Firmas químicas en esquisto, la roca sedimentaria más común de la Tierra, apuntan a un rápido ascenso de la tierra por encima del océano hace 2.400 millones de años que posiblemente desencadenó cambios dramáticos en el clima y la vida.

En un estudio publicado en la edición del 24 de mayo de la revista Naturaleza , Los investigadores informan que el esquisto muestreado en todo el mundo contiene evidencia de calidad de archivo de rastros casi imperceptibles de agua de lluvia que causaron la erosión de la tierra desde hace 3.500 millones de años.

Cambios notables en las proporciones de oxígeno 17 y 18 con oxígeno más común 16, dijo el autor principal Ilya Bindeman, un geólogo de la Universidad de Oregon, permitió a los investigadores leer la historia química de las rocas.

Al hacerlo, establecieron cuando la corteza recién emergida estuvo expuesta a la intemperie por procesos químicos y físicos, y, mas ampliamente, cuando comenzó el proceso hidrológico moderno de destilación de humedad durante el transporte por grandes continentes.

La evidencia proviene de análisis de tres isótopos de oxígeno, particularmente el raro pero estable oxígeno 17, en 278 muestras de esquisto extraídas de afloramientos y perforaciones de todos los continentes y que abarcan 3.700 millones de años de la historia de la Tierra. Los análisis se realizaron en el Laboratorio de Isótopos Estables de Bindeman.

Basado en su propio modelado anterior y otros estudios, Bindeman dijo:La masa terrestre total en el planeta hace 2.400 millones de años puede haber alcanzado aproximadamente dos tercios de lo que se observa hoy. Sin embargo, el surgimiento de la nueva tierra ocurrió abruptamente, en paralelo con cambios a gran escala en la dinámica del manto.

Los cambios isotópicos registrados en las muestras de esquisto en ese momento también coinciden con el momento hipotético de las colisiones terrestres que formaron el primer supercontinente de la Tierra. Kenorland, y cordilleras y mesetas de alta montaña.

"La corteza debe ser espesa para sobresalir del agua, "Dijo Bindeman." El espesor depende de su cantidad y también de la regulación térmica y la viscosidad del manto. Cuando la Tierra estaba caliente y el manto suave, grande, las montañas altas no podían sostenerse. Nuestros datos indican que esto cambió exponencialmente hace 2.400 millones de años. El manto más frío pudo soportar grandes franjas de tierra sobre el nivel del mar ".

Las temperaturas en la superficie cuando la nueva tierra emergió del mar probablemente habrían sido más calientes que hoy en varias decenas de grados, él dijo.

El estudio encontró un cambio gradual en los isótopos triples de oxígeno en ese período de tiempo. Ese, los científicos dijeron, resuelve argumentos anteriores a favor de un surgimiento gradual o escalonado de la tierra hace entre 1.100 y 3.500 millones de años. Hace 2.400 millones de años, Bindeman dijo:la tierra recién emergida comenzó a consumir dióxido de carbono de la atmósfera en medio de la meteorización química.

El momento también coincide con la transición del Archean Eon, cuando formas de vida procariotas simples, arqueas y bacterias, prosperó en el agua, al Proterozoico Eón, cuando eucariotas, como las algas, plantas y hongos, emergió.

"En este estudio, observamos cómo se desarrolló la meteorización durante 3.500 millones de años, "Bindeman dijo." La tierra que surge del agua cambia el albedo del planeta. Inicialmente, La Tierra habría sido azul oscuro con algunas nubes blancas cuando se veía desde el espacio. Los primeros continentes se sumaron a la reflexión. Hoy tenemos continentes oscuros debido a la gran cantidad de vegetación ".

Exposición de la nueva tierra a la intemperie, él dijo, puede haber provocado un sumidero de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono, interrumpiendo el equilibrio radiativo de la Tierra que generó una serie de episodios glaciares hace entre 2.400 y 2.200 millones de años. Ese, él dijo, puede haber engendrado el Gran Evento de Oxigenación en el que los cambios atmosféricos trajeron cantidades significativas de oxígeno libre al aire. Las rocas se oxidaron y se volvieron rojas. Las rocas arcaicas son grises.

A falta de mucha tierra, él dijo, los fotones del sol interactuaron con el agua y la calentaron. Una superficie brillante, proporcionada por la tierra emergente, reflejaría la luz del sol de regreso al espacio, creando un par adicional en el equilibrio radiativo-invernadero y un cambio en el clima.

"Lo que especulamos es que una vez que surgieron grandes continentes, la luz se reflejaría de regreso al espacio e iniciaría una glaciación descontrolada, "Dijo Bindeman." La Tierra habría visto su primera nevada ".

Las lutitas se forman por el desgaste de la corteza.

"Te dicen mucho sobre la exposición al aire, la luz y las precipitaciones, "Bindeman dijo." El proceso de formación de esquisto captura productos orgánicos y eventualmente ayuda a generar petróleo. Las lutitas nos proporcionan un registro continuo de meteorización ".