La memoria del tiempo guardada en las rocas, por Ricardo Alonso

La edad de la Tierra y los tiempos geológicos están escritos en cristales, isótopos y fósiles

 Los elementos químicos primigenios: hidrógeno, helio y litio, surgieron durante el Big Bang. Con la expansión del universo, otros elementos fueron generándose hasta alcanzar la barrera del hierro. Superada esta barrera, en la explosión de supernovas cada vez más potentes, se fueron creando nuevos y más elementos hasta completar la Tabla Periódica de 92 elementos de Mendeléiev.

Nuestro planeta nació de una nébula solar fría que fue aglomerándose alrededor de un gran núcleo, que es el Sol, y desde el cual se separaron los planetas rocosos como la Tierra, Marte, Mercurio y Venus, y otros gaseosos como Júpiter y Saturno. Júpiter, el gigante gaseoso, es un sol que no llegó a entrar en ignición. Le faltó fuerza de encendido. Por eso tenemos una estrella simple y no un sistema binario con dos soles, como ocurre generalizadamente en la galaxia. Júpiter es además el escudo protector de la Tierra, ya que absorbe una enorme cantidad de asteroides y cometas que de otra manera podrían ponerse en línea de choque directa con nuestro planeta.

El último rosario de cometas visibles astronómicamente y seguido en detalle, fue el cometa Shoemaker-Levy, que se estrelló en Júpiter en 1994. Ese cometa fue descubierto por los geoastrónomos Carolyn (1929-2021) y Eugene Shoemaker (1928-1997), junto al astrónomo David Levy (n.1948), y de ahí su nombre conjunto. Años más tarde, Eugene Shoemaker, que trabajó en la llegada del hombre a la Luna y en el entrenamiento de los astronautas, falleció en un accidente de auto en Australia mientras iba a revisar un cráter de impacto meteorítico. La NASA envió sus cenizas a la Luna, y es el único ser humano enterrado en el satélite natural de la Tierra. Carolyn, su esposa, fue una de las grandes astrónomas norteamericanas. Carolyn descubrió por sí sola más de 32 cometas y 800 asteroides lo que, junto a su esposo, le valió algunas de las distinciones científicas más importantes de los Estados Unidos.

El tiempo y las rocas

Los átomos se unieron para formar cristales; los cristales se unieron para formar rocas, y las rocas y minerales conformaron el esqueleto de la corteza continental, del manto y del núcleo sólido. La geósfera precedió a la biósfera y, junto a la atmósfera y la climatósfera, vino a crear el sistema Tierra.

Los minerales se dispararon desde unos pocos centenares a varios miles gracias a la acción conjunta del agua, el aire y la vida, desde una antigua atmósfera químicamente reductora a una nueva atmósfera oxidante en el gran evento que aconteció unos 2.500 millones de años atrás, cuando el planeta tuvo que reestructurarse sobre la base del oxígeno como el gas de la vida.

Los cristales guardan encerrada, en su estructura íntima, información valiosa desde los comienzos del tiempo geológico. En este caso, son relevantes los cristales de zircón que se encontraron en Australia, en Jack Hills, y que se remontan a 4.200 millones de años atrás; esto es, al periodo Hádico. El periodo Hádico hace referencia a la Tierra infernal de los primeros tiempos cuando se fue formando con los escombros espaciales de la nébula solar, se fue separando en capas desde una fina corteza hasta un manto y el núcleo, sufrió el desprendimiento de la Luna por el choque de Theia, y luego entró en ignición por la caída masiva de asteroides.

Los zircones son cristales tetragonales del silicato de zirconio y hafnio. Se caracterizan por su dureza (más duros que el cuarzo) y por una gran estabilidad física y química que les ha permitido cruzar las edades de la Tierra como pequeñas cápsulas de tiempo. Las propiedades físicas y químicas hacen a los zircones ideales para datar rocas muy antiguas. Acumulan trazas de isótopos radiactivos de uranio los cuales decaen, con una tasa conocida, a lo largo del tiempo. Los isótopos padres decaen en isótopos hijos, como el uranio en plomo. O sea que, midiendo el número de isótopos hijos dentro de una roca y comparando este número con el número original de isótopos en la roca, es posible determinar cuánto decayó y por tanto estimar con bastante precisión la edad de esa roca.

Gracias a las dataciones radimétricas, se han podido obtener edades de rocas de decenas, centenas y miles de millones de años, pero también de centenas, decenas o unos pocos miles de años. Para ello se ha utilizado la vida media de los isótopos radiactivos y su conversión de unos en otros, de padres a hijos. Las rocas antiquísimas, de varios miles de millones de años, se datan muy bien con el método del neodimio/samario, otras con rubidio/estroncio o potasio/argón.

Para sedimentos jóvenes, más jóvenes que 50 mil años, se utiliza el carbono 14. De todos modos, existen hoy en día decenas de métodos de datación. Todo ello permitió elaborar una tabla cronológica de los tiempos geológicos gracias al trabajo pionero del inglés Arthur Holmes (1890-1965).

La tabla geocronológica se va ajustando en forma permanente sobre la base de secciones estratigráficas cada vez más precisas en distintos continentes y también con la ayuda de los fósiles y microfósiles. Precisamente, la evolución de la vida dejó su registro en restos orgánicos fosilizados y conservados en las rocas sedimentarias de los tiempos más remotos. Ya la aparición de isótopos, que denuncian la presencia de carbono orgánico en rocas que superan los 3.500 millones de años, o los estromatolitos algales en rocas de más de 3.000 millones de años, denuncian el origen de las primeras formas de vida. Formas que se irán complejizando para adaptarse desde una vieja atmósfera anóxica a una nueva atmósfera oxidante, con la precipitación masiva de billones de toneladas de hierro (periodo Sidéreo) y que seguirán progresando en el tiempo hasta llegar a las curiosas formas globosas de Ediacara o el reino Vendobionta de Seilacher, a finales del Precámbrico y cuando el mundo había pasado ya por una glaciación global (periodo Criogénico).

El tiempo darwiniano

La aparición de la vida inicia en la Tierra el tiempo Darwiniano, nombrado en homenaje al geólogo y naturalista inglés Charles Darwin. La palabra griega "zoico" significa vida, y así a todos los tiempos se los conoce con ese sufijo. Se llama Azoico, al tiempo sin vida de la tierra hádica o infernal de los orígenes. A todo el tiempo en que dominaron las bacterias, se lo conoce mayormente como Proterozoico (de la vida anterior).

Los últimos 541 millones de años de la historia de la Tierra corresponden al Fanerozoico, que viene a significar de la vida visible o evidente. Ello, en base a que ya aparecen seres orgánicos con conchillas o exoesqueletos, que son capaces de cavar y defenderse de ataques, algo que no ocurría en aquellos tiempos Proterozoicos donde no existía la relación predador/presa.

En ese Big Bang de la vida, que ocurrió a comienzos del periodo Cámbrico del eón Fanerozoico, surgieron decenas de planes anatómicos de los cuales cinco de ellos llegaron a la actualidad y forman los cinco reinos del mundo orgánico y viviente, los que supo reunir en su obra magna esa extraordinaria bióloga norteamericana, la doctora Lynn Margulis (1928-2011), que fuera esposa de Carl Sagan y que junto a James Lovelock (1919-2022) desarrolló la teoría Gaia de la Tierra como un organismo fisiológico y vivo, tal como lo vislumbraran los antiguos pensadores, y más tarde Suess y Vernadsky con sus grandes filosofías de la biósfera en sentido amplio. Tuve la suerte de escuchar una conferencia de la doctora Margulis en la sesión de la Sociedad Geológica de América (GSA) en 1991, en San Diego, (California), donde nos habló de la biósfera profunda de la Tierra y, años más tarde, recibir un ejemplar firmado de uno de sus libros. Lo cierto es que los fósiles van marcando las etapas de la vida en la Tierra y jalonando los tiempos geológicos. Justamente, a los grandes periodos del Fanerozoico se los ha designado como Paleozoico o de la vida antigua, Mesozoico o de la vida media, y Cenozoico o de la vida nueva.

El Paleozoico está gobernado por los invertebrados (entre ellos los trilobites), el Mesozoico por los reptiles (entre ellos los dinosaurios), y el Cenozoico por los mamíferos. Esto ayuda a organizar las rocas de los distintos tiempos geológicos si contamos con fósiles o con dataciones radimétricas absolutas. Plantas sin flores, peces y anfibios aparecieron en el Paleozoico pero tuvieron su expansión en los periodos posteriores.

Los reptiles aparecieron al final del Paleozoico y tuvieron su gran expansión en el Mesozoico, ocupando todos los nichos ecológicos (tierra, aire y mar).

Los mamíferos aparecieron tímidamente al final del Mesozoico, sobrevivieron a la extinción catastrófica del asteroide de Yucatán, y se expandieron en el Mesozoico ocupando todos los nichos ecológicos vacantes. Las plantas con flores aparecieron al final del Mesozoico, y se expandieron en el Cenozoico. Y lo mismo pasó con las aves. El hombre evolucionó en África a partir de distintas ramas de antropoides del Mioceno superior, unos 6 millones de años atrás. Estos y otros conceptos fueron desarrollados en mi reciente libro "Doctrina Geológica: Principios básicos sobre el origen y evolución del planeta Tierra" (Mundo Editorial, 2024, Salta).

El Tribuno