En una habitación oscura en el American Museum of Natural History (Museo Americano de Historia Natural de los Estados Unidos) en Nueva York, hay una pared de piedra sencilla que se extiende casi hasta el techo. A simple vista, parece la losa de una isla de cocina o de una mesada, con motas negras, blancas y rosadas mezcladas con líneas de minerales. Pero cuando la luz del exhibidor cambia, la roca de 10 toneladas brilla con luces de neón anaranjadas y verdes.
“Es espectacular”, dice George Harlow, curador de las recientemente renovadas Mignone Halls of Gems and Minerals del museo, donde se encuentra la roca.
El brillo increíble revela la singularidad de los minerales: se formaron hace unos 1.200 millones de años en el fondo de un océano que hoy ya no existe, en un momento en que los husos de algas, del tamaño de un grano de arroz, eran una de las formas de vida más grandes. En este océano antiguo, partículas ricas en metales surgían desde las aberturas hidrotermales y se iban asentando por capas en el fondo marino, lo que fue creando una combinación espectacular de elementos que hoy emiten fluorescencia al exponerse a la luz ultravioleta.
Las rocas son un recordatorio innegable de los cambios que han sufrido nuestros océanos a lo largo de miles de millones de años y que se explican por los constantes movimientos de las placas tectónicas del planeta. Estos cambios actúan como fichas de dominó en los sistemas geológicos, atmosféricos y biológicos, e influyen en todos los aspectos, desde la diversidad de los minerales de la Tierra hasta las rutas de las corrientes oceánicas y el flujo atmosférico. Y todo esto tiene un impacto en la vida tal como la conocemos hoy.
«Los efectos que produce esta geografía cambiante en todo el sistema planetario son muy significativos», dice Shanan Peters, geocientífico de la Universidad de Wisconsin-Madison, que se especializa en la coevolución de la vida y los sistemas de la Tierra.
Gracias a fragmentos de lecho marino preservados, como el que se encuentra exhibido, y a una gran cantidad de otros datos geológicos, los científicos están recuperando parte de la historia de los océanos perdidos en el tiempo: Iapetus, Rheic, Tetis, Panthalassic, Ural, entre otros. Al igual que estos antiguos cuerpos de agua, con el tiempo, nuestros océanos modernos también desaparecerán y se formarán otros.
Como dice Harlow: «Nada se ha detenido».
Pistas grabadas en el lecho marino
Las placas tectónicas de nuestro planeta, en constante cambio, no solo erigen montañas y dibujan valles, sino que también van abriendo y cerrando océanos por ciclos, «como si se tratara de un acordeón», dice Andrew Merdith, modelador tectónico de la Universidad de Leeds.
El movimiento deriva, en parte, de las zonas de subducción, en las que una placa se hunde debajo de otra. Esta acción recicla el fondo marino al interior de nuestro planeta y desplaza la tierra de tal modo que reduce los espacios entre los continentes.
La placa de roca del Museo Americano de Historia Natural, por ejemplo, proviene de Ogdensburg, Nueva Jersey, y se conservó tras una antigua colisión entre el predecesor de América del Norte y otro continente antiguo. Dicha superposición eliminó el océano que había entre las masas de tierra, y fue cociendo a una alta temperatura y alta presión las capas de sedimentos del lecho marino hasta formar la roca actual.
Sin embargo, los pocos fragmentos del antiguo lecho marino conservados en tierra firme, como las rocas de Nueva Jersey o un trozo del manto expuesto en Maryland, solo pueden aportar algunas pistas sobre el cambio de los océanos a través del tiempo. Para comprender mejor estos movimientos, los expertos utilizan un registro grabado en el fondo marino: los minerales magnéticos.
Las placas oceánicas surgen a lo largo de la cadena montañosa más larga del mundo: una cadena submarina conocida como la dorsal mediooceánica. Esta dorsal, que se extiende unos 65.000 km alrededor de nuestro planeta, marca los lugares donde se separan las placas tectónicas y la roca caliente del manto emerge para llenar el espacio vacío. A medida que esta roca fundida se enfría, varios minerales se alinean con el campo magnético del planeta, y crean un código de barras geológico a lo largo del lecho marino que suma líneas nuevas con cada cambio del campo magnético. Los científicos pueden usar estos códigos de barras para averiguar cómo han cambiado los océanos a través del tiempo.
Fantasmas de océanos antiguos
Sin embargo, el registro magnético no es perfecto: «Cuanto más retrocedemos en el tiempo, menos rocas oceánicas tenemos», dice Grace Shephard, geofísica y experta en reconstrucciones de placas tectónicas en la Universidad de Oslo. A excepción de una pequeña franja de roca debajo del Mediterráneo, que tiene una antigüedad de 340 millones de años, la mayor parte del lecho marino data de hace apenas 100 millones de años, y la mayoría tiene menos de 200 millones de años.
Pero los científicos han encontrado una manera de identificar los fondos de océanos desaparecidos, que se han hundido en el manto de la Tierra y hoy se encuentran ocultos en un cementerio oceánico.
El método consiste en observar las velocidades de las ondas sísmicas de los terremotos que se propagan por todo el planeta. Los fragmentos perdidos del fondo marino pueden permanecer relativamente fríos por unos 250 millones de años, y las señales sísmicas difieren cuando cruzan placas frías y cuando pasan por las zonas ardientes en el interior de la Tierra.
«Siempre ha sido una gran incógnita qué hay debajo de nuestros pies», explica Douwe van Hinsbergen, especialista en tectónica de placas de la Universidad de Utrecht en los Países Bajos. Pero ahora, con los análisis sísmicos, los científicos pueden retroceder el reloj geológico, y estudiar estas antiguas placas y las fuerzas subterráneas que mueven nuestro planeta. Estos restos fantasmales del lecho marino acechan debajo de casi todos los continentes, y van Hinsbergen y sus colegas lograron enumerar casi un centenar en su denominado Atal of the Underworld (Atlas del inframundo).
Entre los fragmentos más antiguos se encuentran los restos de placas oceánicas de hasta aproximadamente 250 millones de años, que ahora se ubican en el límite entre el manto y el núcleo. Eso abarca el océano Paleo-Tetis que en el pasado bañaba las costas de Gondwana, un supercontinente formado principalmente por lo que hoy es América del Sur, África, India, Arabia, Australia y la Antártida.
Gracias a estos fragmentos de fondo marino, los códigos de barras magnéticos y una gran cantidad de otras pistas geológicas, un equipo de científicos logró reconstruir mil millones de años del pasado de nuestro planeta.
Merdith, uno de los arquitectos del modelo, señala que no se trata de conclusiones definitivas acerca de la forma temprana de la Tierra, que puede continuar cambiando a medida que surgen más datos. Pero reproducir el video de esta danza de continentes y océanos subraya la naturaleza fascinante de la superficie cambiante de nuestro planeta.
«Es una parte más del rompecabezas global», expresa Shephard.
Efectos en los hábitats de la Tierra
A medida que se abren y se cierran océanos y los continentes se desplazan, los entornos afectados preparan el escenario para las transformaciones de la vida. La formación de un nuevo océano, por ejemplo, puede ser una bendición para la biodiversidad, como ocurrió cuando se dividió Pangea, según afirma el trabajo de Peters y sus colegas.
Pangea albergaba los grupos ancestrales de las principales criaturas terrestres de la actualidad, explica Peters. Después de que el supercontinente se fracturara, los animales terrestres desarrollaron una enorme diversidad de colores, tamaños y estilos de vida en sus parcelas aisladas. Las nuevas rutas oceánicas también aportaron humedad al interior de los continentes, devolviendo vida a las zonas que se habían secado. Al mismo tiempo, surgieron nuevas franjas de aguas poco profundas a lo largo de nuevas plataformas continentales, prósperas para la vida marina.
«Esos recovecos son un lugar privilegiado para una almeja, un pez o alguna especie similar», dice Peters. Cuando Pangea se desintegró, proliferó la vida en la Tierra.
Incluso cuando los cambios tectónicos son pequeños, puede haber un gran impacto en la superficie. Un ejemplo sorprendente es la formación del istmo de Panamá, una franja de tierra que une América del Norte y del Sur, explica Peters. El agua fluía desde el Atlántico al Pacífico a través de esta arteria oceánica hace más de 20 millones de años. Pero cuando la placa del Pacífico se hundió debajo de la placa del Caribe, el lecho marino emergió y creó volcanes submarinos en la superficie.
La conexión entre océanos se hizo cada vez más estrecha y finalmente desapareció por completo. Por lo tanto, las aguas cálidas fluyeron hacia el norte en una corriente hoy conocida como Corriente del Golfo, que elevó las temperaturas en el noroeste de Europa, creando un clima relativamente templado en la región, a pesar de estar a una distancia al norte del Ecuador similar a la de las secciones frías de Canadá.
El cambio también preparó el escenario para las corrientes oceánicas modernas, que controlan los patrones de tormentas, el flujo de nutrientes y otros sistemas. «El cierre del istmo de Panamá tuvo un efecto enorme», dice Peters.
Océanos futuros
En el futuro habrá muchos más cambios tectónicos que alterarán el planeta. Dentro de unos 250 millones de años, las masas terrestres de la Tierra podrían converger una vez más en un supercontinente: Pangea Última. En este escenario potencial, diseñado por Christopher Scotese, director del PALEOMAP Project, el Océano Atlántico se cierra casi por completo y se reduce a un simple mar interior.
Pero el futuro geológico sigue siendo incierto. Podría suceder todo lo contrario y que el Océano Pacífico se cierre y forme un supercontinente en el lado opuesto del mundo denominado Novopangea. Otros modelos sugieren que cierta combinación de cambios podría hacer que el Atlántico y el Pacífico se vayan cerrando a medida que nacen nuevos océanos en Asia.
Sea cual sea el escenario de nuestro futuro lejano, los cambios tectónicos ya están operando. Los científicos creen que el próximo océano de la Tierra podría formarse en la Zona de Rift de África Oriental, donde una columna de rocas ardientes está separando lentamente una franja de tierra a lo largo de la costa este del continente, explica Cynthia Ebinger, geofísica de la Universidad de Tulane, que ha realizado una extensa investigación en la región.
Las consecuencias actuales de esta fragmentación ya pueden observarse en la gran actividad volcánica que existe en esta parte del mundo, como la devastadora erupción del monte Nyiragongo en la República Democrática del Congo que desalojó a 400.000 personas y acabó con la vida de al menos 32. En otro volcán, en la costa de Eritrea, se observa algo diferente: mantiene lejos al Mar Rojo, y protege zonas del noreste de Etiopía que se encuentran debajo del nivel del mar, dice Ebinger. Antiguamente, se formó un pequeño mar en esta región, y aunque el agua se secó hace mucho tiempo, las placas de la Tierra podrían desencadenar nuevas inundaciones.
Si bien la tectónica de placas es un factor clave del pasado y futuro geológico de nuestro planeta, hoy existe otra fuerza poderosa que está alterando los procesos de la Tierra: nosotros. Los seres humanos emiten gases que calientan el planeta a un ritmo sin precedentes, y eso altera sobremanera la circulación oceánica y atmosférica y tiene consecuencias mortales. Además, hoy más que nunca, los seres humanos están alterando los ecosistemas con las importaciones y los viajes.
«Ese es un proceso que la Tierra nunca ha vivido antes. Es la primera vez que ocurre algo así», dice Peters.
La era de los seres humanos es solo una más en el tiempo geológico, pero nuestras acciones dejarán marcas indelebles en el planeta, en especial en lo que se refiere a las alteraciones de la biosfera, comenta Peters.
«Dejará su huella en todos los organismos que existan en el futuro, de la misma manera que Pangea dejó una marca en todos los organismos de la Tierra que existen en la actualidad», expresa.
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