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El eón Proterozoico

El Eón Proterozoico, una división de la escala temporal geológica, es un eón geológico perteneciente al supereón Precámbrico, que abarca desde hace 2.500 millones de años hasta hace 542 millones de años, durando 1.958 millones de años, ± 1,0 millones de años.

Algunos autores lo clasifican como era Proterozoica, integrando el eón Precámbrico.

Se caracteriza por la presencia de grandes cratones que darán lugar a las plataformas continentales. Las cordilleras generadas en esta era sufrieron los mismos procesos que los registrados en el eón Fanerozoico. La intensidad del metamorfismo disminuyó en este momento geológico.

La Tierra sufre sus primeras glaciaciones y se registra una gran cantidad de estromatolitos. Sin duda, supusieron un importante cambio en la biota terrestre.

El período Ediacárico de finales del eón Proterozoico se caracteriza por la evolución de abundantes organismos pluricelulares de cuerpo blando.

- Geología

El registro geológico del eón Proterozoico es mucho mejor que el del eón anterior,  el Arcaico. Al contrario que los depósitos de agua profunda del eón Arcaico, el eón Proterozoico posee muchos estratos que fueron depositados en extensos mares epicontinentales superficiales.

Además, muchas de estas rocas están menos metamorfoseadas que las del Arcaico, y un alto número permanecen inalteradas.

Los estudios de estas rocas muestran que durante esta era se produjo acreción continental rápida y masiva (única del Proterozoico), ciclos de supercontinentes y la moderna actividad orogénica.

Las primeras glaciaciones conocidas se produjeron durante el Proterozoico. La primera, la Glaciación Huroniana, se produjo poco después del comienzo del eón, en el período Riásico, y culminaron en el período Criogénico, con la hipótesis de la “Tierra bola de nieve”.

- Gran Oxidación

Uno de los eventos más importantes del eón Proterozoico fue el aumento de la concentración de oxígeno en la atmósfera de la Tierra. Aunque el oxígeno producido como sustancias de desecho por la fotosíntesis comenzó a producirse ya hace 2.800 millones de años, en el Eón Arcaico, el porcentaje de oxígeno en la atmósfera se mantuvo probablemente a sólo de un 1 % al 2 % de su nivel actual, hasta que los sumideros químicos (oxidación de azufre y hierro) se saturaron, hace aproximadamente 2.450 millones de años, cuando comienza la Gran Oxidación.

Las formaciones de hierro bandeado, que proporcionan la mayor parte de mineral de hierro del mundo, son el resultado de estos sumideros químicos de oxígeno. La formación de estas estructuras cesó hace 1.900 millones de años.

La capas rojas, coloreadas por hematitas, indican un incremento del oxígeno en la atmósfera a partir de 2.000 millones de años atrás, ya que éstas no se encuentran en las rocas más antiguas. La acumulación de oxígeno fue debida probablemente a dos factores:

- La saturación de los sumideros; y

- El aumento en el enterramiento de carbono, secuestrado por los compuestos orgánicos, que de otra forma habría sido oxidado por la atmósfera.

- Vida

Durante el eón Proterozoico se produjo la expansión de cianobacterias. De hecho, los estromatolitos alcanzaron su mayor abundancia y diversidad durante este eón, con un pico de hace aproximadamente 1.200 millones de años.

Las primeras células eucariotas y los primeros pluricelulares (mediante el análisis químico de rocas que datan de hace 635 millones de años, se ha descubierto una forma modificada de colesterol, que es producida sólo por las esponjas), se originaron una vez que se produjo la acumulación de oxígeno libre. Esto puede haberse debido a un aumento de los nitratos oxidados que los eucariotas necesitan, en contraste con las cianobacterias.

Durante el eón Proterozoico también se produjo la simbiosis entre los protoeucariotas y los antecesores de mitocondrias (para casi todos los eucariotas) y de cloroplastos (para las plantas y algunos protistas).

Los eucariontes podrían haber surgido hace unos 2.000 millones de años, pero los fósiles más tempranos, como los acritarcos, al no conservar una morfología distintiva, son difíciles de interpretar.

Los primeros fósiles que pueden identificarse claramente como eucariotas son de Melanocyrillium, probablemente amebas con caparazón, de hace 760 millones de años.

Clásicamente, el límite entre el eón Proterozoico y el eón Fanerozoico se fijó al inicio del Cámbrico, período en el que aparecieron los primeros fósiles de animales, como trilobites y arqueociatos.

En la segunda mitad del siglo XX, se encontró una serie de formas fósiles en rocas del eón Proterozoico, la denominada fauna de Ediacara, pero el inicio del Cámbrico se ha mantenido fijo en 542 millones de años.

- Subdivisiones

El Eón Proterozoico está dividido en tres Eras: Paleoproterozoica (2.500 - 1.600 millones de años), Mesoproterozoica (1.600 - 1.000 millones de años) y Neoproterozoica (1.000 - 542,0 ±1,0 millones de años).

Supereón                    Eón                                        Era                             Período                        
Precámbrico Proterozoico Paleoproterozoico Sidérico (2.500 m.a.)
Riásico  (2.300 m.a.)
Orosírico (2.050 m.a.)
Estatérico (1.800 m.a.)
Mesoproterozoica Calímmico ( 1.600 m.a.)
Ectásico (1.400 m.a.)
Esténico (1.200 m.a.)
Neoproterozoica Tónico (1.000 m.a.)
Criogénico (850 m.a.)
Edicárico (635)

 

- Hace 2.500 millones de años

Hace unos 2.500 millones de años se inició el eón Proterozoico, palabra que significa “tiempo de vida inicial”. En efecto, algunas moléculas complejas consiguieron unirse, en ese ambiente cálido y húmedo, para formar los primeros organismos orgánicos, principio de la vida.

Estos primeros organismos unicelulares necesitaron casi 2.000 millones de años para conseguir organizarse en formas más complejas. Mientras tanto, la corteza siguió enfriándose, la atmósfera inició una transformación (todavía lo hace) y los océanos se estabilizaron, relativamente.

Hace unos 560 millones de años aparecieron los primeros organismos pluricelulares. A partir de aquí se da por terminado el eón Proterozoico y, con ella, el supereón Precámbrico.

A lo largo del oscuro Precámbrico se formó una buena parte de la base material que constituye la corteza de la Tierra, en la cual se producen los fenómenos geológicos que más nos afectan. Con la aparición de los organismos pluricelulares se iniciará el eón Fanerozoico, tiempo que se caracteriza por un gran número de fósiles que demuestra la presencia de vida pluricelular en un planeta habitable.

La vida apareció cuando se dieron las condiciones apropiadas. Primero, simples compuestos orgánicos; después, organismos unicelulares; más tarde, lo hicieron los pluricelulares, vegetales y animales.

Los humanos evolucionaron de otros mamíferos hace apenas unos segundos…

- Hace 2.200 millones de años

El aspecto del planeta, hace 2.200 millones de años, cambió por completo. Cuando el hierro desapareció de los océanos, estos pasaron del verde al azul (1.900 millones de años). Cuando el oxígeno llegó a la atmósfera, diluyó los restos de dióxido de carbono (1.500 millones de años) y limpió el aire.

Después de casi 2.000 millones de años de oxigenación, el planeta se volvió azul. Los océanos y el cielo de la Tierra ya eran azules. Todavía hoy podemos encontrar indicios de este período de transformación en las inmensas capas de sedimentos ricos en hierro, procedente de los fondos de los antiguos océanos.

Las llamadas formaciones de hierro en bandas, se encuentran por todo el planeta y son cruciales para la economía actual. De ellas procede la mayor parte del hierro que se extrae en la actualidad.

Tras su oxigenación, la Tierra se parecía más a como es hoy. Pero antes de convertirse en el planeta que conocemos, sufriría un nuevo ciclo de cataclismos. En los siguientes mil millones de años, los movimientos sísmicos desgarrarían la corteza, y la vida, que aún comenzaba a dejar su impronta, afrontaría su mayor desafío hasta entonces.

Eón Proterozoico

(2.500 a 542 m.a.)

Era Paleoproterozoica

(2.500 a 1.600 m.a.)

Período Sidérico (2.500 a 2.300 m.a.)

* Continentes estables aparecieron por primera vez.

* 2.500 m.a.: El oxígeno libre empieza a encontrarse en los océanos y la atmósfera.

* 2.400 m.a.: La Gran Oxidación, también llamada la catástrofe del oxígeno.

* La oxidación precipita el hierro disuelto, creando formaciones de hierro bandeado.

* Organismos anaerobios son envenenados por el oxígeno.

* 2.400 m.a.: Inicio de la Glaciación Huroniana.

Período Riásico (2.300 a 2.050 m.a.)

* 2.200 m.a.: Aparecen organismos con mitocondrias, capaces de respiración aeróbica.

* 2.100 m.a.: Fin de la edad de hielo Huroniana.

Período Orosírico (2.050 a 1.800 m.a.)

* Orogenia intensiva (desarrollo de las montañas).

* 2.023 m.a.: Impacto de un meteorito, cráter de 300 kilómetros, en Vredefort, Sudáfrica.

* 2.000 m.a.: Luminosidad solar de 85 % del nivel actual.

* El oxígeno comienza a acumularse en la atmósfera.

* 1.850 m.a.: Impacto de un meteorito, cráter de 250 kilómetros, en Sudbury, Ontario, Canadá.

Período Estatérico (1.800 a 1.600 m.a.)

* Aparece la vida unicelular compleja.

* Abundantes bacterias y arqueas.

- Hace 1.500 millones de años

El planeta Tierra tenía casi 3.000 millones de años. Por primera vez en su historia comenzaba a parecerse al planeta que conocemos. La aparición del oxígeno había teñido los océanos de azul y los continentes habían crecido hasta cubrir casi la cuarta parte de la superficie, pero su expansión no había acabado.

Bajo los océanos se desataban fuerzas que cambiarían su posición. Imperceptiblemente, los continentes se movían.

Tectónica de placas es el estudio del movimiento de los continentes. Hasta los años ‘60, era una ciencia revolucionaria. En el siglo XIX y a principios del XX, todos estaban convencidos de que los continentes permanecían quietos. La Geología era algo local y los continentes se mantenían en su sitio. Pero esta noción afrontaba cada vez más problemas.

Uno de los grandes misterios era la situación de ciertos fósiles. Por ejemplo, había trilobites del género Paradoxites, en diversos continentes, lo que era, realmente, una paradoja. Se trata de una criatura de agua dulce, con una distribución curiosa. Se halló este trilobite en la región Este de Norteamérica, y también en Gran Bretaña, al otro lado del Atlántico. Los Paradoxites de agua dulce no podían haber cruzado el inmenso océano salado y eran los únicos fósiles con una extraña distribución intercontinental.

Los geólogos no encontraban ninguna explicación. En 1912, surgió de Groenlandia una teoría revolucionaria que establecería los principios de la tectónica de placas y haría tambalear los cimientos de la ciencia de la Tierra. Un meteorólogo alemán planteó esta nueva teoría: Alfred Wegener; éste había pasado la mayor parte de su carrera investigando los fenómenos atmosféricos en los helados yermos de Groenlandia. Pero siempre le había fascinado la paradoja geológica de los fósiles. Afirmó, audazmente, que tenía la respuesta ante sí.

Desde que existen mapas precisos, los niños y mucha gente siempre dice que la costa Este de Sudamérica y la costa Oeste de Africa, encajan. En los círculos científicos esto siempre se había considerado una simple coincidencia sin sentido. A muchos niños se les ha dicho que se equivocaban. Wegener afirmó que los continentes sí habían estado unidos y que, desde entonces, se habían ido separando.

Sus investigaciones en Groenlandia lo convencieron de que la deriva continental era posible. Se cree que se inspiró en algún fenómeno meteorológico; quizás vio romperse algún témpano de hielo y extrapoló el fenómeno a la parte rocosa del planeta.

Pero pocos geólogos podían aceptar la teoría revolucionaria de un simple meteorólogo. Rechazan por completo lo que Wegener afirmaba. Parecía imposible conseguir empujar un continente gigantesco por el suelo oceánico hasta la otra mitad del globo. Wegener luchó toda su vida por conseguir pruebas de su teoría, pero su valiente empeño llegaría a costarle la vida. En 1930, su última expedición a Groenlandia terminó trágicamente, cuando se perdió en una tormenta de nieve. En un glaciar, es difícil encontrar el camino, lejos tanto de su campamento base como de los otros miembros de la expedición, se perdió y murió en la intemperie.

Wegener falleció, pero su teoría de la deriva continental siguió adelante. El momento decisivo llegó cuando la Marina de Estados Unidos realizó un mapa mundial del suelo oceánico, destinado a los submarinos que participaban de la Segunda Guerra Mundial. Este Mapa develó uno de los mayores secretos de la Tierra: La red de montañas, grietas volcánicas y fosas submarinas que dividían los océanos en enormes placas de corteza. Estas placas darían lugar a una nueva ciencia: la tectónica de placas.

Las grietas y fosas explicarían la deriva de los continentes, demostrando que los suelos oceánicos están en constante evolución. La tectónica de placas se basa totalmente en la destrucción de lo viejo y la creación de los nuevo. A gran profundidad, bajo la superficie, el manto rocoso se mueve continuamente en círculos, siguiendo las corrientes de convección de calor generadas en el interior del planeta.

Donde estas corrientes ascienden, se forman grietas y las placas se alejan. En el espacio que dejan, se forma nueva corteza marina. Donde las corrientes del manto descienden, arrastran la vieja placa oceánica con ella hacia el interior de la Tierra. Cuando la placa oceánica se mueve, también lo hacen los continentes. Esa placa oceánica arrastra el continente consigo, como una escalera mecánica o una cinta transportadora.

El proceso de creación de los océanos es visible en la actualidad en una isla rocosa en medio del Atlántico: Islandia. Esta se encuentra en el dorsal del Atlántico, una cordillera de montañas volcánicas submarinas de 16.000 kilómetros de largo, que señala una de las grietas más profundas de la corteza terrestre. Islandia es una de las cimas de esa cadena montañosa, como un enorme volcán situado sobre ella.

El vulcanismo de esta remota isla es un proceso que colabora a la expansión del océano Atlántico. En ocasiones, un tipo de erupción volcánica producido en Islandia, confirma el proceso de la tectónica de placas: Una erupción fisural.

Una erupción fisural es un muro de fuego. Puede alcanzar los 40 kilómetros de largo y arrojar lava algunos cientos de metros de altura. La gente teme las erupciones. Respeta los volcanes. Estas fisuras marcan el trayecto del límite de la placa que da forma al Atlántico. Por toda la isla, desde el Nordeste al Sudoeste, se pueden ver los restos de estas erupciones fisurales, marcando el paisaje rocoso con cañones poco profundos.

Estos cañones amplían muy lentamente la superficie de Islandia. En su base se crea nueva corteza, que separa cada vez más Europa de América. Se puede estar parado en una fisura entre las dos placas continentales de la corteza, teniendo a la izquierda la placa norteamericana y, a la derecha, la europea. Esta fisura está en una corriente de lava que fluía por allí hace 8.000 años, lo que significa que ésta es la distancia que las placas se han movido en estos 8.000 años.

La deriva continental es de unos 2,5 centímetros de media al año, el mismo ritmo en que crecen las uñas, 2 1/2 centímetros al año; eso significa que durante una vida humana, América y Europa se separan sólo 1,85 metros. Pero en millones de años, esta velocidad bastó para separar los continentes miles de kilómetros.

Utilizando la tectónica de placas como guía, los geólogos han reconstruido la epopeya de los movimientos continentales desde el principio. Las muestras obtenidas de las márgenes continentales actuales les han permitido comparar fósiles y microfósiles e identificar los distintos tipos de rocas primitivas, para reconstruir la posición inicial de los continentes.

Es una tarea complicada. Se tienen todas las piezas, y se ha de utilizar las pistas e indicios de que se dispone para situar una margen continental frente a otra. Los geólogos están convencidos de conocer el movimiento de los continentes desde hace más de 1.000 millones de años, hasta un período de choque entre los continentes.

- Rodinia

Conforme los océanos que los separaban, disminuían, las enormes masas de tierra se unieron en un supercontinente: Rodinia. Se cree que Canadá y Estados Unidos formaban el corazón del supercontinente, y los demás continentes se agrupaban a su alrededor.

Pero Rodinia no era como ninguno de los continentes actuales. Era un lugar desolado y sin vida. Sería muy parecido a estar en el desierto, como ciertas partes del Sahara o el Valle de la Muerte. Sin plantas, sin bosques, sin praderas.

Rodinia era un continente yermo. Quizás Rodinia era un lugar sin vida, pero tendría un efecto crucial en la vida de los océanos. En las aguas oxigenadas crecían formas de vida primitivas junto a los estromatolitos. Pero el enorme supercontinente estaba a punto de producir en ellos un tremendo impacto. Rodinia desencadenaría lo que hoy conocemos como la glaciación global (700 millones de años), la mayor helada que el mundo jamás ha conocido.

Era Mesoproterozoica

(1.600 a 1.000 m.a.) 

Período Calímmico (1.600 a 1.400 m.a.)

* Se proliferan los organismos fotosintéticos.

* El oxígeno se acumula en la atmósfera a más del 10 %.

* La formación de la capa de ozono comienza a bloquear la radiación ultravioleta del sol.

* 1.500 m.a.: Aparecen las células eucariotas (células nucleadas).

Período Ectásico (1.400 a 1.200 m.a.)

* Abundan las algas verdes (Chlorobionta) y rojas (Rhodophyta).

Período Esténico (1.200 a 1.000 m.a.)

* 1.200 m.a.: Fósiles de esporas y gametos indican el origen de la reproducción sexual.

* 1.100 m.a.: Formación del supercontinente Rodinia.

- Hace unos 700 millones de años

Hace unos 700 millones de años, la posición de Rodinia bloqueaba las corrientes y llevaba aguas cálidas desde el ecuador hasta los polos. Sin ese calor, las regiones polares se helaron. El hielo que surgió reflejaba la mayor parte de los rayos solares y en un catastrófico efecto de bola de nieve, las temperaturas cayeron aún más, y el hielo avanzó hasta cubrir la Tierra.

Las temperaturas de la superficie cayeron hasta -40 °C; los océanos estaban cubiertos por una capa de hielo de casi 1,5 kilómetros de espesor. Las únicas criaturas vivas de la Tierra, bacterias y algas marinas, quedaron atrapadas debajo, en la oscuridad.

El resultado fue desastroso. Prácticamente todos los organismos vivos se extinguieron. El planeta entero se moría.

Era Neoproterozoica

(1.000 a 542 m.a.) 

Período Tónico (1.000 a 850 m.a.)

* 1.000 m.a.: Aparecen los organismos multicelulares.

* 950 m.a.: Inicio de la glaciación Stuartiana-Varangiana.

* 900 m.a.: El día terrestre aumenta a 18 horas.

Período Criogénico (850 a 630 m.a.)

* 750 m.a.: Desintegración de Rodinia, y formación del supercontinente Pannotia.

* 750 m.a.: Fin de la última inversión magnética.

* 650 m.a.: Extinción masiva del 70 % de plantas marinas dominantes, debido a la glaciación global (hipótesis “Tierra bola de nieve”).

Período Ediacárico (Vendiano) (630 a 542 m.a.)

* 590 m.a.: Impacto de un meteorito en Acraman, Australia, cráter de 90 kilómetros.

* 580 m.a.: Desarrollo de organismos con cuerpo blando: Aparecieron las medusas, Tribrachidium y Dickinsonia.

* 570 m.a.: Fin de la glaciación Stuartiana-Varangiana.

* 550 m.a.: Pannotia se fragmenta en Laurasia y Gondwana.

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