Hace más de 600 millones de años, el planeta estaba congelado de polo a polo, cubierto por capas de hielo de medio kilómetro de espesor que oscurecían todos los océanos. Cómo se aferró la vida marina durante Snowball Earth, como se conoce este período inhóspito, ha sido un misterio durante mucho tiempo.
Un nuevo estudio refuerza la idea de que la glaciación global no lo abarcaba todo. La evidencia geoquímica de rocas antiguas sugiere que las zonas de mar abierto pueden haber estado presentes al norte del Trópico de Cáncer, una región que anteriormente se consideraba demasiado fría para albergar vida durante este período. “Hay una zona habitable”, dice Shuhai Xiao, geobiólogo del y coautor del nuevo trabajo. Y es «quizás más ancho de lo que se pensaba».
Sin embargo, otros científicos aún no están convencidos. Las simulaciones climáticas tienen problemas para crear incluso un ecuador sin hielo durante los períodos de Snowball Earth. La posibilidad de que hubiera un océano descubierto fuera de los trópicos «hace que esto sea realmente difícil de tragar», dice Paul Hoffman, geólogo de la Universidad de Harvard que fue pionero en la hipótesis de la Tierra Bola de Nieve.
Los modelos climáticos desde la década de 1960 han demostrado cómo pueden surgir congelamientos planetarios a partir de un simple ciclo de retroalimentación. Cuando las temperaturas descienden, los casquetes polares de la Tierra se expanden, reflejando la luz del sol y creando más enfriamiento. Si el hielo logra arrastrarse a aproximadamente 30 ° a 40 ° de latitud, aproximadamente donde se encuentran hoy el norte de África y los Estados Unidos continentales, el clima global entra en un ciclo de congelación desbocado y los glaciares terminan cubriendo todo el planeta en unos pocos cientos de años.
El registro geológico indica que la Tierra ha experimentado al menos dos de estos períodos. La más reciente se conoce como la Edad de Hielo de Marinoan, hace entre 654 millones y 635 millones de años. La vida se limitaba a los océanos y las criaturas grandes aún tenían que evolucionar, pero los fósiles muestran que los eucariotas microscópicos, como las algas, vivieron antes y después del episodio. Dichos organismos requieren luz solar y agua abierta, dice Xiao. “Tienes que imaginar algún tipo de refugio donde estas algas puedan sobrevivir”.
El trabajo anterior ha demostrado que las corrientes impulsadas por tormentas pueden haber estado circulando abiertamente en mares poco profundos durante la era, aunque gran parte de la evidencia sigue siendo ambigua. Para estudiar las condiciones durante este período, Xiao y sus colegas examinaron una capa delgada de pizarra oscura encontrada en el Bosque Nacional Shennnongjia en el sur de China que data del Marinoan. Los investigadores creen que el esquisto se originó a partir de lodo oceánico rico en minerales que se depositó en latitudes medias, quizás entre 30° y 40° norte.
Xiao y sus colegas descubrieron que el esquisto no solo estaba repleto de varios fósiles de algas, sino también de compuestos de nitrógeno. Una gruesa capa de hielo habría aislado los océanos de la atmósfera, impidiendo que el oxígeno entrara en sus aguas. Pero los compuestos de nitrógeno se encontraron en niveles similares a los de los océanos modernos, lo que sugiere aguas oxigenadas donde el nitrógeno y el oxígeno podían interactuar libremente.
Los resultados indican que el área de donde provino el esquisto podría no haber estado cubierto de hielo y, en cambio, era una morada donde los organismos fotosintéticos podían prosperarel equipo informa hoy en Comunicaciones de la naturaleza. De ser cierto, requeriría que los modeladores climáticos modificaran sus simulaciones y encontraran formas de mantener un océano abierto durante un largo período de tiempo, dice Xiao.
Los resultados concuerdan con múltiples líneas de evidencia de otros estudios, que indican condiciones clementes en latitudes similares durante la edad de hielo, dice Carol Dehler, geóloga de la Universidad Estatal de Utah que no participó en el trabajo.
Pero Hoffman todavía cree que es más probable que los fósiles fueran de algas microscópicas que se escondían en pequeñas piscinas poco profundas de agua dulce sobre los glaciares. Hoy en día, estas piscinas aparecen en las capas de hielo polar y brindan un refugio para los microbios adaptados al frío.
Todas las algas modernas descienden de especies de agua dulce, dice Hoffman, lo que sugiere que las que se encuentran en los mares fueron eliminadas durante los períodos de la Tierra Bola de Nieve y tuvieron que volver a evolucionar después para regresar al océano. “No veo la supervivencia como un problema”, agrega, “ni este artículo lo resuelve”.
También es posible que todos los investigadores tengan al menos un poco de razón. Podría haber habido un lapso de tiempo en el que incluso el ecuador se congeló y las criaturas vivientes se vieron obligadas a entrar en las piscinas glaciales. Pero este intervalo podría no haber durado todo el Marinoan.
Los geólogos saben que la capa de esquisto oscuro proviene del Marinoan, pero no está claro exactamente cuándo se formó dentro de la edad de hielo. Tal vez las rocas sean testigos de los últimos días de la era, una época en la que las capas de hielo ya habían comenzado a retirarse, dice Dehler. Xiao y sus colegas están de acuerdo con esta perspectiva.
“No podemos acostumbrarnos demasiado a ningún modelo”, dice Dehler. “Necesitamos tener una mente realmente abierta, porque creo que vamos a encontrar una gran cantidad de datos nuevos que saldrán en el futuro”.