación de los seres vivos (ver el artículo referido al O2 en este mismo blog: Aparición del oxígeno en la Tierra: una catástrofe ambiental).

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