Las primeras masas continentales se abrieron paso por encima del nivel del mar 500 millones de años antes de lo que se creía.
Crédito: Alexis Antoine.
La mayoría de la gente sabe que las masas de tierra en las que todos vivimos representan solo el 30 por ciento de la superficie de la Tierra, y el resto está cubierto por océanos.
El surgimiento de los continentes fue un momento crucial en la historia de la vida en la Tierra, sobre todo porque son la humilde morada de la mayoría de los humanos. Pero aún no está claro exactamente cuándo aparecieron por primera vez estas masas continentales en la Tierra y qué procesos tectónicos las construyeron.
Ahora, una nueva investigación publicada en PNAS ha calculado la edad de las rocas de los fragmentos continentales más antiguos (llamados cratones) en India, Australia y Sudáfrica. La arena que creó estas rocas alguna vez habría formado algunas de las primeras playas del mundo.
El resultado obtenido fue que los primeros grandes continentes se abrieron paso por encima del nivel del mar hace unos 3.000 millones de años —mucho antes de los 2.500 millones de años estimados por investigaciones previas—.
Una playa india de 3.000 millones de años
Cuando los continentes se elevan por encima de los océanos, comienzan a erosionarse. El viento y la lluvia rompen las rocas en granos de arena, que son transportados río abajo por los ríos y se acumulan a lo largo de las costas para formar playas.
Estos procesos, que podemos observar en acción durante un viaje a la playa hoy, han estado operando durante miles de millones de años. Al rastrear el registro de rocas en busca de signos de depósitos de playas antiguas, los geólogos pueden estudiar episodios de formación de continentes que ocurrieron en el pasado distante.
El cratón Singhbhum, un antiguo trozo de corteza continental que forma las partes orientales del subcontinente indio, contiene varias formaciones de arenisca antigua. Estas capas se formaron originalmente a partir de arena depositada en playas, estuarios y ríos, que luego fue enterrada y comprimida en roca.
Rocas granitoides del cratón Singhbhum en India que tienen más de 3 mil millones de años. Crédito: Subham Mukherjee / Universidad de Delhi.
«Determinamos la edad de estos depósitos mediante el estudio de granos microscópicos de un mineral llamado circón, que se conserva dentro de estas areniscas», explicó Priyadarshi Chowdhury, primer autor del estudio. «Este mineral contiene pequeñas cantidades de uranio, que muy lentamente se convierte en plomo a través de la desintegración radiactiva. Esto nos permite estimar la edad de estos granos de circón, utilizando una técnica llamada datación con uranio y plomo, que es muy adecuada para datar rocas muy antiguas».
Los granos de circón revelan que las areniscas de Singhbhum se depositaron hace unos 3.000 millones de años, lo que las convierte en algunos de los depósitos de playa más antiguos del mundo. Esto también sugiere que había surgido una masa continental en lo que ahora es India hace al menos 3 mil millones de años.
Izquierda: formaciones de arenisca (con regla para escala); derecha: imágenes microscópicas de granos de circón.
«Curiosamente, las rocas sedimentarias de aproximadamente esta edad también están presentes en los cratones más antiguos de Australia (los cratones Pilbara y Yilgarn) y Sudáfrica (el cratón Kaapvaal), lo que sugiere que pueden haber surgido múltiples masas continentales alrededor del mundo en este momento», detalló Jack Mulder de la Universidad de Queensland, otro de los autores del trabajo.
¡Tierra a la vista!
¿Cómo lograron los continentes rocosos elevarse por encima de los océanos? Una característica única de los continentes es su corteza gruesa y flotante, que les permite flotar sobre el manto de la Tierra, como un corcho en el agua.
Al igual que los icebergs, la parte superior de los continentes con una corteza gruesa (típicamente de más de 45 km o unas 28 millas de espesor) sobresale del agua, mientras que los bloques continentales con una corteza inferior a unos 40 km permanecen sumergidos.
Entonces, si el secreto del ascenso de los continentes se debe a su grosor, debemos comprender cómo y por qué comenzaron a engrosarse en primer lugar.
Horizontes de arenisca que tienen 3.100 millones de años y se formaron sobre la corteza del cratón Singhbhum poco después de que emergiera sobre el nivel del mar. Crédito: Subhajit Roy / Monash University.
La mayoría de los continentes antiguos, incluido el cratón Singhbhum, están hechos de granitos, que se formaron a través del derretimiento de rocas preexistentes en la base de la corteza.
«En nuestra investigación, encontramos que los granitos en el cratón Singhbhum se formaron a profundidades cada vez mayores entre hace aproximadamente 3.500 millones y 3.000 millones de años, lo que implica que la corteza se estaba volviendo más gruesa durante esta ventana de tiempo», señaló Chowdhury.
«Debido a que los granitos son uno de los tipos de roca menos densos, la antigua corteza del Singhbhum se habría vuelto progresivamente más flotante a medida que se hacía más gruesa. Calculamos que hace unos 3 mil millones de años, la corteza continental del cratón había crecido hasta tener unos 50 km de grosor, lo que lo hacía lo suficientemente flotante como para comenzar a elevarse por encima del nivel del mar», añadió.
Los granitos son algunos de los tipos de roca menos densos y más flotantes (pluma incluida para escala).
El ascenso de los continentes tuvo una profunda influencia en el clima, la atmósfera y los océanos de la Tierra primitiva.
Y la erosión de estos continentes habría proporcionado nutrientes químicos a los entornos costeros en los que florecía la vida fotosintética temprana, lo que llevó a un auge en la producción de oxígeno y, en última instancia, ayudó a crear la atmósfera rica en oxígeno en la que prosperamos hoy.
La erosión de los primeros continentes también habría ayudado a secuestrar el dióxido de carbono de la atmósfera, lo que habría llevado al enfriamiento global de la Tierra primitiva.
De hecho, los primeros depósitos glaciares también aparecen en el registro geológico hace unos 3.000 millones de años, poco después de que los primeros continentes emergieran de los océanos.
Fuente: The Conversation. Edición: MP.
Los continentes de la Tierra surgieron millones de años antes de lo que se pensaba