Edad de Hielo
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Edad de Hielo. Se sabe que la Tierra pasa por diferentes ciclos de cambio climático. Debido a los cambios en la órbita de la tierra, factores geológicos y cambios en la emisión del Sol, el planeta Tierra sufre, en ocasiones, una importante bajada de temperaturas en superficie y en la atmósfera. El resultado es un largo periodo de glaciación o, como se llama coloquialmente, una edad de hielo.
Sumario
Características
Las glaciaciones se caracterizan por el crecimiento y expansión de las capas de hielo a lo largo de la superficie de la Tierra, algo que sucede cada pocos millones de años. Aunque pueda parecer extraño, lo cierto es que todavía estamos en la última gran edad de hielo, que comenzó en el plioceno tardío (hace unos 2,58 millones de años) y estamos, actualmente, en una época interglacial, caracterizada por la retirada de los glaciares. Cada vez que hablamos de una edad de hielo, por tanto, nos referimos a esos períodos de frío en la historia de nuestro planeta, en los que las capas de hielo y los glaciares se expanden a lo largo de su superficie, algo que se corresponde, a su vez, con cambios significativos en las temperaturas globales y que puede durar varios millones de años.
Durante una glaciación, la diferencia de temperatura entre el ecuador y los polos puede ser muy importante, y tenemos constancia de que incluso la temperatura en las profundidades del mar también descienden. Esto permite que los grandes glaciares (que pueden alcanzar tamaños similares a los de los continentes) se expandan, cubriendo gran parte de la superficie del planeta. Desde la era precámbrica, las edades de hielo se han venido sucediendo en intervalos de unos 200 millones de años.
Descubrimiento
El primer científico que teorizó sobre la existencia de épocas glaciares en el pasado fue el ingeniero y geógrafo suizo Pierre Martel, en el siglo XVIII. En 1742, mientras visita un valle alpino, escribió acerca de la dispersión de grandes rocas en formaciones erráticas, algo que los nativos de la zona atribuían a que los glaciares, antiguamente, se habían extendido mucho más lejos. En otras partes del mundo, en las décadas posteriores, comenzaron a surgir explicaciones similares para explicar patrones similares de distribución de las rocas. Desde mediados de aquel siglo, los investigadores europeos comenzaron a contemplar la posibilidad de que el hielo pudiese servir como un medio de transporte de material rocoso. Esto incluía la presencia de rocas en zonas costeras en las regiones de los países bálticos (todos aquellos que rodean al Mar Báltico) y en la península escandinava. Sin embargo, fue el geólogo dano-noruego Jens Esmark (1762-1839) el que planteó por primera vez la existencia de una secuencia de edades de hielo a nivel global.
Esta teoría fue detallada en un estudio que publicó en 1824, en el que proponía que los cambios en el clima de la Tierra (que se debían a cambios en su órbita) eran los responsables. A esta le siguió, en 1832, la especulación del geólogo e ingeniero de montes alemán, Albrecht Reinhard Bernhardi, que sugirió que las capas de hielo polares podrían haberse extendido, en el pasado, hasta las zonas templadas del planeta. En aquella misma época, el botanista alemán Karl Friedrich Shimper y el biólogo suizo-americano Louis Agassiz comenzaron a desarrollar, de manera independiente, sus propias teorías sobre la glaciación global, lo que llevó a Schimper a crear el término edad de hielo en el año 1837. A finales del siglo XIX, la teoría de la edad de hielo había comenzado a ganar amplio reconocimiento y aceptación sobre la idea de que la Tierra se había enfriado de manera gradual desde su estado original de material fundido.
En el siglo XX, el polímata serbio Milutin Milkankovic desarrolló su concepto de los ciclos de Milankovic, en los que conectaba los cambios climáticos a largo plazo con cambios periódicos en la órbita de la Tierra alrededor del Sol. De esta manera, ofrecía una explicación demostrable para las glaciaciones, y permitió a los científicos hacer predicciones sobre cuando podrían volver a ocurrir cambios significativos en el clima de la Tierra.
Evidencias de las edades de hielo
Hay tres tipo de evidencias para la teoría de las glaciaciones, que van desde lo geológico y químico hasta lo paleontológico (es decir, el registro fósil). Cada uno de ellos tiene sus beneficios y desventajas particulares, y han ayudado a los científicos a desarrollar una percepción general del efecto que las edades de hielo han tenido en el registro geológico de los últimos miles de millones de años. La evidencia geológica incluye rocas rascadas, valles glaciales, la formación de crestas montañosas peculiares, la deposición de material poco consolidado (la morrena) y rocas grandes en formaciones erráticas. Aunque este es el tipo de evidencia que llevó al nacimiento de la teoría sobre las edades de hielo, lo cierto es que es bastante complicada.
Por ejemplo, los diferentes períodos de glaciación tienen efectos muy diferentes en una región, lo que tiene a distorsionar y eliminar evidencias geológicas con el paso del tiempo. Además, la evidencia geológica es muy difícil de datar con exactitud, por lo que provoca problemas a la hora de conseguir una medición certera que nos permita determinar la duración de los períodos glaciares e interglaciares. La evidencia química, por su parte, se compone principalmente de variaciones en los ratios de isótopos en los fósiles descubiertos en muestras de sedimentos y rocas. En los períodos glaciares más recientes, se utilizan los núcleos de hielo para construir un registro global de la temperatura, principalmente gracias a la presencia de isótopos más pesados (que llevan a temperaturas de evaporación más altas). Además, a menudo contienen burbujas de aire, que se utilizan para examinar la composición de la atmósfera en aquella época.
Las limitaciones de estas evidencias proceden de diferentes factores. Los ratios de isótopos pueden provocar confusión a la hora de determinar la fecha con exactitud, pero en el caso de las glaciaciones y los períodos integlaciares más recientes (es decir, durante los últimos millones de años), se utilizan las muestras de hielo y sedimentos del océano, que son las evidencias en las que más confianza se tiene.
Las evidencias paleontológicas consisten de cambios en la distribución geográfica de los fósiles. Básicamente, los organismos que abundan en condiciones más calurosas se extinguen durante los periodos glaciares (o se ven muy restringidos a las latitudes más bajas), mientras que los organismos mejor adaptados al frío abundan en esas mismas latitudes. Por tanto, la reducción de fósiles en latitudes más altas es un indicativo de la existencia de amplias capas de hielo.
Sin embargo, esta evidencia también puede ser difícil de interpretar porque requiere que los fósiles estén relacionados con el período geológico que se esté estudiando. También requiere que los sedimentos a lo largo de latitudes y períodos de tiempo muy amplios muestren una correlación inconfundible (debido a los cambios en la corteza terrestre con el paso del tiempo). Además, hay muchos organismos antiguos que han mostrado la capacidad de sobrevivir a los cambios en las condiciones climáticas durante millones de años.
Causas
Por todo esto, los científicos combinan diferentes líneas de evidencias cuando es posible. El consenso científico es que hay diferentes factores que contribuyen a la llegada de las edades de hielo. Entre ellos se incluyen cambios en la órbita de la Tierra alrededor del Sol, el movimiento de las placas tectónicas, variaciones en la emisión solar, cambios en la composición atmosférica, actividad volcánica, e incluso el impacto de grandes meteoritos. Muchos de ellos están interrelacionados, y el papel exacto que desempeña cada uno es motivo de debate.
Comencemos por la órbita de la Tierra. En esencia, el recorrido de nuestro planeta alrededor del Sol está sujeto a variaciones cíclicas a lo largo del tiempo, un fenómeno conocido como ciclo de Milankovic. Se caracteriza por cambios en la distancia del Sol, la precesión del eje de nuestro planeta y el cambio en la inclinación del eje. Todo ello tiene como resultado la redistribución de la luz del Sol recibida en la superficie.
La evidencia más clara para la influencia de estos ciclos de Milankovic se corresponde bastante bien con el período más reciente (y más estudiado) de la historia de la Tierra (es decir, los últimos 400.000 años). Durante este período, la llegada de períodos glaciares e interglaciares es tan cercano a los cambios en los períodos del ciclo de Milankovic que está comúnmente aceptado como la explicación de la última edad de hielo.
Las placas tectónicas también son otro factor. El registro geológico muestra una correlación aparente entre la llegada de las glaciaciones y la posición de los continentes del planeta. Durante estos períodos, se encontraban en lugares en los que interrumpían o bloqueaban el flujo de agua cálida a los polos, permitiendo la formación de capas de hielo. Esto, a su vez, aumentaba el albedo de la Tierra, reduciendo la cantidad de energía solar absorbida por la atmósfera y la corteza. Esto provocaba un bucle de alimentación positivo, en el que el avance de las capas de hielo aumentaba el albedo todavía más y permitía aun más enfriamiento y glaciación. Este fenómeno se prolongaba hasta la llegada del efecto invernadero, que ponía fin al período de glaciación.
Basándonos en las edades de hielo pasadas, se han identificado tres configuraciones que nos podrían llevar a una glaciación: un continente en uno de los polos de la Tierra (como la Antártida en la actualidad); un mar polar rodeado de tierra (como es el caso del Océano Ártico en la actualidad); y un supercontinente que cubra la mayor parte del ecuador (como sucedió hace unos 1.100 millones de años, con el caso de Rodinia, durante el período criogénico).
Además, algunos científicos creen que la cordillera del Himalaya (que se formó hace unos 70 millones de años) ha jugado un papel fundamental en la última edad de hielo. Al aumentar la cantidad total de lluvia de la Tiera, también ha aumentado el ritmo al que se eliminaba el dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera (por lo tanto, reduciendo el efecto invernadero). Su existencia también se corresponde con la reducción de la temperatura del planeta durante los últimos 40 millones de años.
Por último, tenemos la composición atmosférica. Hay evidencias de que los niveles de gases de efecto invernadero disminuyen con el avance de las capas de hielo y aumentan con su retirada. De acuerdo a la teoría de la Tierra bola de nieve (en la que se plantea que el hielo cubrió completamente, o casi por completo, el planeta al menos una vez en su pasado), la edad de hielo del proterozoico tardío terminó por un aumento de los niveles de CO2 en la atmósfera, que se atribuyó a las erupciones volcánicas.
Sin embargo, algunos sugieren que el aumento de los niveles de dióxido de carbono pueden servir como mecanismo de alimentación, en lugar de como causa. Por ejemplo, en 2009, un equipo internacional de científicos produjo un estudio, titulado “el Último Máximo Glacial” (The Last Glacial Maximum, en inglés), en el que se indicaba que un aumento en la irradiación solar (es decir, la energía absorbida del Sol) proporcionó el cambio inicial, mientras los gases de efecto invernadero fueron los responsables de la magnitud de ese cambio.
Grandes edades de hielo
Los científicos han determinado que, al menos, ha habido cinco grandes glaciaciones en la historia de nuestro planeta. En ellas se incluyen la Glaciación Huroniana, la Glaciación Criogénica, la Glaciación Andina-Sahariana, la Glaciación Karoo y la Glaciación Cuaternaria. La Glaciación Huroniana data de inicios del eón Proterozoico, hace aproximadamente de 2.400 a 2.100 millones de años, basándonos en las evidencias geológicas observadas en el norte y noreste del lago Hurón (uno de los cinco Grandes Lagos, y correlacionado con depósitos hallados en Michigan y Australia Occidental).
La Glaciación Criogénica tuvo lugar, aproximadamente, hace entre 850 y 630 millones de años y puede haber sido la más severa de la historia de la Tierra. Se cree que durante este período las capas de hielo alcanzaron el ecuador, llevando a ese escenario de Tierra bola de nieve. También se cree que finalizó debido a un súbito aumento de la actividad volcánica, que provocó un efecto invernadero, aunque es algo motivo de debate. La Glaciación Andina-Sahariana sucedió durante el final del período Ordovícico y el Silúrico (aproximadamente hace entre 460 y 420 millones de años). Como el nombre sugiere, la evidencia en este caso está basada en muestras geológicas recogidas en la cordillera de Tassilli n’Ajjer en el oeste del Sáhara, y correlacionado con evidencias obtenidas en la cordillera andina en Sudamérica (así como en la Península Arábiga y en la cuenca del sur del Amazonas).
La Glaciación Karoo está atribuida a la evolución de las plantas terrestres durante el inicio del período devónico (hace entre 360 y 260 millones de años) que provocó un aumento a largo plazo de los niveles de oxígeno globales y una reducción del nivel de CO2, provocando un enfriamiento global. Recibe su nombre de los depósitos de sedimentos descubiertos en la región Karro, en Sudáfrica, con evidencia correlacionada hallada en Argentina. La glaciación actual, conocida como la Glaciación Plioceno-Cuaternaria, comenzó hace unos 2,58 millones de años, durante la última etapa del Plioceno, cuando comenzó la expansión de las capas de hielo en el hemisferio norte. Desde entonces, el mundo ha experimentado diversos períodos de glaciación e interglaciación, en los que las capas de hielo han avanzado y retrocedido en escalas de tiempo de 40.000 a 100.000 años. En la actualidad, la Tierra está en un período interglaciar, y la última glaciación terminó hace unos 10.000 años. Lo que queda de las capas de hielo continentales que una vez recorrieron el globo está restringido a Groenlandia y la Antártida, así como pequeños glaciares.
Extensión del hielo
Los efectos de la Edad de Hielo todavía están con nosotros, particularmente las gigantes capas de hielo de la Antártida y Groenlandia, los glaciares alpinos, y las formas terrestres y sedimentos glaciares. Puesto que estos efectos todavía se ven en la superficie terrestre, es claro que la Edad de Hielo ocurrió después del Diluvio. Durante la Edad de Hielo, capas grandes de hielo se desarrollaron sobre Groenlandia y Norte América (hasta el sur de los Estados Unidos) y en el norte de Europa desde Escandinavia hasta Alemania e Inglaterra.
En las Montañas Rocosas norteamericanas, los Alpes Europeos, y otras cadenas montañosas, capas permanentes de hielo permanecieron en las cimas, y extensos valles glaciares descendieron casi hasta las planicies abajo. En el hemisferio sur, otra capa de hielo cubrió casi toda la Antártida. Capas de hielo alpinas se formaron en las montañas de Nueva Zelanda, Tasmania, partes del sureste del continente australiano y el sur de Chile. Algunos glaciares todavía permanecen en los Alpes altos del sur de Nueva Zelanda y en las montañas de los Andes, pero formas terrestres glaciares son todas las que quedan en las Montañas Nevadas de Nueva Gales del Sur y en Tasmania, como un recordatorio de la acción del hielo.
Casi todos los libros de texto solían decir que la Edad de Hielo involucró por lo menos cuatro avances y retiradas del hielo con periodos relativamente cálidos entre ellas (llamados interglaciares). En la cruzada por encontrar un patrón cíclico de edades de hielo, el número éstas durante los últimos dos millones de años de tiempo geológico ha saltado a más de 20. Sin embargo, los suelos densos de arcilla, la terrazas de ríos antiguos, y otros fenómenos, interpretados como evidencia para múltiples edades de hielo, pueden ser entendidas mucho mejor como resultado de las fases de avance y retiro de sólo una Edad de Hielo después del Diluvio.
Edad de Hielo y la población humana
Es importante darse cuenta de que la Edad de Hielo nunca cubrió más de una tercera parte de la superficie de la Tierra, incluso en su mayor extensión. A la vez que había una glaciación en las latitudes altas, había probablemente un periodo de grandes lluvias en las latitudes bajas. Una caída de lluvia tan alta sobre el ecuador habría asegurado una abundante provisión de agua incluso en las áreas desérticas actuales como el Sahara, el Gobi y Arabia. De hecho, las excavaciones arqueológicas han entregado abundantes evidencias de vegetación exuberante, ocupación humana y economías de irrigación en esas regiones ahora desoladas.
También hay evidencia de que sociedades humanas vivieron cerca del borde de la capa de hielo en Europa occidental durante la Edad de Hielo: los Neandertales, por ejemplo. Muchos antropólogos reconocen ahora que su apariencia un poco bruta se debía, por lo menos en parte, a enfermedades (raquitismo, artritis) causadas por el clima oscuro, frío y húmedo de la región en ese tiempo. La falta de exposición a la luz solar, que estimula la síntesis de vitamina D necesaria para el desarrollo normal de los huesos, y una dieta pobre, habrían causado el raquitismo. Aparte de los métodos de datación altamente cuestionables, no hay razón por la que los Neandertales no pudieran haber vivido al mismo tiempo que las civilizaciones avanzadas de Egipto, Babilonia y otras que se desarrollaban sin obstáculos en las latitudes bajas. Se puede entender mejor la Edad de Hielo si esta duró cerca de 700 años, y no dos millones de ellos.
El Enigma de los Mamuts congelados
Restos de cientos de miles de mamuts lanudos congelados se encuentran al norte de Europa, Siberia y Alaska. Hubo un comercio lucrativo de marfil de mamut por muchos años. Por lo menos un millón de mamuts debieron haber vivido en Siberia y Alaska.20 La saludable apariencia de los cadáveres indican que estaban bien alimentados. ¿Pero cómo pudieron los desechos congelados de Siberia haber producido suficiente comida para los mamuts? Inclusive había rinocerontes lanudos, bisontes, caballos, bueyes de almizcle, renos y antílopes en abundancia. Si tan sólo emigraran allí en el verano, no habría suficiente alimento para ellos.
Aun más, ¿qué bebían los animales como los rinocerontes, los bisontes y los caballos durante los inviernos congelados? Esos animales necesitan grandes cantidades de agua líquida. Los evolucionistas, con sus millones de años y múltiples edades de hielo, creen que Siberia y Alaska son relativamente cálidas en el presente, comparadas con el tiempo en que los mamuts vivieron allí. Así que, ¿cómo pudieron vivir en esa área poblaciones tan grandes de animales? Se estima que cerca de 50,000 cadáveres o cadáveres parciales existen todavía. La vasta mayoría muestra signos de decaimiento substancial antes que fueran enterrados y congelados, aunque media docena de cadáveres congelados intactos se han encontrado.
Algunos de los cadáveres intactos se han encontrado con sus contenidos estomacales parcialmente digeridos. Algunos han sugerido que se necesitaría una extraordinaria helada repentina para preservar esos contenidos estomacales. Sin embargo, se han encontrado contenidos estomacales no digeridos en los restos de un mastodonte no congelado ni fosilizado, en Ohio, EE.UU. El que la mayoría de los restos de mamut muestren que estaban en distintos estados de decaimiento antes de ser enterrados muestra que no fue una helada regional instantánea. Sin embargo, sí debió ser bastante rápida por el grado de preservación observado.
Algunas de las especies de planta identificadas en el estómago del famoso mamut Beresovka, sólo crecen en climas cálidos en la actualidad. La evidencia sugiere entonces un cambio rápido y permanente en el clima de Siberia y Alaska del norte. Los mamuts vivían allí porque el clima era mucho más caliente, con más precipitación que hoy. Restos de mamut se han encontrado más al sur, en México, lo que muestra que no sólo estaban adaptados a condiciones heladas.
Los dibujos de mamuts que hay en algunas cavernas fueron hechas obviamente por gente que vivió después del Diluvio y que tuvo algún contacto con ellos. Aun más, puesto que los restos de mamut están congelados en el llamado ‘fango’, y en las terrazas de los ríos y en los deltas asociados con las inundaciones por ríos, encima de sedimentos del Diluvio, debieron haberse congelado allí en algún momento durante la Edad de Hielo, después del Diluvio. Los mamuts debieron haber sido enterrados en el fango, la arena y la grava, y congelados lo suficientemente rápido para preservarse hasta el presente.
No se puede entender el entierro y el congelamiento de éstos con explicaciones uniformistas/evolucionistas de un inicio lento y gradual de la Edad de Hielo durante miles de años, y su lenta disminución durante un periodo igual de largo. Sin embargo, mientras que los mamuts son un gran misterio para los evolucionistas, el modelo Bíblico del Diluvio/Edad de Hielo provee un marco de trabajo para entenderlos. Oard propone que los mamuts fueron congelados y enterrados hacia el final de la Edad de Hielo post-diluviana. Es significativo que los restos de mamut sean más abundantes cerca del océano Ártico y en las islas fuera de la costa. Además, se encuentran principalmente al sur de los límites máximos de las capas de hielo.
Oard sugiere que a medida que las capas de hielo continentales se derretían y traían un cambio climático permanente, habría habido inundaciones catastróficas cuando las represas de hielo cedían y liberaban grandes lagos de agua fría y dulce. Existe evidencia publicada de al menos una catástrofe así en Siberia. Inundaciones así podían enterrar a los mamuts.
El océano Ártico al final de la glaciación, aunque por debajo del punto de congelamiento del agua dulce, todavía estaría lo suficientemente caliente para que el agua salda no se congelara. Por lo tanto, un flujo repentino de agua dulce hacia el mar habría causado la rápida formación de hielo en la superficie del mar, impidiendo la evaporación de éste. Lo que habría resultado en el comienzo rápido de un clima seco y muy frío en Siberia y Alaska, con temperaturas cayendo hasta 30ºC en una semana. Esto podría explicar el inicio de un clima helado repentino en el área y por ello la muerte de tantos mamuts, con sus cadáveres congelados.
El océano Ártico, relativamente cálido, habría mantenido las tierras costeras habitables y productivas durante el crecimiento del hielo tierra adentro. Oard sugiere que los mamuts podían tener el hábito de migrar al norte hacia esas regiones costeras cerca del océano Ártico durante el clima frío. Sin embargo, con el congelamiento del mar, se movieron en la dirección equivocada, hacia un clima mucho más frío. Algunos mamuts muestran evidencia de muerte por sofocamiento o por haberse ahogado y es significativo que ahora se sabe que un clima muy frío causó el sofocamiento de un ganado en Norteamérica. Las inundaciones asociadas con el derretimiento del hielo en las montañas asiáticas habrían matado y enterrado muchos de los mamuts. Por lo tanto, el modelo Bíblico da cuenta fácilmente del inmenso número de cadáveres de mamut preservado a lo largo de la costa del océano Ártico.
