La geología ha construido un fantástico cuerpo de doctrina alrededor de la evolución del planeta Tierra. Es mucho lo que se sabe y, por supuesto, es mucho más lo que se desconoce.
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La geología ha construido un fantástico cuerpo de doctrina alrededor de la evolución del planeta Tierra. Es mucho lo que se sabe y, por supuesto, es mucho más lo que se desconoce.
La geología es la historia de la Tierra, y el geólogo es esencialmente un historiador. Munido de un simple martillo golpea las rocas, las omnipresentes rocas, para arrancar pedazos de historia allí contenidas. A veces se topa con fósiles; esto es, con restos de organismos animales o vegetales conservados allí durante decenas o centenas de millones de años.
La evolución de la vida, desde las más primitivas bacterias, pasando por invertebrados, vertebrados y plantas ha quedado registrada en rocas de todos los tiempos, durante los eones Proterozoico y Fanerozoico, especialmente en este último que contiene a los tiempos Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico, caracterizados por la evolución de invertebrados con conchillas, peces, plantas, anfibios, reptiles, aves y mamíferos, de los cuales destacan los trilobites en el Paleozoico, los dinosaurios en el Mesozoico y los mamíferos en el Cenozoico.
La geología mide el tiempo en millones de años. El millón de años es la unidad básica de tiempo. A diferencia de la física y de la química, que pueden probar sus resultados en el laboratorio, el laboratorio de la geología es el propio planeta y el tiempo de ejecución de los ensayos es el largo tiempo geológico que se remonta a 4.567 millones de años atrás. Por eso la geología es una ciencia diferente, donde los fenómenos se analizan a través de los resultados y en donde el análisis de los resultados se estudia a través de las coordenadas del espacio y del tiempo. Se hace de manera tetradimensional, tomando en consideración que el tiempo fluye y el paisaje fluye con el tiempo. Las rocas se arman y desarman, las montañas se elevan lentamente algunos milímetros por año, alcanzan una altura límite y luego comienzan a destruirse hasta quedar expuestas sus raíces. Por suerte, en todo ese fenómeno siempre se salvan retazos de rocas que permiten armar el rompecabezas del ensamblaje de los continentes. Muchas páginas del libro de la Tierra han desaparecido o han quedado reducidas a su mínima expresión. Así y todo, existen hilos conductores que unen el pasado profundo con la actualidad a través de meteoritos, cristales, fósiles e isótopos.
Desde la vieja supernova
La Tierra y el sistema solar nacieron de una vieja supernova, a través de polvo cósmico que se aglomeró hasta formar una bola fría y estéril. El sol y la Tierra se fueron calentando juntos y, en algún momento, la Tierra se convirtió en una bola incandescente bombardeada incesantemente por asteroides.
La Luna se separó en las etapas iniciales por el choque de un planetoide (Theia), del tamaño de Marte. En algún momento del tiempo Hádico, se alcanzaron las condiciones suficientes y necesarias para que el agua proveniente de los cometas y de la propia Tierra alcanzara el punto triple; esto es, su comportamiento en los tres estados: líquido, sólido y vapor. Con el agua disponible, comenzó el ciclo hidrológico en donde el agua acumulada en las proto cuencas se evaporaba, se condensaba formando nubes y caía a la superficie en forma de lluvia para correr en función de la pendiente y la gravedad dando lugar a los primeros proto ríos.
Téngase presente que estamos hablando de un mundo anóxico (sin oxígeno) y químicamente reductor; una geósfera estéril con una atmósfera, hidrósfera y criósfera incipientes que están allí presentes. El flujo térmico es tan alto entonces que se forman rocas de altísima temperatura, como las komatitas, que nunca más aparecieron en el registro geológico. Puesto en marcha el ciclo hidrológico comenzaron los fenómenos de meteorización, erosión, transporte y acumulación de los primeros sedimentos, que hoy aparecen altamente metamorfoseados. De aquellos tiempos se conservan cristales de zircones, algunos de los cuales se han datado en más de 4.000 millones de años, como los de Jack Hills en Australia.
Unos 3.500 millones de años atrás, aparecieron las primeras bacterias y lo orgánico vivo se reconoce en algunos isótopos de carbono y en las primeras colonias de estromatolitos. Unos 2.500 millones de años atrás, el planeta Tierra cambió radicalmente, de químicamente reductor a químicamente oxidante, y de esta manera un gas venenoso como el oxígeno se transformó en el gas de la vida. Puede decirse que empezamos a visualizar un mundo verde con una atmósfera azul.
El hierro se precipita masivamente en los océanos al punto que se forman grandes depósitos de hematita, que son la base actual de la siderurgia mundial. A ese periodo se lo conoce como Sidéreo o Sidérico. Agua, oxígeno, dióxido de carbono y elementos químicos son la base de la vida. La vida en el planeta continúa varios miles de millones de años más a nivel de bacterias.
Explosión de vida
Unos 700 millones de años atrás, la Tierra se convirtió en una gran bola de hielo y a ese periodo se le ha dado en llamar Criogénico, por la raíz griega de hielo, de la cual también deriva la palabra cristal (¡los griegos creían que el cuarzo transparente era hielo petrificado!). Luego vendría la primera gran explosión de la vida con formas globosas adheridas a un tapiz bacteriano, la llamada Fauna de Ediacara, organismos con simetría trilateral y bilateral, que se alimentaban del agua de mar en forma quimioautotrófica, sin relación predador/presa. A dicho periodo se le llamó Ediacariano.
Hace 541 millones de años, tendría lugar un gran evento biológico con la aparición de los mayores phyllums que perduran hasta la actualidad. Es el nacimiento del Eón Fanerozoico y del tiempo Cámbrico. Allí aparece la primera estructura cordada que llevará hasta la columna vertebral de los humanos modernos. Nace el mundo de los invertebrados con caparazones, las "shelly faunas", organismos que crean un exoesqueleto mineralizado para defensa y ataque, donde se instala la relación "predador / presa".
En el Ordovícico aparecerán los peces como Sacabambaspis; en el Silúrico las plantas como Cooksonia; en el Devónico será el momento del dominio de los peces; en el Carbonífero dominarán las plantas y los grandes insectos, se formarán los grandes yacimientos de carbón y, para el Pérmico, ya tenemos desarrollado todo lo anterior más anfibios y reptiles. Luego vendrá la gran extinción del Permo-Triásico, desaparecerá el 80 % de la vida, dando fin al reinado de los trilobites y muchas otras formas animales y vegetales.
Luego vendrá el Mesozoico, con el reinado de los dinosaurios; el Cenozoico con el dominio de los mamíferos, y el Cuaternario con la aparición del hombre.
Pangea y Panthalassa
Durante esta larga historia, los continentes se ensamblan y desmiembran muchas veces, la última vez como Pangea (la suma de los continentes) y Panthalassa (la suma de los mares). En algún momento, en el remoto pasado, el planeta pasó desde una tectónica parecida a la de Venus a la Tectónica de Placas que hoy traslada los continentes a la deriva. Continentes que se van a volver a ensamblar en el futuro, para dar nacimiento al supercontinente de Amasia.
Cuando miramos en retrospectiva la historia de la Tierra, podemos apreciar que nacimos desde polvo interestelar unos 5.000 millones de años atrás y que, desde entonces, evolucionamos desde una geósfera estéril y anóxica hasta llegar a la Tierra actual con una biósfera, atmósfera e hidrósfera que gobiernan la dinámica exógena. Los procesos geológicos se desarrollan en la interface entre los fenómenos magmáticos y tectónicos internos versus los fenómenos climáticos y biológicos externos.
Los fenómenos geológicos se dan en un rango que va desde una atmósfera de presión en la superficie a un millón de atmósferas en el interior terrestre, entre una temperatura ambiente en la superficie alrededor de los 15 grados centígrados a miles de grados en el interior. El tiempo es el fluido principal. Todo fluye, como lo visualizaban ya los antiguos griegos. En la escala de miles de millones de años del planeta, la mayoría de los procesos aparecen como instantáneos (terremotos, inundaciones, impactos de asteroides, erupciones volcánicas). El planeta evolucionó desde el polvo cósmico a lo que tenemos ahora, desde lo simple a lo complejo.
La dinámica
Podemos visualizar que hay dos grandes leyes: la "ley de la evolución geológica" y la "ley de la complejidad geológica". Las montañas nacen, crecen y finalmente son arrasadas hasta las raíces por la erosión. Los elementos químicos se unen por afinidad para dar minerales; los minerales forman las rocas; las rocas forman las estructuras geológicas y luego estás se desintegran para dar nuevamente rocas, y las rocas se desintegran para dar nuevos minerales y elementos químicos que vuelven al largo ciclo geológico. Es la ley del reciclaje de la materia en la litósfera. Dentro de 5.000 millones de años el sol habrá consumido su combustible nuclear y explotará desintegrando completamente el sistema solar para dar nuevamente polvo estelar y comenzará un nuevo proceso. Es la ley de la finitud geológica. Troya sobre Troya, tal como lo ejemplificó Lewis Thomas en sus Reflexiones nocturnas, al escuchar la Novena Sinfonía de Mahler, en 1984. Estos pensamientos fueron condensados en el libro del autor "Doctrina Geológica" (Mundo Editorial, 2024).