Registran un anterior ambiente marino tropical con una floreciente vida cianobacteriana
Una formación rocosa que se extiende por Irlanda y Escocia puede ser el registro más completo del mundo de la "Tierra bola de nieve", un momento crucial en la historia planetaria cuando el globo estaba cubierto de hielo, según un nuevo estudio dirigido por investigadores del University College London (UCL).
El estudio encontró que la Formación Port Askaig, 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 Sturtiana, la primera de dos congelaciones globales que se cree que desencadenaron el desarrollo de vida multicelular compleja.
Un afloramiento expuesto de la formación, encontrado en unas islas escocesas llamadas Garvellachs, es único ya que muestra la transición a una "Tierra bola de nieve" desde un ambiente previamente cálido y tropical.
Otras rocas que se formaron en un momento similar, por ejemplo en América del Norte y Namibia, no presentan esta transición.
"Estas rocas registran una época en la que la Tierra estaba cubierta de hielo. Toda la vida multicelular compleja, como los animales, surgió de esta congelación profunda, y las primeras pruebas en el registro fósil aparecieron poco después de que el planeta se descongelara", 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 restricciones de edad concluyentes para estas rocas escocesas e irlandesas, lo que confirma su importancia global.
Imagen: Un afloramiento denominado "la Burbuja" en Eileach an Naoimh (Isla Sagrada). Muestra un enorme fragmento de roca blanca, de decenas de metros de diámetro, que originalmente formaba parte de la secuencia rocosa subyacente. Las capas de roca carbonatada se han comprimido fuertemente bajo una enorme presión y han sido transportadas por gruesas capas de hielo hasta su reposo final como uno de los muchos diferentes fragmentos de roca dentro de una morrena. Crédito: Graham Shields
"Las capas de roca expuestas en Garvellachs son únicas en el mundo. Debajo de las rocas depositadas durante el frío inimaginable de la glaciación de Sturt se encuentran 70 metros de rocas carbonatadas más antiguas formadas en aguas tropicales. Estas capas registran un ambiente marino tropical con una floreciente vida cianobacteriana que gradualmente se volvió más frío, marcando el final de aproximadamente mil millones de años de un clima templado en la Tierra".
"La mayoría de las zonas del mundo no detectan esta notable transición porque los antiguos glaciares rasparon y erosionaron las rocas que había debajo, pero en Escocia, por algún milagro, se puede ver la transición".
La glaciación Sturtiana duró aproximadamente 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 actuales animales 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 impulsado el surgimiento del altruismo, con organismos unicelulares aprendiendo a cooperar entre sí, formando vida multicelular.
Imagen derecha: El coautor Anthony (Tony) Spencer de pie en la Formación Garbh Eileach. Las rocas registran una transición gradual del cálido mundo tropical del período Toniano a la Tierra en forma de bola de nieve del período Criogénico. Crédito: Elias Rugen
Se pensaba que el avance y el retroceso del hielo a través del planeta había ocurrido 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 acostumbrado a decenas de millones de años de congelación profunda. Tan pronto como el mundo se calentó, toda la vida habría tenido que competir en una carrera armamentista para adaptarse. Los que sobrevivieron fueron los antepasados de todos los animales".
Para el nuevo estudio, el equipo de investigación recogió muestras de arenisca de la Formación Port Askaig, de 1,1 km de espesor, así como de la Formación Garbh Eileach, más antigua, de 70 metros de espesor, que se encuentra debajo.
Analizaron unos diminutos y extremadamente duraderos minerales en la roca, llamados circones, que pueden datarse con precisión porque contienen el elemento radiactivo uranio, que se convierte (se desintegra) en plomo a un ritmo constante. Los circones junto con otras evidencias geoquímicas sugieren que las rocas fueron depositadas hace entre 662 y 720 millones de años.
Imagen: De pie sobre lechos de piedra caliza de la formación preglacial Garvellach, mirando hacia el norte desde Garbh Eileach hasta Dun Chonnuil. Debido a la inclinación tectónica, las capas sedimentarias se vuelven más jóvenes y se acercan al inicio de la glaciación a medida que se avanza hacia la derecha. Crédito: Elias Rugen
Los investigadores dijeron que las nuevas restricciones de edad para las rocas pueden proporcionar la evidencia necesaria para que el sitio sea declarado como un marcador del inicio del Período Criogeniano.
Este marcador, conocido como Sección y Punto Estratotípico de Límite Global (GSSP), a veces se denomina punta dorada, ya que se clava una punta dorada en la roca para marcar el límite.
Los GSSP atraen visitantes de todo el mundo y en algunos casos se han establecido museos en esos sitios.
Un grupo de la Comisión Internacional de Estratigrafía, parte de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas, visitó Garvellachs en julio para evaluar la posibilidad de un pico dorado en el archipiélago. Actualmente, a las islas sólo se puede acceder alquilando un barco o navegando o en kayak.
El estudio ha sido publicado en el Journal of the Geological Society of London: Glacially influenced provenance and Sturtian affinity revealed by detrital zircon U–Pb ages from sandstones in the Port Askaig Formation, Dalradian Supergroup
