Página Espacial
Bienvenido. Estamos en la Web desde el 12 de Julio, 2003. Nos encontramos...!
   
 
Mensaje
 

La biosfera ayudó a formar los continentes de la Tierra
Alberto González Fairén

El análisis de la coevolución de la geosfera y la biosfera terrestres proporciona valiosas pistas para entender la historia de nuestro planeta.
ace tres o cuatro mil millones de años los primeros continentes, inestables, estaban empezando a formarse, y la vida apareció sobre la Tierra (Figura 1). Conocemos aproximadamente cómo evolucionó la Tierra a partir de entonces, y cómo la vida ha sido parte sustancial de su historia. Un grupo liderado por Dennis Höning, del Centro Aeroespacial Alemán, ha elaborado un modelo para simular cómo hubiera sido la evolución geológica de la Tierra si la vida no hubiese aparecido en nuestro planeta, con el objetivo de entender mejor el papel que la biosfera ha jugado en la evolución de la superficie terrestre. El resultado es un mundo irreconocible cubierto de agua, sin apenas masas continentales.
La Tierra terminando de enfriarse...
Figura 1: La Tierra terminando de enfriarse hace 3.800 millones de años. (D. Dixon)
En el modelo, los autores comparan la evolución de la Tierra durante 4.000 millones de años en dos escenarios diferentes: el planeta evolucionando con la biosfera, y el planeta sin vida. Durante los primeros 1.500 millones de años, apenas se aprecian diferencias. De hecho, en ambos escenarios, la emergencia de las primeras placas continentales primitivas sucede sólo hace unos 2.500 millones de años. El modelo demuestra que la biosfera arcaica era extremadamente débil y/o dispersa, y que su influencia en la geología de la Tierra era inapreciable, hasta el punto de ser indistinguible de un planeta deshabitado. Pero, a partir de hace 2.500 millones de años, todo cambia.

El proceso principal que el grupo de Höning ha incluido en sus modelos es la erosión biológica de las superficies emergidas: los organismos se alimentan de las rocas y generan sedimentos, que terminan depositándose en el fondo de los océanos formando capas de muchos metros de espesor. Algunos ejemplos fácilmente reconocibles son los líquenes que cubren muchas rocas y proporcionan un contacto continuo del agua con la roca (Figura 2), o las bacterias que producen ácidos y disuelven directamente las rocas. El proceso está documentado por las evidencias indirectas que tenemos de la presencia de vida en rocas muy antiguas que han sido sometidas a subducción. En particular, la presencia de óxidos de aluminio en el granito continental es un indicador de que la biosfera estaba erosionando la superficie de la Tierra: estos óxidos provienen generalmente de las arcillas, que son producidas mayoritariamente por la erosión biológica de las rocas.
Líquenes del género Calopaca cubriendo...
Figura 2: Líquenes del género Calopaca cubriendo una roca parcialmente sumergida en agua de mar. (OceanDiver)
El primer modelo considera una Tierra cubierta por una biosfera global. Multitud de organismos colonizan las incipientes masas continentales emergidas, las erosionan, y depositan enormes masas de sedimentos en los océanos. Estos sedimentos, constituidos por agua en más del 40% de su peso, son transportados a más de 100 kilómetros bajo la superficie por el movimiento de las placas tectónicas. Las altas temperaturas que caracterizan esas regiones del manto facilitan la liberación del agua atrapada. Además, el manto hidratado es viscoso y tiende a ascender, alcanzando la superficie en forma de erupciones volcánicas que contribuyen a formar las tierras emergidas (Figura 3). Este es el principal factor mediante el que la biosfera incrementa la tasa de formación de superficie continental. En este primer modelo, la Tierra alcanza un estado de equilibrio en el que el reciclaje continental mediante tectónica de placas crea tanta superficie emergida como la que destruye. El resultado final es que aproximadamente el 40% de la Tierra queda cubierta por continentes, un porcentaje muy aproximado a lo que sucede en la realidad.
Esquema del proceso de subducción
Figura 3: Esquema del proceso de subducción. (bioygeo) Click para ampliar!
Por el contrario, cuando el modelo explora la evolución de la Tierra sin biosfera, los resultados son dramáticamente diferentes. El manto permanece mucho más seco, lo que hace que la corteza continental se forme mucho más lentamente. Con el paso del tiempo, la Tierra se convierte en un mundo sumergido en gran medida, con muy poca superficie continental. Y el resultado es más extremo cuanta menos agua asumamos en el manto: un manto muy seco daría como resultado un planeta cubierto totalmente por océanos, tal vez solo puntuados por islas volcánicas pequeñas y dispersas (Figura 4).

En definitiva, el modelo sugiere que hay un límite mínimo de sedimentación a partir del cual es inevitable la formación de grandes masas continentales, que además son permanentes, y este límite se alcanza mucho más fácilmente en un planeta con biosfera. Pero el trabajo ha recibido diversas críticas. Por un lado, el modelo no detalla la extensión que tuvo que alcanzar la biosfera para transformar la Tierra en un planeta con continentes emergidos, ni está claro que la biosfera hubiera podido contribuir a la erosión continental de un modo tan intenso (similar al actual) hace miles de millones de años. Por otro lado, la erosión química puede producirse por medios abióticos, como la lluvia ácida que generan las atmósferas ricas en CO2. Y además, el modelo se basa en un cierto número de asunciones sobre aspectos que aún hoy están muy discutidos: cuándo emergieron los continentes, cuál es el factor determinante en la formación continental, cuándo apareció la vida, o cuánta agua hay en el manto de la Tierra. Son necesarios estudios adicionales sobre la coevolución de la geosfera y la biosfera terrestres para obtener respuestas definitivas.
Si nuestro planeta estuviera deshabitado...
Figura 4: Si nuestro planeta estuviera deshabitado, las únicas tierras emergidas podrían ser similares a las Islas Canarias.
(C. Hormann) Click para ampliar!
 
 
Ithaca (New York), EEUU, 07 de Diciembre de 2013.
 
Los trabajos publicados sólo pueden ser reproducidos
con la expresa autorización de sus autores.
Estamos en contacto: betelyuz@gmail.com
Por cualquier corrección, sugerencia o comentario.
 
Sitio Oficial Carl Sagan Portada Acerca de... Índice Contacto Links Blog