La Teoría de la Bola de Nieve es tan polémica como espectacular, desafiante y llena de interrogantes, ya que la vida compleja surgió después de una supuesta glaciación planetaria que congeló la Tierra hasta el ecuador durante millones de años.
Hay una certeza que casi toda la comunidad científica asume: la Tierra estuvo sometida a una intensa edad de frío con temperaturas medias de unos 50ºC bajo cero durante varios centenares de millones de años en un periodo denominado “Criogénico” o de Glaciación Global, que habría que determinar cronológicamente hace entre 850 y 630 millones de años, durante la Era Neoproterozoica. Lo más curioso es que después de esa etapa de frío extremo se produjo la “Explosión Cámbrica” (hace 542 millones de años) en la que la vida brotó con una fuerza espectacular. Pero a partir de aquí las opiniones, todas con pruebas a su favor y en contra, se bifurcan entre los que creen que las glaciaciones (desde los polos hacia el ecuador) fueron regionales (parecidas a las que sufrieron Neandertales y Sapiens) y los que apuestan por la Teoría de la Bola de Nieve, según la cual la Tierra quedó cubierta durante millones de años por una capa de hielo de varios kilómetros de espesor. Esta última teoría lo tiene todo para llamar la atención: es polémica, provoca filias y fobias por igual, tiene un componente espectacular para el público común y demuestra que el clima de la Tierra es un tiovivo (con lo que podría dar alas a cierto tipo de negacionistas del cambio climático). Aquí vamos a intentar explicar qué implica esa idea de que nuestro planeta fue una bola helada flotante durante millones de años.
Ese período criogénico se puede entender como una sucesión de glaciaciones encadenadas con breves interludios cálidos o como una sola superglaciación que pudo extenderse durante 200 millones de años, rota sólo por un repunte desmedido del vulcanismo en la Tierra, algo que ya ha ocurrido también cíclicamente. La geología terrestre es un proceso de dientes de sierra en la que los volcanes juegan un papel regulador clave: basta que alguno de los sistemas de volcanes se ponga en marcha para que cambie el clima terrestre. Ya ocurrió en el pasado a nivel masivo y mucho más local en el pasado reciente. La teoría de la Bola de Nieve es un argumento paleoclimático (clima arcaico) que socava muchas ideas preconcebidas: la visión de glaciares en el trópico es chocante. Sin embargo se han encontrado depósitos de tillitas (rocas formadas por depósitos de las morrenas glaciares que fueron enterradas con el paso del tiempo) en zonas geológicas que en aquella época estaban en el Ecuador, y que demostrarían la presencia de masas de hielo en latitudes muy meridionales. La teoría surgió en los años 80 y poco a poco ha ganado adeptos. Lo que sigue ahora es un resumen del conjunto de ideas explican la teoría, cómo se pasó a ese estado criogénico y cómo se regresó a uno más cálido.
Simulación de cómo habría sido el nivel de congelación del planeta
En aquella época geológica, hace unos 850 millones de años, la superficie terrestre era una gran masa de agua con un solo continente, Pangea I o “Rodina”, que juega un papel fundamental en una explicación de las causas de esa glaciación global. Este supercontinente se empezó a fragmentar hace 800 millones de años con un repunte del vulcanismo, provocando erupciones en cadena por todas las líneas de fractura de las placas. A su vez, esta intensa actividad provocó enormes nubes de ceniza y gases propios de la liberación de magma (principalmente CO2 y sulfuros), además de vapor de agua; en una segunda fase “atmosférica”, hubo un consecuente aumento de las precipitaciones en las que el agua caía con dióxidos y gases de efecto invernadero. Esto provocó una caída significativa de la presencia de CO2 y CH4 en la atmósfera, suficiente para que se rompiera el efecto invernadero y la atmósfera se enfriara súbitamente. Irónicamente la concentración sería similar a la actual, y precisamente hoy no hay glaciación. Pero las condiciones de aquella era eran diferentes: el Sol entonces era más débil que ahora (un 6% menos de irradiación solar, según algunos cálculos), por lo que hacía falta más gases en la atmósfera para crear un efecto invernadero estable. Al desaparecer estos gases el aire se enfrió y provocó una drástica caída de las temperaturas.
Al existir un solo continente y además en una zona ecuatorial, la “meteorización de los silicatos” (el proceso antes descrito de tránsito de esos gases de la atmósfera a la superficie) se aceleró. Hay que añadir, además, que las erupciones volcánicas provocaron depósitos de basalto inmensos que también contribuyeron a ese proceso químico. A partir de aquí entramos en los procesos de modelos: algunos estiman que la glaciación siguiente fue muy intensa y global, y otros la limitan mucho más. Pero todos ellos fijan que el albedo descontrolado: la acumulación de hielo dispara el efecto reflectante de la luz, con lo que más cantidad de luz solar es devuelta al espacio, con lo que el planeta atrapa menos energía solar y entra en un efecto dominó de enfriamiento progresivo. Y a más frío, más hielo, y así en una espiral climática que se retroalimenta. Esto provocó una extensión inmensa de los casquetes polares capaz de cubrir la mayor parte de los dos hemisferios y dejando, quizás, la zona ecuatorial con un clima parecido al de Escandinavia en invierno, con unos -20ºC en esta zona y registros de casi -80ºC en los polos.
La actividad volcánica se elevó tanto que fundió la capa de hielo; uno de los mismos ingredientes que dieron como resultado el gran frío actuaron para romperlo
¿Y cómo se recuperó la Tierra? Pues por el mismo proceso que empezó el frío: la actividad volcánica. Las placas tectónicas que formaron Rodinia siguieron su separación con una intensa actividad volcánica añadida que quizás duró millones de años, con intervalos de calma pero que no cesó nunca. Esto provocó a la larga una recuperación del CO2 en la atmósfera, con lo que el equilibrio de gases de efecto invernadero se decantó hacia un exceso, provocando un calentamiento progresivo de la superficie. Esto derritió las capas de hielo, liberó más agua líquida, redujo la refracción de luz e inició el proceso inverso. La Tierra volvería a un estado “normal” de equilibrio entre frío y calor hace unos 600-580 millones de años.
¿Germinó la vida en una era de frío?
Ante esta teoría de la Bola de Nieve terrestre surge entonces una pregunta: ¿y la vida? Hace 850 millones de años ya existían formas de vida complejas, pero que todavía no habían dado el gran salto hacia formas complejas que no fueran microscópicas. La teoría implica que la vida fue diezmada y quedó sepultada bajo el hielo o bien emergió en las pocas zonas que pudieron quedar libres de hielo. Habría dos posibilidades: una, que en los océanos desconectados de la atmósfera se conservara la vida en torno a las fumarolas de gases y lava submarinas (certeza confirmada desde hace años con el descubrimiento de las actuales en profundidades sin luz ni calor) o bien que algunas formas de vida se aprovecharan de la nueva situación para evolucionar hacia un estado que le permitiera vivir en el frío. Curiosamente los primeros restos complejos surgieron después de esa época. Sin embargo hay estudios que apuntan a que la vida incluso pudo surgir del frío en épocas glaciales muy semejantes. Recientemente una teoría del investigador Harald Furnes sentaba las bases para una idea diferente, la de que la vida compleja bien pudo surgir del frío hace 2.400 millones de años durante una de las primeras glaciaciones planetarias, por lo que Furnes entiende que la Teoría de la Bola de Nieve no sólo sucedió hace 800 millones de años, sino que era un caso más de un proceso aparecido mucho tiempo antes.
Su teoría se publicó en la revista Science Advances. Según sus conclusiones los primeros organismos vivos pudieron formarse en un océano helado, en contra de la teoría más extendida de que fue en océanos muy calientes (por encima de los 70ºC de media) donde se dieron las condiciones para la formación de la vida. Su estudio contradice lo establecido. La explicación estaría en que hace 3.500 millones de años, cuando se calcula que aparecieron los primeros organismos, en realidad la Tierra estaba sometida a un frío capaz de crear capas de hielo permanente de varios km de espesor. Este proceso habría estado asociado con las sucesivas glaciaciones que ha sufrido el planeta durante toda su historia, como la Glaciación Huroniana (que se extendió en la Tierra entre el Sidérico y el Riásico de la Era Paleoproterozoica, hace entre 2.400 y 2.100 millones de años), y la otra de la Bola de Nieve de la Era Neoproterozoica. Curiosamente los primeros fósiles de vida animal compleja aparecen durante el periodo Ediacárico, después de la supuesta “Bola de Nieve”.
Chimenea volcánica submarina, donde podría haber nacido la vida a pesar del hielo en la superficie. El calor y la abundancia de determinados compuestos podrían ser la clave de la vida en otros planetas con agua y actividad geológica, como Encelado o ese mundo Bola de Nieve.
