Tierra - Historia de la Tierra
La evolución del clima a lo largo de la historia del planeta
Los cambios que se han producido a lo largo de la historia de la Tierra han repercutido en la evolución del clima, campo de investigación muy activo que cuenta con datos de diversos orígenes. Un dato muy destacado es la temperatura media del planeta a lo largo de su historia.
Evolución de la temperatura media a lo largo de la
historia de la Tierra
Durante los primeros
cientos de millones de años el clima fue inapropiado para la vida.
La superficie del planeta era una masa viscosa, burbujeante e incandescente,
con algunos sectores parcialmente solidificados, en el que abundaban los cráteres.
La atmósfera primitiva tenía una composición química
muy diferente de la actual y contenía gases sulfurosos con abundantes
partículas sólidas. También tenía una alta frecuencia,
por lo cual se producían tormentas eléctricas y temperaturas
muy altas en las capas más bajas cuya fuente principal de calor era
el sustrato del planeta.
Después de este primer período cálido e inhóspito,
aparecen evidencias de una etapa muy fría. Los primeros rasgos de origen
glaciario se sitúan entre los 2.700 y 2.300 millones de años.
Para algunos científicos, esta primera glaciación afectó
gran parte de la Tierra y pudo deberse al aumento de oxígeno originado
por las bacterias primitivas que en ella se formaron.
Posteriormente a esta primera glaciación el clima volvió a ser
cálido por casi 1.500 millones de años. Se han encontrado registros
geológicos que permiten inferir que las siguientes glaciaciones ocurrieron
entre 750 y 570 millones de años atrás. Según algunas
interpretaciones, estas glaciaciones fueron sumamente intensas, tal vez las
más importantes que hayan ocurrido en el planeta. Afectaron a todo
el globo y se extendieron, según registros geológicos, hasta
latitudes actualmente tropicales. Conforme a esta hipótesis los mares
estuvieron cubiertos de hielo en espesores variables. Otra teoría propone
que las glaciaciones no fueron globales y que quedó el área
ecuatorial oceánica no congelada, lo que permitió que existiera
un hábitat adecuado para la supervivencia de organismos marinos ya
existentes. Luego de estos prolongados períodos glaciales, el planeta
volvió a calentarse probablemente debido al aumento del CO2 producto
de una intensa actividad volcánica en todo el globo.
El registro fósil indica que en los inicios del Paleozoico hubo una
expansión notable de la vida sobre el planeta. El clima de la primera
parte del Paleozoico, considerando los primeros 100 millones de años
(Cámbrico-Ordovícico), no tuvo características sobresalientes
de acuerdo al registro geológico/paleontológico conocido al
presente. Sin embargo, hacia el final del Ordovícico y principios del
Silúrico (entre 450 y 430 millones de años atrás) se
produjo una nueva glaciación. Algunos científicos sugieren que
como consecuencia de este cambio climático catastrófico se produjo
la primera gran extinción biológica del Fanerozoico.
El Triásico (entre 245 y 208 millones de años atrás),
primer período del Mesozoico, estuvo caracterizado por un clima cálido
y árido al interior de Pangea, continente único y compacto rodeado
de un único océano, Panthalasa. Hacia el final del Triásico,
el supercontinente Pangea comenzó a fracturarse, separando América
del Sur y África a través de procesos de vulcanismo masivo y
generación de suelo oceánico. Los gases expulsados durante la
creación de este suelo oceánico provocaron profundos cambios
en la composición atmosférica, asociados con lluvias ácidas.
Todos estos cambios introdujeron modificaciones drásticas en el medio
ambiente.
La progresiva ruptura de Pangea provocó un clima global más
húmedo durante todo el Jurásico (entre 208 y 146 millones de
años atrás). El nivel del mar ascendió, ingresando en
antiguas áreas emergidas. Los mares y océanos perdieron profundidad
y ganaron extensión. Estas áreas inundadas contribuyeron a una
mayor humedad del aire y un clima global más cálido.
El Cretácico (entre 145 y 65 millones de años atrás),
estuvo caracterizado por un clima similar al Jurásico, húmedo
y cálido, propicio para generar una vegetación exhuberante y
la diversificación de los reptiles. Unos 100 millones de años
atrás, la temperatura media de la superficie del planeta se postula
que era entre 6ºC y 12ºC mayor que la actual. Las aguas árticas
tendrían una temperatura media de entre 15 ºC y 20 ºC. Al
final del Cretácico (entre 80 y 65 millones de años atrés)
la concentración de CO2 atmosférico disminuyó considerablemente
y simultáneamente se produjo una regresión global del mar quedejaron
vastas extensiones lacustres. En este paisaje de lagos y marismas de aguas
someras fueron frecuentes los sepultamientos de enormes concentraciones de
materia orgánica que bajaron notablemente el CO2 a nivel atmosférico.
El clima se enfrió y en la transición del Cretácico al
Terciario se produjo una extinción masiva de especies marinas y terrestres.
Durante el Cenozoico se produjeron diversas fluctuaciones climáticas.
Desde un clima cálido inicial, sin mantos de hielo, a un clima frío
final, con glaciaciones cíclicas durante los últimos dos millones
de años. El enfriamiento fue acompañado por una pérdida
de CO2 atmosférico. El decrecimiento de la temperatura no fue uniforme
en el tiempo: hubo picos como el enfriamiento de hace 34 millones de años
y el de hace 23 millones de años. También se registraron períodos
más cálidos, por ejemplo, hace 55 millones de años.
Durante el Paleoceno (entre 65 y 54 millones de años atrás),
el clima fue semejante al de algunas épocas muy cálidas del
Cretácico. El Ártico tenía una extensión menor
que la actual ya que el agua del mar estaba varios grados más caliente.
Luego de un pico de calor, al final del Paleoceno, la temperatura disminuyó,
pero se mantuvo alta durante toda la primera parte del Eoceno, hasta hace
unos 40 millones de años. Posteriormente, la tendencia térmica
se invierte y las temperaturas bajaron. Durante todo lo que resta del Eoceno,
en casi toda Europa y Asia, el clima fue más frío y seco.
A partir del Oligoceno, se desarrolla un período frío que llega
al presente, en el cual durante todo el año hay hielo en los polos.
Uno de los datos más significativos de esta tendencia es la evolución
de la temperatura del agua oceánica. Hace unos 50 millones de años
era de 12ºC y hace 35 millones de años (al final del Eoceno) era
solamente de 6ºC.
La Antártida permaneció libre de hielo hasta hace unos 35 millones
de años, en el Oligoceno. Hasta entonces quedaba casi unida a América
del Sur y a Australia por mares someros. El estudio del registro geológico
señala que el Oligoceno finaliza con un evento de calentamiento, hace
unos 25 millones de años, con un ascenso del nivel del mar.
La primera parte del Mioceno conserva el alto nivel de temperaturas. Luego,
un enfriamiento produjo el aumento de hielo en la Antártida, lo que
originó una brusca bajada del nivel del mar. Después de este
corto pico inicial de frío, las temperaturas subieron y se mantienen
más altas que las del Oligoceno durante toda la primera mitad del Mioceno.
El volumen de los hielos de la Antártida vuelve a disminuir y se eleva
el nivel medio de los océanos. Los fósiles oceánicos
y continentales indican que la temperatura en las latitudes medias era 6ºC
superior a la actual.
La segunda parte del Mioceno (hace unos 14 millones de años), se caracteriza
por un enfriamiento brusco entre los 14,2 y 13,8 millones de años atrás.
Por ello el hielo continental aumenta en la Antártida. Al final del
Mioceno, entre siete y cinco millones de años atrás, un manto
glacial cubre el continente austral y Groenlandia. Otro hecho climático
importante que acompaña este enfriamiento final, es el aumento de la
aridez en vastas regiones de Asia y África, fenómeno más
relevante del Plioceno.
El Terciario acaba en el período Plioceno, entre 5,4 y dos millomes
de años atrás. El clima del Plioceno fue en su mayor parte notablemente
más cálido que el actual, registrándose un máximo
térmico coincidente con un incremento del CO2 entre cinco y tres millones
de años atrás. El nivel de los mares se elevó entonces
unos treinta metros por encima de la cota actual. El clima en el Mediterráneo
era más cálido, con 5ºC de temperatura invernal por encima
de la actual. Durante cortos y sucesivos períodos fríos empezó
a acumularse hielo en el norte de América y de Europa. La variabilidad
del clima se agudizó. Otro cambio climático importante del Plioceno
fue que el clima de África Oriental se hizo más árido,
lo que provocó importantes cambios ambientales, lo que pudo haber sido
un catalizador en la evolución de los homínidos.
El clima previo a los últimos dos millones de años fue principalmente
más cálido que hoy, factor asociado con altas concentraciones
de CO2. Esta situación tiene ciertas similitudes con lo que ocurre
actualmente y su análisis puede ser muy importante para la anticipación
de cambios futuros. El Cuaternario, el período que le sigue, es un
lapso caracterizado por la inestabilidad climática y por abruptos cambios
ambientales, que afectaron con variable rigor distintas áreas del planeta.
La última glaciación está caracterizada por tres descensos
bruscos del nivel del mar, que tuvieron lugar hace 115.000 años, 85.000
años y 30.000 años. Los últimos 430.000 años del
Cuaternario está caracterizado por ciclos de glaciaciones y deglaciaciones
de gran amplitud, así como también por otros cambios climáticos
importantes. Una proporción de este tiempo, cercana al 20%, fue ocupada
por períodos interglaciales cálidos, los que duraron entre 10
y 30.000 años.
En el hemisferio norte la glaciación implicó un enorme cambio
paisajístico. Durante los estadios más fríos, los mantos
de hielo y el suelo congelado (permafrost) se extendieron durante todo el
año por amplísimas áreas de América del Norte
y Eurasia. La cota más baja de las nieves perpetuas de los sistemas
montañosos se encontraban 900 metros debajo de la actual.
En el hemisferio sur, el aumento del hielo continental no fue tan importante.
En la Antártida, el volumen del hielo durante la última glaciación
no era muy diferente del actual. En los Andes australes y en la Patagonia
las nieves perpetuas descendieron unos 1.000 metros.
El comienzo de la deglaciación en el hemisferio norte se inició
entre 20.000 y 18.000 años atrás y finalizó hace ocho
mil años, alcanzando las áreas de glaciares una dimensión
cercana a la actual. Hace 12.900 años el clima europeo nuevamente entró
en un período de frío que acabó hace 11.600 años,
cuando se produjo la subida térmica definitiva. Se presume que la temperatura
media de la superficie de la Tierra durante el Holoceno ha estado entre 14ºC
y 15ºC, a excepción de algunos períodos cortos de enfriamiento,
como el episodio de enfriamiento brusco hace 8.200 años. A nivel global,
las oscilaciones han sido del orden de 1ºC ó 2ºC.
La evolución del clima planetario no ha sido lineal. Según las
teorías que nos permiten reconstruir los estados climáticos
del pasado, han pasado períodos en los que la Tierra estuvo casi completamente
congelada hasta períodos de altas temperaturas en todo el globo. El
Mioceno temprano a medio, por ejemplo, fue uno de los períodos más
cálidos durante el Cenozoico. En tiempos más recientes se destaca
que, sobre la base de estudios efectuados en el glaciar de Huascarán
(Sudamérica), hace 10.000 años las temperaturas fueron superiores
a las actuales, en tanto hace 5000 años las temperaturas parecen haber
sido tan cálidas como las actuales. Según el IPCC (Panel Intergubernamental
sobre el Cambio Climático, 2007), en la actualidad, se asiste a un
período en el que la temperatura media de nuestro planeta está
en aumento, aumenta la velocidad con la que se derriten los hielos y nieves
y aumentan las temperaturas oceánicas. Este fenómeno se conoce
como calentamiento global.
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