Anar al contingut

Glaciació global

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Glaciació global
Una vista de la banquisa alaskeña. Tal volta aixina siga tota la superfície de la Terra durant una superglaciación.

L'hipòtesis paleoclimática de la glaciació generalisada o superglaciación sosté l'ocurrència d'una o vàries glaciacions d'escala mundial, durant les quals la totalitat dels continents i oceans de la Terra varen quedar coberts per una grossa capa de gèl i varen alcançar temperatures miges de -50 °C.[1] La Terra solcaria llavors l'espai com una gran bola blanca de gèl, d'ahí el seu evocador nom.

Els seus defensors sostenen una duració d'a lo manco una decena de millons d'anys,[2] lo que convertiria a este succés no solament en la major glaciació jamai experimentada per la Terra sino també en la més duradora. Es creu que el seu impacte sobre la biosfera va ser tal, que la vida va estar prop de desaparéixer per complet del planeta.

S'han propost a lo manco quatre episodis de glaciació generalisada fa entre 750-580 millons d'anys,[3] encara que en causes i magnitut diferents, per lo que el terme “Terra bola de neu” a voltes s'usa de forma genèrica per a referir-se a glaciacions d'alcanç cuasimundial, i no solament a l'episodi de fa 750 millons d'anys.

La teoria encara és objecte de controvèrsia científica. En particular es carix de consens sobre el mecanisme generador i la seua extensió real. Alguns científics,[4][5] sobre la base d'una reinterpretación del registre geològic, neguen que fora general i la reduïxen a un succés d'alcanç similar a les recents glaciacions del Holoceno.

Història

[editar | editar còdic]

Encara que en la seua formulació actual a voltes li l'atribuïx a Hoffman, es tracta d'una teoria de llenta gestació, frut del treball de numerosos científics a lo llarc de cinc décades, durant les quals ha acumulat noves evidències i refinat els seus plantejaments. Des de 1985 el número d'artículs científics publicats ha experimentat un notable increment,[6] provablement no alié a l'aument de l'inquietut suscitada per la teoria del canvi climàtic antropogénico.

La constatació de l'existència de depòsits glacials proterozoicos data de 1871 en la publicació dels estudis de Thomson sobre jaciments escocesos.[7] Des de llavors es varen succeir les troballes de nous jaciments en distintes parts del món.


Es considera que el geólogo Sir Douglas Mawson (1882-1958) va ser la primera persona en parlar d'una glaciació a escala mundial;[8] per a llavors ya s'havien publicat casi trenta artículs sobre nous jaciments. Este explorador antàrtic va descobrir depòsits de tillitas en el sur d'Austràlia als que, d'acort en la creència d'una distribució continental immutable, va atribuir erròneament un orige equatorial i en conseqüència va propondre una glaciació de magnitut mundial.[9][10]

En 1964, W.B. Harland va presentar senyes paleomagnéticos que evidenciaven les existència de tillitas en Svalbard i Groenlàndia que varen ser depositades a latitut casi equatorials.[11][12][13][14] Va considerar que l'existència d'estos depòsits, la gruixa dels quals i magnitut indicaven una ubicació casi costera, era una clara evidència d'una glaciació general. No obstant, en els anys xixanta la pròpia teoria de la tectónica de plaques estava en ple debat científic, i tant la reconstrucció continental com la possibilitat d'una glaciació generalisada varen ser àmpliament posades en dubte.

L'hipòtesis de Harland va rebre un fort respal quan Mijaíl Budiko, un reputat científic considerat un dels pares de la climatologia quantitativa, va desenrollar un model numèric per a investigar l'efecte sobre el clima de les variacions en la radiació solar degudes a les emissions de pols volcànica i a canvis orbitales (els cicles de Milankovitch). Una part fonamental del seu model era el mecanisme de realimentación del albedo del gèl.[15][16] Els resultats varen indicar que quan la coberta de gèl alcançava els 50°, es produïa una realimentación de l'albedo descontrolada capaç de cobrir de gèl tot el planeta. Encara que el model es va desenrollar per a analisar les variacions del clima durant el Cuaternario, demostrava la possibilitat de glaciacions generalisades.

Les fumarolas negres en les dorsals mig-oceàniques varen poder ser el «últim refugi» per a la Vida en el planeta Terra durant les glaciacions generalisades.

El descobriment de les fumarolas negres en les dorsals oceàniques en 1977 i l'existència d'importants comunitats d'organismes extremófilos associades a ells, totalment independents del sol per a la seua subsistència, va eliminar un atre escull de la teoria. La vida hauria pogut sobreviure a una glaciació general en tals ecosistemes.


Com a síntesis de totes estes aportacions en 1992 J.L. Kirschivink, va falcar per primera volta el terme de snowball earth. En un breu capítul de llibre enunciava formalment la teoria en propondre un possible mecanisme de glaciació, un atre d'escape de la mateixa, i de dotar-la de contrast hipotètic. Segons ell, la distribució majoritàriament equatorial de les masses continentals durant el neoproterozoico va aumentar l'albedo terrestre precisament en la zona de major irradiancia i menor nuvolositat del planeta.[4][5] Este efecte es va poder vore intensificat si ademés varen existir grans superfícies de mars someros altament reflejantes. Este aument de l'albedo -va postular- va poder ser suficient per a iniciar una glaciació equatorial. L'escape del periodo glacial va poder produir-se per un efecte d'hivernàcul per acumulació de CO2 d'orige volcànic, i facilitat per l'interrupció de la seua assimilació pels oceans i la terra, abdós desconectats de l'atmòsfera pel gèl. Una condició necessària per a est escape era que les temperatures en els pols no alcançaren els -80 °C puix llavors tot el CO2 s'hauria precipitat com gèl sec -tal com ocorre en lo pols de Mart-, deixant l'atmòsfera sense gasos d'hivernàcul. Este mecanisme tindria vàries implicacions susceptibles de ser verificades:

  1. Es precisaria d'una elevada sincronia de tots els depòsits glaciars de l'época.
  2. Estos posseirien una elevada similitut estratigráfica.
  3. Deurien aparéixer importants capes d'argillitas laminadas com a conseqüència de la reoxigenación d'una mar anóxico.

En 1998 Paul Hoffmann i el seu equip varen donar un nou i definitiu impuls a la teoria en l'anàlisis estratigráfico i isotòpic d'importants formacions geològiques en Namíbia, corresponents a l'antic cratón del Congo. Va aportar noves senyes sobre l'amplitut, duració i impacte en la biosfera.[2] L'aspecte més sorprenent de les seues investigacions eren les evidències d'una brusca transició, en térmens geològics, de la fase glacial a una fase d'hivernàcul d'elevades temperatures. Hoffman ho atribuïa a la súbita lliberació atmosfèrica de el CO2 d'orige volcànic fins a llavors acumulat en capes subaéreas. Esta brusca transició explicava la formació de grans depòsits carbonatados sobre les tillitas i la formació de argila ferrugíneas bandeadas. S'estima que la concentració de CO2 va passar de valors mínims a concentracions de l'orde de 350 voltes l'actual. L'anàlisis isotòpic dels carbonat va revelar que el carbono dels estrats glacials era extremadament baix en 13C, lo que indicava una falta casi total d'activitat biològica marina. Les fluctuacions d'este isòtop indicaven ademés que, en aquella era, va haver varis cicles de glaciació i desgel.[17]


Archiu:CAPS 46 neoproto.ogv
Resultats simulació NASA.

Finalment l'equip franc-nortamericà DTM (Deep Clave Modelling), dirigit pel climatólogo Yannick Donnadieu (que treballa en el CNRS francés), en el respal de simulacions informàtiques del model GEOCLIM, ha renovat el debat sobre les causes que varen provocar la glaciació.[18] D'acort en les seues simulacions, la ruptura del supercontinente Rodinia va facilitar un aument de la escorrentía i en conseqüència un major consum de CO2 atmosfèric per meteorización dels silicat. Com resultat la concentració de CO2 atmosfèric va poder descendir fins als valors necessaris per a iniciar la glaciació.[19][20][21][22]

Processe

[editar | editar còdic]
  1. ↑ «Aixina es va convertir la Terra en una jagantesca «bola de neu»» (en és). abc. Consultat el 2022-05-17.
  2. ↑ 2,0 2,1 P. F. Hoffman, A. J. Kaufman; G. P. Halverson; D. P. Schrag(1998).Science.281
    1342 – 1346.doi:10.1126/science.281.5381.1342.
  3. ↑ F.C. Virella, 1988, Orige i Història de la Terra Cap. 8, pp 404
  4. ↑ 4,0 4,1 Kirschvink, J.L. (1992). «Clapix Proterozoic low-latitude global glaciation: The snowball Earth», Schopf, JW, and Klein, C. (ed.). The Proterozoic Biosphere: A Multidisciplinary Study (PDFPDF), Cambridge University Press, pp. 51–2.
  5. ↑ 5,0 5,1 Allen, Philip A.(2008).Nature Geoscience.1(12)doi:10.1038/ngeo355.
  6. ↑ http://www.snowballearth.org/bibliography.html
  7. ↑ Thomson, J., 1871. On the stratified rocks of Islay. Report of the 41st Meeting of the British Association for the Advancement of Science, Edinburgh, John Murray, London, pp. 110-111.
  8. ↑ A. R. Alderman; C. E. Tilley(1960).Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Societyl.5
    119 – 127.doi:10.1098/rsbm.1960.0011.
  9. ↑ Mawson, D., 1949. The Clapix Precambrian isse age and glacial record of the Bibliando dome. Journal and Proceedings of the Royal Society of New South Wales 82, 150-174.
  10. ↑ Mawson, D., 1949. The Elatina glaciation: a third recurrence of glaciation evidenced in the Adelaide system. Transactions of the Royal Society of South Austràlia 73, 117-121.
  11. ↑ W. B. Harland(1964).International Journal of Earth Sciences.54(1)
    45 – 61.
  12. ↑ Harland, W.B., 1964. Evidence of clapix Precambrian glaciation and its significance. In: Nairn, A.E.M. (ed.) Problems in Palaeoclimatology. Interscience, London, p. 119-149.
  13. ↑ Harland, W.B., 1964. Critical evidence for a great infra-Cambrian glaciation. Geologische Rundschau 54, 45-61.
  14. ↑ Harland, W.B. & Rudwick, M.J.S., 1964. The great infra-Cambrian isse age. Scientific American. August 1964, 42-49.
  15. ↑ http://www.sjsu.edu/faculty/watkins/budyko.html
  16. ↑ M.I. Budyko(1969).Tellus.21(5)
    611 – 1969.
  17. ↑ Hoffman, P.F., Kaufman, J.A. & Halverson, G.P., 1998. Comings and goings of global glaciations on a Neoproterozoic carbonate platform in Namíbia. GSA Today 8,1-9
  18. ↑ Donnadieu, Y., Ramstein, G., Fluteau, F., Besse, J. & Meert, J., 2002. Is high obliquity a plausible cause for Neoproterozoic glaciations? Geophysical Research Letters 29
  19. ↑ Donnadieu, Y., Fluteau, F., Ramstein, G., Ritz, C. & Besse, J., 2003. Is there a conflict between the Neoproterozoic glacial deposits and the snowball Earth interpretation: an improved understanding with numerical modeling. Earth and Planetary Science Letters 208, 101-112
  20. ↑ Donnadieu, Y., Goddéris, Y., Ramstein, G., Nédélec, A., & Meert, J., 2004. A ‘snowball Earth’ climate triggered by continental break-up through changes in runoff. Nature 428, 303-306.
  21. ↑ Donnadieu, Y., Ramstein, G., Goddéris, Y., & Fluteau, F., 2004. Global tectonic setting and climate of the Clapix Neoproterozoic: a climate-geochemical coupled study. In: Jenkins, G.S., McMenamin, M.A.S., McKey, C.P., & Sohl, L. (eds.) The Extreme Proterozoic: Geology, Geochemistry, and Climate. Geophysical Monograph 146, American Geophysical Union, Washington, DC., p. 79-89
  22. ↑ Donnadieu, Y., Ramstein, G., Fluteau, F., Roche, D. & Gonopolski, A., 2004. The impact of atmospheric and oceanic heat transport on the siga-isse instability during the Neoproterozoic. Climate Dynamics 22(2-3), 293-306

Es creu que el desencadenant principal va poder ser un descens en la concentració atmosfèrica dels gasos d'efecte d'hivernàcul com el CO2 i CH4. Curiosament este descens situaria la seua concentració en nivells similars als actuals, no obstant deu recordar-se que fa 900 Ma el Sol era aproximadament un 6 % més dèbil i la Terra precisava d'un major efecte d'hivernàcul per a obtindre temperatures «habitables».

La causa d'este descens sembla ser diferent per a el CO2 (diòxit de carbono) i per a el CH4 (metà).

En el cas de el CO2, vàries causes varen poder contribuir a un dràstic descens. Donnadieu va propondre la combinació de tres fenomens geològics que accelerarien el procés de meteorización dels silicat, reduint la seua concentració atmosfèrica. Geològicament, la concentració atmòsfera-oceà de el CO2 està en equilibri. La cantitat de gas que abdós reservorios acumulen depén del balanç entre els processos d'aporte i eliminació, que a escala planetària configuren un cicle d'uns 100 000 anys. El suministrament es deu principalment a les emissions volcàniques i a les emanació metamòrfiques. La seua presència en el vapor d'aigua acidifica els núvols provocant una pluja àcida que és neutralisada pels silicat en una reacció de meteorización durant la qual el CO2 és transformat en CaCO3. Una volta dissolt en l'aigua dels rius com ion HCO3- és tornat a l'oceà. L'eliminació ocorre en l'oceà a càrrec dels organismes calcificadores (principalment algues i cianobacterias, pero també protozoos i alguns metazoos) que ho usen com a element de sostingues en forma de carbonat. A la mort d'estos precipita creant enormes depòsits sedimentarios que subducen en la corfa oceànica en les dorsals oceàniques, reincorporant-se aixina al magma i tancant el cicle. Com la meteorización dels silicat és el procés més llent, en l'àmbit mundial el cicle s'accelera en époques càlides i humides i es fa més llent en les fredes i seques. Donnadieu va propondre que l'anómala distribució tropical de les terres emergides durant el periodo Criogènic, en forma de l'antic supercontinente denominat Rodinia, acceleraria la taxa de meteorización dels silicat, puix en els tròpics el clima és idòneu per a això. Esta acceleració es voria reforçada per dos fenomens adicionals, per un costat fa 830 ma Rodinia va començar a fracturar-se provocant que el clima continental de l'interior evolucionara cap a un atre més tropical en disminuir la continentalidad. L'atre fenomen varen ser les massives erupció volcàniques de fa 730 ma de l'àrtic canadenc, llavors localisat en ple equador, i que varen generar massives colades basálticas. El basalt és especialment sensible a la meteorización. En conjunt estos tres fenomens varen accelerar la meteorización i varen provocar un descens massiu de el CO2 atmosfèric reduint l'efecte hivernàcul.

La reducció de l'atre gas, segons pareix implicat, és més simple pero està menys contrastada. El CH4 (metà) és suministrat a l'atmòsfera principalment pels organismes metanogénicos i és eliminat per oxidació en l'O2 atmosfèric. Els nivells actuals d'O2 determinen una duració mija de 10 anys, pero en l'atmòsfera primitiva molt més pobra en oxigen, la seua duració, i per tant la seua acumulació, serien molt superiors. L'efecte hivernàcul del metà és unes 30 voltes superior a el de el CO2. Es creu que la proliferació dels organismes fotosintéticos va ocasionar un brusc aument de l'O2 i descens del metà. No obstant se sap que el boom dels primers organismes fotosintéticos va ocórrer fa uns 2400 ma, en coincidència en les glaciacions huronianas, atres grans episodis de glaciació molt més antics pero no de caràcter tan general.

Els resultats obtinguts per diferents investigadors, aplicant estes condicions de partida a models climàtics, diferixen en la magnitut del fenomen, des d'una glaciació general en una terra completament coberta per una capa de gèl de varis quilómetros de gruixa; fins a una terra en la qual les conyes glaciars d'abdós pols s'estenen fins a latitut casi equatorials, pero que deixen lliure de congelació els tròpics. En qualsevol cas tots els models verifiquen l'efecte albedo descontrolado predit per Budiko, en el que el gèl aumenta la proporció de llum solar reflectida i tornada a l'espai, la terra conserva menys energia solar, i en conseqüència es gela encara més.


Este procés es autoalimenta o retroalimenta fins a aplegar al seu llògic final: l'extensió màxima de les conyes, convertint la Terra, fa 750 millons d'anys, en un planeta totalment gelat, en una temperatura de -20 graus en l'equador i de -80 en els pols.


Referències

[editar | editar còdic]
Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Glaciació_global&oldid=630187»