La historia del hielo en la Tierra

Por Michael Marshall

Humanos primitivos, ataviados con pieles de animales, caminando por vastas extensiones de hielo en una búsqueda desesperada para encontrar comida. Esa es la imagen que nos viene a la mente cuando pensamos en una edad de hielo.

Pero en realidad ha habido muchas edades de hielo, la mayoría de ellas mucho antes de que los humanos hicieran su primera aparición. Y la imagen familiar de una edad de hielo es la de una comparativamente leve: otras fueron tan severas que toda la Tierra se congeló, durante decenas o incluso cientos de millones de años.

De hecho, el planeta parece tener tres escenarios principales: «invernadero», cuando las temperaturas tropicales se extienden hasta los polos y no hay ninguna capa de hielo; «casa de hielo», cuando hay algo de hielo permanente, aunque su extensión varía mucho; y «bola de nieve», en la que toda la superficie del planeta está congelada.

Por qué el hielo avanza periódicamente -y por qué vuelve a retroceder- es un misterio que los glaciólogos apenas han empezado a desentrañar. Aquí está nuestro resumen de todas las idas y venidas que intentan explicar.

La Tierra bola de nieve

Hace entre 2.400 y 2.100 millones de años

La glaciación huroniana es la edad de hielo más antigua que conocemos. La Tierra tenía poco más de 2.000 millones de años y sólo albergaba formas de vida unicelulares.

Las primeras etapas del Huroniano, de 2.400 a 2.300 millones de años, parecen haber sido especialmente severas, con todo el planeta congelado en la primera «Tierra bola de nieve». Esto puede haber sido provocado por una pausa de 250 millones de años en la actividad volcánica, lo que habría significado un menor bombeo de dióxido de carbono a la atmósfera, y un menor efecto invernadero.

Glaciación profunda

Hace entre 850 y 630 millones de años

Durante los 200 millones de años del periodo criogénico, la Tierra se sumió en uno de los fríos más profundos que ha experimentado jamás, y la aparición de vida compleja podría haberla provocado.

Una teoría es que la glaciación fue provocada por la evolución de grandes células, y posiblemente también de organismos multicelulares, que se hundieron en el lecho marino tras morir. Esto habría succionado el CO2 de la atmósfera, debilitando el efecto invernadero y bajando así las temperaturas globales.

Parece que hubo dos glaciaciones criogénicas distintas: la llamada glaciación esturciana, entre 750 y 700 millones de años, seguida de la glaciación Varanger (o marinana), hace 660 a 635 millones de años. Hay algunos indicios de que la Tierra se convirtió en una bola de nieve en algunos momentos de las grandes heladas, pero los investigadores aún están tratando de averiguar qué ocurrió exactamente.

Extinción masiva

Hace 460 a 430 millones de años

Entre el Ordovícico tardío y el Silúrico temprano, la edad de hielo andino-sahariana estuvo marcada por una extinción masiva, la segunda más grave de la historia de la Tierra.

La mortandad sólo fue superada por la gigantesca extinción del Pérmico hace 250 millones de años. Pero a medida que el ecosistema se recuperó tras la congelación, se expandió, y las plantas terrestres se hicieron comunes en el transcurso del período Silúrico. Y esas plantas pueden haber causado la siguiente gran edad de hielo.

Las plantas invaden la tierra

Hace 360 a 260 millones de años

Al igual que la glaciación criogénica, la edad de hielo del Karoo presentó dos picos en la cobertura de hielo que bien podrían haber sido edades de hielo distintas. Tuvieron lugar en el período Mississipiano, hace 359 a 318 millones de años, y de nuevo en el Pennsylvaniano hace 318 a 299 millones de años.

Estas edades de hielo pueden haber sido el resultado de la expansión de las plantas terrestres que siguió al Criogeniano. A medida que las plantas se extendían por el planeta, absorbían el CO2 de la atmósfera y liberaban oxígeno (PDF). Como resultado, los niveles de CO2 disminuyeron y el efecto invernadero se debilitó, desencadenando una edad de hielo.

Hay algunas pruebas de que el hielo iba y venía en ciclos regulares, impulsados por los cambios en la órbita de la Tierra. De ser cierto, esto significaría que la edad de hielo del Karoo funcionó de forma muy parecida a la actual.

La Antártida se congela

Hace 14 millones de años

La Antártida no fue siempre un páramo helado. No fue hasta hace unos 34 millones de años cuando se formaron los primeros pequeños glaciares en las cimas de las montañas de la Antártida. Y fue 20 millones de años más tarde, cuando las temperaturas en todo el mundo descendieron 8 °C, cuando el hielo de los glaciares se congeló sobre la roca, y nació la capa de hielo del sur.

Este descenso de la temperatura fue provocado por el ascenso del Himalaya. A medida que crecían en altura estaban expuestos a una mayor meteorización, que succionaba el CO2 de la atmósfera y reducía el efecto invernadero.

El hemisferio norte permaneció relativamente libre de hielo durante más tiempo, y Groenlandia y el Ártico no se volvieron muy glaciares hasta hace unos 3.Hace 2 millones de años.

Último avance de los hielos

Hace 2,58 millones de años

La glaciación del Cuaternario comenzó hace sólo unos pocos millones de años – y aún continúa. Por tanto, su historia es relativamente reciente, en términos geológicos, y puede estudiarse con mucho más detalle que la de los demás. Es evidente que las capas de hielo han pasado por múltiples etapas de crecimiento y retroceso a lo largo del Cuaternario.

Durante las etapas «glaciares», la temperatura era baja y el hielo se extendía lejos de los polos. Durante los «interglaciares», la temperatura era algo más cálida y el hielo retrocedía. Los periodos breves e inconclusos de avance del hielo -que suelen durar menos de 10.000 años- se denominan «estadiales»; por el contrario, los periodos en los que el hielo retrocedía, pero sólo brevemente, se denominan «interestadiales».

El principal desencadenante de la glaciación del Cuaternario fue el continuo descenso del nivel de CO2 en la atmósfera debido a la meteorización del Himalaya. Sin embargo, el calendario de los glaciares e interglaciares fue impulsado por los cambios periódicos en la órbita de la Tierra que cambian la cantidad de luz solar que llega a varias partes del planeta. El efecto de estos pequeños cambios orbitales se vio amplificado por retroalimentaciones positivas, como los cambios en los niveles de gases de efecto invernadero.

Durante los dos primeros tercios del Cuaternario, el hielo avanzó y retrocedió aproximadamente cada 41.000 años, el mismo ritmo que los cambios en la inclinación del eje de la Tierra. Hace aproximadamente un millón de años, el hielo cambió a un ciclo de 100.000 años por razones que hasta hace poco eran un misterio. Ahora, una información más detallada sobre el calendario de los movimientos del hielo puede haber ayudado a los glaciólogos a encontrar una respuesta.

Para complicar aún más las cosas, el hielo no avanzaba y retrocedía simultáneamente en todo el mundo. A menudo comenzaba a avanzar en un continente, mientras que los demás sólo quedaban cubiertos miles de años después, y luego permanecía en algunos continentes varios milenios después de haber desaparecido de los demás.

Así que, en realidad, hubo muchas glaciaciones superpuestas dentro del Cuaternario, cada una de ellas nombrada por separado: los complejos de glaciares e interglaciares Baveliano y Cromeriano; el glaciar Elsteriano; el interglaciar Holsteiniano y la glaciación Saaliana, entre otros.

Hace entre 130.000 y 114.000 años, el hielo retrocedió durante el interglaciar Eemiano – y luego avanzó de nuevo para crear el glaciar que la mayoría de la gente conoce como «la edad de hielo».

Nuestra edad de hielo

Hace entre 110.000 y 12.000 años

Las temperaturas frías del Cuaternario pueden haber permitido que nuestros cerebros sean mucho más grandes que los de nuestros antepasados homínidos. Aunque esto todavía está abierto a debate, es plausible que el período glacial más reciente dejara su huella en nuestra especie.

Los neandertales, con los que compartíamos el planeta hasta justo antes del último máximo glacial, hace 20.000 años, pueden haber luchado por sobrevivir mientras el aumento y la caída del hielo devoraban su hábitat, aunque se han sugerido muchas otras explicaciones para su extinción. Lo que no cabe duda es que el Homo sapiens sobrevivió y se dedicó a la agricultura poco después de que el hielo se retirara, sentando las bases para el surgimiento de la civilización moderna.

Cuando el período glacial llegó a su fin y las temperaturas comenzaron a subir, hubo dos olas de frío finales. En primer lugar, el gélido «Dryas Antiguo» de hace 14.700 a 13.400 años transformó la mayor parte de Europa de bosque a tundra, como la actual Siberia. Tras un breve respiro, el Dryas Joven, entre 12.800 y 11.500 años atrás, congeló Europa en cuestión de meses, probablemente como resultado del deshielo de los glaciares en retirada que cerró la corriente de la «cinta transportadora» del Océano Atlántico, aunque también se ha atribuido a un impacto cometario.

Hace 12.000 años, las grandes capas de hielo se retiraron al comienzo del último interglaciar -el Flandriano-, lo que permitió a los humanos volver a las latitudes septentrionales. Este periodo ha sido relativamente cálido, y el clima relativamente estable, aunque ha sido ligeramente más frío que el último interglaciar, el Eemiano, y el nivel del mar es actualmente al menos 3 metros más bajo, diferencias que están siendo analizadas con detenimiento por los investigadores deseosos de comprender cómo evolucionará nuestro clima.

Pero es probable que este respiro del hielo sea de corta duración, al menos en términos geológicos. A pesar de los efectos humanos sobre el clima, el ciclo seguirá girando, el período de invernadero llegará algún día a su fin – y las capas de hielo volverán a descender.

Más información sobre estos temas:

• Cambio climático