La última gran edad de hielo de la Tierra, conocida como la Glaciación Quaternay, comenzó hace aproximadamente 3,2 millones de años. Este período se caracterizó por la expansión de las capas de hielo fuera de la Antártida y Groenlandia, así como por la fluctuación de la capa de hielo Laurentian, que cubría la mayor parte de Canadá y los Estados Unidos. La retirada de este glaciar es responsable de la creación de millones de cuerpos de agua en pie en América del Norte, incluidos los Grandes Lagos.
Si bien las causas de la edad de hielo se han atribuido a una combinación de ciclos astronómicos, condiciones atmosféricas, corrientes oceánicas y tectónica de placas, hasta ahora se ha carecido de una explicación completa. Sin embargo, según un nuevo hallazgo de investigación realizado por un equipo de geofísicos de la Universidad de Rice, la última edad de hielo de la Tierra pudo haber sido causada por cambios en la Tierra en relación con su eje de rotación que causó que sus polos vagaran.
Este estudio fue realizado por Daniel Woodworth y Richard G. Gordon, un estudiante graduado y el W.M. Keck Profesor de Ciencias de la Tierra, el Medio Ambiente y el Planeta en la Universidad de Rice, respectivamente, y recientemente apareció en la revista. Cartas de investigación geofísica. En aras de su estudio, que fue apoyado por la National Science Foundation (NSF), Woodworth y Gordon analizaron la evidencia geofísica del Océano Pacífico.
Esto incluyó firmas fósiles de sedimentos oceánicos profundos, la firma magnética de la corteza oceánica y la posición del "punto caliente" del manto que creó las islas hawaianas. A partir de esto, el equipo dedujo que en los últimos 12 millones de años, la Tierra experimentó un "verdadero desplazamiento polar", un fenómeno en el que el planeta cambió en relación con su eje de rotación.
Cuando esto ocurre, las ubicaciones de los polos norte y sur cambian (o deambulan). En este caso, Groenlandia se movió lo suficiente hacia el polo norte como para iniciar la última edad de hielo. Como Woodworth explicó en un reciente comunicado de prensa de la Universidad de Rice:
“El punto caliente de Hawai se arregló, en relación con el eje de rotación, desde hace aproximadamente 48 millones de años hasta hace aproximadamente 12 millones de años, pero se arregló en una latitud más al norte de lo que lo encontramos hoy. Al comparar el punto caliente de Hawai con el resto de la Tierra, podemos ver que ese cambio de ubicación se reflejó en el resto de la Tierra y se superpone al movimiento de las placas tectónicas. Eso nos dice que toda la Tierra se movió, en relación con el eje de rotación, que interpretamos como un verdadero vagabundo polar ".
Su trabajo se basa en dos estudios previos de 2017. El primero, realizado por Gordon e investigadores de su propio laboratorio, demostró que los puntos calientes se mueven lentamente y se pueden usar para definir un marco de referencia global para los movimientos de las placas. El segundo, realizado por investigadores de la Universidad de Harvard, fue el primero en mostrar una conexión entre el verdadero desplazamiento polar y el inicio de la última edad de hielo.
Los puntos calientes, como el que se encuentra debajo de Hawai, son regiones volcánicas donde las columnas de magma caliente se elevan desde las profundidades del manto. A diferencia de otras formas de actividad volcánica, estos puntos no se encuentran en los límites de las placas tectónicas. Combinado con el hecho de que son más calientes que el manto circundante, los puntos calientes representan una anomalía para los científicos.
"Estamos tomando estos puntos calientes como rastreadores marcados de plumas que provienen del manto profundo, y lo estamos usando como nuestro marco de referencia", dijo Gordon. "Creemos que toda la red global de puntos críticos estuvo fija, en relación con el eje de rotación de la Tierra, durante al menos 36 millones de años antes de este cambio".
Dado que la Tierra es un objeto giratorio, su fuerza centrífuga asegura que es un "esferoide achatado" en lugar de una esfera perfecta, que mide aproximadamente 42 km (26 millas) más de diámetro en el ecuador que de polo a polo. Según Woodworth y Gordon, el verdadero desplazamiento polar también puede ser el resultado de esto, donde la misma fuerza hace que se acumulen depósitos altamente viscosos en el manto a latitudes alejadas del ecuador. Como Gordon explicó:
“Imagina que tienes un jarabe muy frío y lo estás poniendo en panqueques calientes. A medida que lo vierte, temporalmente tiene una pequeña pila en el centro, donde no se aplana instantáneamente debido a la viscosidad del jarabe frío. Creemos que las anomalías densas en el manto son como esa pequeña pila temporal, solo que las viscosidades son mucho más altas en el manto inferior. Al igual que el jarabe, eventualmente se deformará, pero lleva mucho, mucho tiempo hacerlo ”.
Si estos grupos anómalos son lo suficientemente masivos, podrían desequilibrar el planeta, haciendo que se mueva gradualmente y acerque el exceso de masa al ecuador. Esta redistribución de masa a un nuevo ecuador no cambiaría la inclinación del eje de rotación de la Tierra, pero cambiaría los puntos en la superficie donde emerge el eje de rotación (también conocido como los polos).
Si bien el cambio que midieron solo sería de aproximadamente un 3%, habría tenido el efecto de mover el manto de la Tierra. Mientras que el manto debajo de las partes tropicales del Pacífico se habría movido hacia el sur, Groenlandia y partes de Europa y América del Norte se habrían movido hacia el norte. Este cambio daría lugar a temperaturas más bajas en estos últimos lugares, lo que podría haber desencadenado la última edad de hielo.
Según Woodworth, los datos del punto caliente de Hawai proporcionan algunas de las mejores pruebas de que el verdadero desplazamiento polar es responsable de la forma en que los polos de la Tierra comenzaron a moverse hace 12 millones de años. Sin embargo, también sospechan que los casos pasados de vagabundeo polar pueden registrarse en las firmas magnéticas de las rocas, que son estudiadas por geofísicos para determinar cuándo el campo magnético de la Tierra se volcó en el pasado.
Mirando hacia el futuro, Woodworth y Gordon están trabajando con colegas para desarrollar su análisis. Además de extenderlo desde hace 12 millones de años hasta el presente, también quieren extenderlo más allá del pasado, más allá de la fecha de inicio de 48 millones de años que usaron para este estudio. El resultado de esto podría ser una comprensión más refinada de cómo la historia geológica de la Tierra, sus edades de hielo y la evolución de la vida están interconectados.
