La Edad de Hielo del Paleozoico Superior representa la glaciación de mayor extensión y duración temporal que conocemos de todo el Fanerozoico, eón geológico del planeta que comenzó hace unos 542 millones de años, cuando aparecieron los fósiles con concha, y alcanza la actualidad. Esta glaciación abarcó un intervalo geológico que se inició en el Devónico terminal y continuó durante todo el Carbonífero y Pérmico, sumando un total máximo de unos 110 millones de años de duración, desde los 365 a 255 millones de años (Ma). Las primeras evidencias glaciares se encuentran en algunos países sudamericanos, como Brasil o Bolivia, situados entonces en latitudes polares, mientras que las últimas evidencias glaciares pérmicas sólo se han reconocido en Australia. Como comparación, sabemos que la Edad del Hielo en la que aún nos encontramos, conocida como del Cenozoico Superior, ha alcanzado hasta hoy una duración de unos 34 millones de años y que es un periodo en el que se encuentran evidencias del desarrollo de casquetes polares en la Antártida. Ambas glaciaciones tienen en común un comportamiento dinámico, con periodos glaciares separados por periodos interglaciares suaves con duraciones variables entre 1 y 8 millones de años.
Se han propuesto varios factores como origen de la glaciación del Paleozoico Superior, incluida la propia dinámica del avance o retroceso de los casquetes polares. No obstante, existen otros factores importantes que coexistieron en este periodo de tiempo. Algunos factores están relacionados con la propia configuración de los grandes continentes (Gondwana y Laurusia), como son su deriva continental, atravesando latitudes frías, los cambios que generaron en los patrones de las corrientes oceánicas polares o las interrupciones en la circulación atmosférica causadas en zonas interiores de los continentes. Otra serie de factores se relacionan con la tectónica y la colisión entre estos continentes, como es la interrupción de la conexión entre los dos grandes océanos del momento (Paleotethys y Pantalassa) y el consecuente cambio en la distribución de las corrientes oceánicas ecuatoriales y tropicales, así como el régimen de vientos, la creación/colapso de cordilleras y las variaciones en la línea de equilibrio de altitud del hielo. Otros factores importantes se relacionan con aspectos biológicos, como la reducción del CO2 atmosférico debido a la proliferación de boques de coníferas. No está claro si hubo un mecanismo desencadenante de la glaciación, pero se considera que la suma de todos estos factores fue determinante en la evolución y en la enorme duración de la misma. Lo que es importante es que afectaron al planeta a nivel global, independientemente de que alguno de los factores fue más importante en determinadas regiones en un momento dado.
Variaciones en la temperatura
A lo largo de la Edad de Hielo del Paleozoico Superior las variaciones de temperatura de las aguas oceánicas fueron extremas. Los estudios calculan que los océanos ecuatoriales del Devónico Superior (hace unos 375 Ma) alcanzaron los 35oC, descendiendo a unos 15oC en la base del Carbonífero (350 Ma). Este mínimo de temperaturas también se ha alcanzado en otras dos ocasiones: en el límite entre el Carbonífero Inferior y Superior, hace 323 Ma, y en el Pérmico Inferior, hace 290 Ma. Alternando con estos mínimos de temperatura se registraron algunos aumentos, aunque nunca llegaron a alcanzar más de 25oC. Actualmente la temperatura media del agua oceánica en zona del ecuador es de unos 24oC.
Entre 323 Ma y 290 Ma se generó la mayor concentración de hielo y los mayores y más rápidos avances y retrocesos de los casquetes polares. Paradójicamente, este intervalo coincide también con la proliferación de grandes plataformas marinas (someras) con desarrollo de carbonatos en zonas ecuatoriales y tropicales, con un predominio de invertebrados marinos capaces de precipitar un esqueleto de calcita, como los corales, contribuyendo a la generación y acumulación de carbonatos en las plataformas marinas. Por tanto hay que asumir que la producción de carbonato cálcico en estos océanos se produjo a temperaturas inferiores a las actuales. No obstante es fundamental señalar que la composición de las aguas oceánicas durante la Edad de Hielo del Paleozoico Superior era diferente de la actual y, por tanto, las condiciones físico-químicas para la precipitación de los minerales carbonatados. En ese momento los organismos marinos precipitan sus esqueletos fundamentalmente compuestos por calcita, mientras que la biota marina actual los genera con aragonito. Otro hecho directamente relacionado con el avance y retroceso de los casquetes polares son las bajadas y subidas del nivel del mar o glacioeustatismo. Durante gran parte del Carbonífero Inferior se estima que estas fluctuaciones oceánicas alcanzaron hasta unos 20-30 metros, mientras que, durante el periodo comprendido entre los 325 Ma y 290 Ma, estas fluctuaciones pudieron alcanzar máximos de hasta 100 metros. Si en nuestros días se produjese un ascenso del nivel del mar de 50 metros esto implicaría, entre otros efectos catastróficos, la inundación total de Dinamarca, Holanda o Florida, o una pérdida de entre el 30% y el 40% del territorio en países como Alemania, Gran Bretaña o Bélgica.
Un aspecto fundamental en el estudio de las glaciaciones del pasado es conocer la evolución de la biodiversidad en la fauna y flora, tanto marina como continental. La respuesta esperada ante un evento climático de tal magnitud, con condiciones de enfriamiento severo, sería una disminución de la biodiversidad. Sin embargo, sorprendentemente, a partir de hace 330 Ma la respuesta fue la contraria: se produjo un aumento en la biodiversidad en especies y géneros, fundamentalmente de invertebrados marinos, que llegó a triplicar las tasas de biodiversidad que precedieron a la glaciación. Este hecho se explica por la capacidad de adaptación de las especies, que, a pesar de las condiciones climáticas y las subsecuentes variaciones en los hábitats y ecosistemas, proliferaron gracias a complejos mecanismos de adaptación, así como por el desarrollo de migraciones a regiones con condiciones más favorables. Hay que señalar que el comienzo de las condiciones severas de glaciación, entorno a los 325 Ma, coincide con un proceso de macroevolución de la mayoría de especies de invertebrados marinos, asociada con numerosas extinciones y aparición de nuevas especies y géneros dentro los grupos ya existentes, generando una total renovación de la biota equivalente a la preexistente y que, por tanto, ocuparon los mismos nichos ecológicos. A diferencia de otros eventos climáticos reconocidos en el registro geológico, esta evolución no se produjo de forma instantánea, sino que la renovación de la biota fue progresiva y se extendió a lo largo de entre 5 y 10 Ma. Al final de esta edad de hielo prácticamente la totalidad de especies marinas previas a la glaciación había sido reemplazada por otras nuevas, y se produjo la proliferación y aparición de otros grupos, fundamentalmente en ambientes continentales, como los reptiles, los insectos y las coníferas.
Pedro Cózar
Doctor en Ciencias Geológicas.
Cortesía de Muy Interesante
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