Encuentran evidencia de una playa de 3.000 millones de años
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.
Una nueva investigación estima 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.
"Concluimos 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 anteriores", dice Priyadarshi Chowdhury, investigador postdoctoral de la Universidad de Monash.
Imagen: Izquierda: formaciones de arenisca (con regla para escala). Derecha: imágenes microscópicas de granos de circón.
Una playa 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 cuesta abajo por los ríos y se acumulan a lo largo de las costas para formar playas.
Estos procesos, que hoy podemos observar en acción durante un viaje a la playa, han estado operando durante miles de millones de años. Al rastrear el registro de rocas en busca de signos de depósitos de antiguas playas, los geólogos pueden estudiar episodios de formación de continentes que ocurrieron en el pasado distante.
El cratón de Singhbhum, cerca de Calcuta, un antiguo trozo de corteza continental que forma las partes orientales del subcontinente indio, contiene varias formaciones de antigua arenisca. Estas capas se formaron originalmente a partir de arena depositada en playas, estuarios y ríos, que luego fue enterrada y comprimida en roca.
Los investigadores determinaron la edad de estos depósitos mediante el estudio de granos microscópicos de un mineral llamado circón, que se conserva dentro de estas areniscas.
Este mineral contiene pequeñas cantidades de uranio, que muy lentamente se convierte en plomo a través de la desintegración radiactiva. Esto 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.
Imagen derecha: Los granitos son algunos de los tipos de roca menos densos y más flotantes (lápiz incluido para escala).
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 Kaapvaal Craton), lo que sugiere que en este momento pudieron haber surgido múltiples masas continentales alrededor del mundo.
Elevación por encima de los océanos
¿Cómo lograron los continentes rocosos elevarse por encima de los océanos? Una característica única de los continentes es su gruesa y flotante corteza, 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 gruesa corteza (por lo general, más de 45 km o unas 28 millas de espesor) sobresale del agua, mientras que permanecen sumergidos los bloques continentales con una corteza inferior a unos 40 km.
Entonces, si el secreto de la elevación de los continentes se debe a su grosor, debemos comprender en primer lugar cómo y por qué comenzaron a engrosarse.
La mayoría de los antiguos continentes, incluido el Singhbhum Craton, están hechos de granitos, que se formaron mediante la fusión de rocas preexistentes en la base de la corteza.
Imagen: Rocas granitoides del cratón Singhbhum en India que tienen más de 3 mil millones de años. Fotografía: Subham Mukherjee/Universidad de Delhi
En esta investigación se encontró que los granitos en el Singhbhum Craton 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.
Debido a que los granitos son uno de los tipos de roca menos densos, la antigua corteza del Singhbhum Craton se habría vuelto progresivamente más flotante a medida que se hacía más gruesa. Los científicos calculan que hace unos 3.000 millones de años, la corteza continental del Singhbhum Craton había crecido hasta tener unos 50 km de grosor, lo que la hacía lo suficientemente flotante como para comenzar a elevarse por encima del nivel del mar.
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 temprana vida fotosintética, 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 emergieran de los océanos los primeros continentes.
La investigación fue publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences: Magmatic thickening of crust in non–plate tectonic settings initiated the subaerial rise of Earth’s first continents 3.3 to 3.2 billion years ago
