NeoFronteras

Biosfera y continentes

Área: Biología,Geología — domingo, 1 de diciembre de 2013

Según unas simulaciones si no hubiera aparecido la vida no habría continentes sobre la Tierra.

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Los continentes hace 600 millones de años. Fuente: Wikimedia Commons.

Hay muchas cosas que damos por sentado, por ejemplo nuestros conocimientos sobre los continentes. Parece que tenemos una buena teoría que explica como se mueven, subducen y son creados. De hecho incluso lo podemos ver y medir. La precisión de las medidas es tal que ahora sabemos que los continentes se mueven a la velocidad a la que crece una uña, más o menos. Pero el demonio está en los detalles.
Esto que parece tan fácil en la Tierra parece que no es posible en los planetas vecinos. Marte no tiene continentes y nunca los tuvo, aunque el valle Marineris es un atisbo de lo que pudo ser un embrión de tectónica. Se achaca al escaso tamaño de Marte el que no tenga tectónica. Al otro lado Venus tampoco parece que tenga una tectónica como la Tierra, pese a que su tamaño es muy similar. Aunque sí parece haber tenido volcanes. Algunas veces se achaca esta situación a la extrema temperatura superficial de Venus (que es suficiente como para fundir plomo) y que es debida a un extremo efecto invernadero. De este modo, la diferencia entre el interior y el exterior no es suficiente como para producir la convección del manto.
Sin duda es una pena que los azares cósmicos no intercambiaran las posiciones de ambos planetas, ya que entonces las cosas hubieran sido mucho más interesantes.
Todo esto viene a colación por la una nueva teoría, esta vez de las atrevidas, producto de unas simulaciones numéricas. Hay que tener cuidado con los modelos numéricos (también llamados computacionales), pero la idea es tan bonita que merece la pena recogerla por aquí.
Hay algunas cosas que sí sabemos seguro. Una es que la Tierra en un principio era un objeto muy caliente que no permitía la presencia de agua líquida en su superficie. En esa época ya se formarían continentes inestables. Otra es que la vida apareció al poco tiempo, una vez apareció agua líquida en la superficie terrestre.
Pues bien, según unas simulaciones si no hubiera aparecido la vida sobre nuestro planeta la tectónica hubiera sido muy distinta. Obviamente la presencia de vida ha determinado la historia geológica de nuestro mundo, pero no se había asumido que era hasta el extremo de facilitar la presencia continental.
Según sostienen Tilman Spohn y Dennis Höning, del Instituto de Investigación Planetaria de Berlín, es la primera vez que se tiene en cuenta la biosfera en el modelado de la evolución interior de la Tierra.
Estos dos investigadores han realizado simulaciones en las que se tenía en cuenta o no la presencia de vida.
En sus simulaciones consideraron el estado de la Tierra hace 4000 millones de años y simularon lo que pasaría en los siguientes miles de millones de años bajo dos escenarios: con y sin la presencia de vida. Los dos escenarios produjeron un resultado similar durante los primeros 2500 millones de años. Durante ese tiempo aparecen los primeros continentes sobre los océanos, pero a partir de ese punto la situación diverge.
En la situación con biosfera las bacterias y otras formas de vida colonizan tierra firme. La clave del asunto es la meteorización biológica de tierra firma, según la cual los organismos ayudan a la erosión de las rocas continentales y a la producción de residuos minerales que terminan, gracias a la lluvia, siendo sedimentados en el lecho marino hasta formar capas de bastantes metros de profundidad. Un ejemplo actual de esto pueden ser los líquenes que recubren las rocas o las bacterias que ayuda a la meteorización.
En esta situación los sedimentos crearon una capa de sedimentos que constituían el 40% en peso del agua oceánica. Estos sedimentos fueron siendo introducidos por la tectónica gracias a la subdución a 100 km de profundidad sobre el manto terrestre. Allí se calentaron y fueron liberando el agua que contenían. Esta hidratación favoreció el vulcanismo y la creación, por tanto, de corteza continental. En esta situación se alcanza un equilibrio según el cual se crea corteza continental al mismo ritmo que es destruida, de tal modo que el 40% de la superficie terrestre está cubierta por placas continentales.
Sin embargo, cuando se elimina la vida de la simulación la situación es distinta. En este escenario la vida no contribuye a la meteorización y se crean menos sedimentos marinos y hay menos agua en el manto, por lo que hay menos vulcanismos y menos creación de contienentes.
Como resultado la Tierra termina siendo un mundo acuático con pequeños y escasos continentes, si es que hay alguno, debido a que la corteza continental se forma mucho más lentamente. Incluso puede ser que no forme ningún continente y que sólo haya un océano global tachonado por unas pocas islas volcánicas. Una Tierra sin vida sería un mundo acuático irreconocible sin continentes.
El sistema no es lineal y, según estos resultados, hay un umbral en la sedimentación por encima del cual la formación de continentes es inevitable. Pero no se sabe cuánta biosfera es necesaria para alcanzar este punto.
La presencia de óxido de aluminio en el granito continental parece indicar que ya en épocas remotas había sedimentos que se introducían en las zonas de subdución. Óxidos que provendrían de la arcilla, que se genera principalmente por la meteorización biológica.
A otros expertos del campo les ha gustado el estudio, pero señalan que hay puntos que no se conocen bien como para validar totalmente el modelo. Así por ejemplo, no se sabe bien cómo son los procesos que dirigen la formación continental. Tampoco hay consenso en muchos otros aspectos, como cuándo aparece la vida, su contribución a la meteorización en esas épocas remotas, la contribución a dicha meteorización de procesos no biológicos (lluvia ácida generada en una atmósfera rica en dióxido de carbono) o cuánta cantidad de agua se almacena (o se almacena en la actualidad) en el manto.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4275

Fuentes y referencias:
New Scientist.
Artículo original.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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13 Comentarios

  1. Dr. Thriller:

    Yo siempre he pensado que la vida (que, a fin de cuentas, es un sistema químico de una complejidad sin análogos conocidos) ha moldeado este planeta mucho más allá de lo que sospechamos. Tendemos a pensar que el planeta era “acogedor” y la vida floreció en él, pasivamente (idea por cierto muy cultural de nuestra civilización), pero a mí me parece mucho más natural una interacción y retroalimentación continuada. Incluso es posible que Venus haya llegado a ese estado porque haya existido algún tipo de biosfera que haya descontrolado la atmósfera hasta ese punto.

    Las consecuencias que esto tiene son evidentes. Por ejemplo, buscar planetas “parecidos” a la Tierra deja de tener sentido. La Tierra sería un modelo contingente más. Planetas con vida podrían tener un aspecto totalmente inimaginable, y dependería totalmente de la estadística cuántos serían más o menos análogos a este.

  2. Dr. Thriller:

    O con otras palabras, la “paradoja” de Fermi quedaría laminada no por “¿dónde están?”, sino por “¡joder, cuántos son y qué distintos!” xDDD

  3. lluís:

    Sobre el segundo comentario de Dr.Thriller, y en general para posibles planetas con vida, hay que tener muy en cuenta la gravedad,puesto que el tamaño, la estabilidad y longevidad de un universo ,depende en gran medida de la debilidad de la fuerza gravitatoria.Si la gravedad fuera muchísimo más fuerte de lo que lo es en la Tierra,las estrellas podrían estar tan juntas que no podría haber planetas estables.Ya Galileo demostró que el tamaño de los animales terrestres está limitado por la gravedad. Por tanto en planetas con una gravedad mucho más intensa que la terrestre,una gravedad aplastante limitaría una evolución compleja de formas vivas.

  4. Alejandro Sánchez:

    No es azar que Marte tenga el tamaño que tiene. Si alcanzáramos a tener la tecnología suficiente (que la podemos alcanzar) como para teletransportar cuánticamente un planeta como Marte o Venus y si hiciéramos tamaña locura, cambiando las órbitas de ambos planetas según lo deseado, seguramente Venus se saldría de la órbita usual de Marte y caería bajo la gravedad de Júpiter, mientras que Marte desde la órbita de Venus terminaría en la órbita de Mercurio, fusionándose con el mismo. Júpiter es visto por muchos astrónomos como el colador cósmico del sistema solar, sin él la nube de oort hubiese jugado tiro al blanco por la Tierra. El sistema solar es un fino mecanismo de relojería gravitacional que ha permitido lo que permitió en la Tierra.

  5. Alejandro Sánchez:

    Me adelanto, hoy las teorías físicas y la tecnología actual nos dicen que es imposible teletransportar cuánticamente planetas. Hace 30 años atrás se decía lo mismo de la información cuánticoa de fotones (porque nada puede ir más rápido que la luz según la relatividad general) Las teorías cambian y la tecnología también. Recordemos que es a través de la imaginación y de los ejercicios intelectuales imaginativos que avanza la ciencia.PD: El azar es sólo una variable no dimensionada, nada más.

  6. NeoFronteras:

    NO es posible teletransportar cuánticamente planetas, ni siquiera partículas. No se telestransportan partículas, sino estados de partícula. En general de un fotón o un electrón. Se utiliza la misma palabra para designar cosas muy distintas.
    Afirmar algo así no es científico y huele a magufería o magia.

    La realidad no cambia, sólo las ideas que tenemos sobre ella las que cambian.

  7. Naonis:

    Un reportaje sobre bioquímicas hipotéticas, que leí en Wikipedia, parece interesante, y curioso. http://es.wikipedia.org/wiki/Bioqu%C3%ADmicas_hipot%C3%A9ticas

    Hay que decir, que son solo hipótesis, pero podría complementar este tema. Tanto, como conocer que las aves actuales, son descendientes de los dinosaurios (resulta que no se habían ido después de todo, aunque es curioso que los únicos que sobrevivieron a la gran extinción, fuesen solo especies voladoras, y ninguna terrestre) Una especie, la oca, parece ser un animal inteligente Al menos, parecen ser animales más interesantes de lo que parecían, pues parecía que solo servían para adornar parques y jardines, y para comer.

    http://elgansoycia.jimdo.com/oca-toulouse/

    http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=RpsGV2XYj2s

    Sobre la formación de continentes, es una pena que continentes como la Atlántida y Lemuria de los griegos, como la isla Brazil de los celtas británicos, fuesen solo lugares míticos, y no existiesen de verdad. Tal vez ahora, esos lugares fabulosos hayan sido sustituidos por planetas habitables, extraterrestres o alienígenas, como hipótesis más plausibles de ser reales.

    Un saludo a tod@s.

  8. tomás:

    Querido lluís:
    Yo no estoy seguro de las razones de Galileo. Ya hace mucho, en mi lejana adolescencia leí algo sobre eso y se refería a los elefantes. Asombrosamente ya lo puse en duda; siempre he sido muy escéptico e incrédulo. Desde luego él, un gigante en la ciencia, no podía saber nada de los dinosaurios.
    Si conoces los detalles ya me dirás, si es que te apetece.
    Un fuerte abrazo.

  9. gonzy peres sancho:

    La teoría propuesta de la continentalidad terrestre no concuerda con lo que se sabe sobre la historia geológica, pues aparentemente mucho antes de que apareciera la vida en cantidad apreciable, la masa cantinental ya era muy apreciable, y si bien siguió aumentando lentamente, no parece que lo haya hecho mucho más rápidamente después de la Era Ediacárica, cuando apareció la vida en forma masiva, o al menos esa es la impresión que yo tengo, según lo discierno de las diversas lecturas de artículos de los científicos del ramo. Si estoy equivocado, agradecería las oportunas correciones, gracias, y excelente articulo

  10. tomás:

    Querido Neo: Por contestar a otros he precisado volver a leerme el artículo y me he dado cuenta de la afirmación: “… el 40% de la superficie terrestre está cubierta por continentes”. ¿no exageras en alrededor de un 10% o es que se tienen en cuenta las placas tectónicas? Pero esto último me parece dudoso porque, salvando casi sólo la placa del Pacífico y la de Nazca, el resto de la Tierra está cubierta por continentes y sus placas, con lo cual sería mucho más del 40%, creo. Bueno, tú dirás.
    Un caluroso saludo, para que mitigue el frío del invierno que se acerca

  11. NeoFronteras:

    Sí es verdad que había una imprecisión. Gracias por señalarla, estimado Tomás.
    Ese 40% (imagino que redondeado al alza) parece que se refiere a la superficie de placa continental (esté o no cubierto por el agua). He encontrado más de una fuente al respecto. Si nos referimos a las tierras emergidas no llega al 30%.

  12. tomás:

    Querido Alejandro Sánchez: Me refiero a tu 5, al que contesta perfectamente nuestro mentor, pero estoy muy de acuerdo contigo en lo que respecta al azar. Yo lo expresaría como que “el azar no existe”. Llamamos así a sucesos de los cuales no podemos o no sabemos descubrir su causa, o no merece la pena averiguarla. Por ejemplo que sea un determinado espermatozoide el que fecunde al óvulo o que se dé una mutación inesperada. Prefiero no entrar en la MC, pero creo que podría, o así me lo indica mi ignorancia.
    Recibe un fuerte abrazo.

  13. tomás:

    Estimado “gonzy peres sancho”:
    El artículo establece una clara diferencia en lo sucedido antes y después de la aparición de la vida en forma masiva. También tú consideras la cuestión. De todas formas yo pienso que, si bien no de forma intensiva, la vida ha tenido que influir en la tectónica que es, a fin de cuentas, la parte más afectable por la biosfera, dada su proximidad.
    Hay dos consideraciones que me animan a reconocer, al menos, una cierta influencia a modelizar -con mayor o menor acierto (lo que sería tema abierto)-. Uno es:(Párrafo 2 empezando por el final)”La presencia de óxido de aluminio… sedimentos que se introducían en las zonas de subducción. Óxidos que provenían de la arcilla… meteorización biolçogica” y (Párrafo 5 empezando por el final) “En este escenario la vida no contribuye a la meteorización… menos creación de continentes”
    Soy consciente de que el artículo se refiere a una modelización y eso depende de los puntos teóricos de partida. Pero esto es sólo el principio: se mejorará; es lo que sucede con estas cosas.
    Un cordial saludo.

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