El análisis de antiguos circones sugiere que una gigantesca red montañosa formada durante el ensamblaje de Gondwana favoreció el aporte de nutrientes al océano y el aumento del oxígeno atmosférico
Redactor: Camila Herrera R.
Editor: Karem Díaz S.
Bajo el actual manto de hielo de la Antártida permanecen las raíces geológicas de enormes montañas que dominaron el paisaje hace cientos de millones de años. Una nueva investigación plantea que la erosión de aquellas cordilleras pudo contribuir a crear las condiciones ambientales que acompañaron la expansión de los animales y, posteriormente, la explosión del Cámbrico.
El estudio, realizado por Bei Chen, del Centro Alemán de Investigación en Geociencias GFZ, e Ian H. Campbell, de la Universidad Nacional Australiana, fue publicado en Earth and Planetary Science Letters. Los investigadores reconstruyeron la historia de estas montañas mediante el análisis de pequeños cristales de circón preservados en sedimentos marinos alrededor de la Antártida.
El trabajo aporta una nueva perspectiva sobre un continente cuyo relieve antiguo permanece en gran medida oculto. Investigaciones anteriores ya habían mostrado que bajo el hielo antártico existe un complejo paisaje de valles, colinas y cañones, mientras que otros estudios han identificado estructuras geológicas capaces de conservar información sobre etapas muy remotas de la evolución continental.
Los circones reconstruyen una cordillera desaparecida
Chen y Campbell dataron 1.712 granos de circón extraídos de sedimentos marinos. Estos diminutos minerales son especialmente útiles para reconstruir la historia geológica porque contienen uranio, cuyo decaimiento radiactivo permite establecer cuándo cristalizaron. Su composición química también conserva información sobre las condiciones geológicas en las que se formaron.
La mayoría de los circones analizados tenía edades comprendidas aproximadamente entre 650 y 450 millones de años, un intervalo que coincide con la formación de Gondwana. Este supercontinente llegó a reunir territorios que actualmente forman parte de la Antártida, África, América del Sur, India, Australia, Madagascar y la península arábiga.
Al comparar los minerales antárticos con una base de datos global de circones detríticos procedentes de sedimentos fluviales, los investigadores encontraron señales compatibles con materiales originados en las raíces profundas de montañas semejantes en su estructura tectónica a las del Himalaya.
El resultado complementa investigaciones que ya habían reconstruido una historia montañosa muy antigua del continente. Estudios anteriores sobre la formación de cordilleras ocultas bajo la Antártida han mostrado que el paisaje enterrado bajo el hielo conserva evidencias de procesos tectónicos ocurridos hace más de 500 millones de años.
Una red de montañas ligada a la formación de Gondwana
La interpretación propuesta por Chen y Campbell indica que la colisión continental asociada con el ensamblaje de Gondwana produjo una extensa red de montañas de gran elevación. Con el paso del tiempo, aquellas estructuras fueron sometidas a una intensa erosión y enormes cantidades de sedimentos terminaron transportadas hacia las cuencas oceánicas.
Los autores sostienen que este episodio constituyó uno de los acontecimientos de formación montañosa más importantes de la historia terrestre. De acuerdo con su análisis ponderado de la base global de circones detríticos, aproximadamente el 46 % de los circones correspondientes al periodo crítico que abarca desde la base del Cámbrico hasta el final de la explosión cámbrica procedía de la Antártida. Entre los granos asociados con condiciones de alta presión, la proporción alcanzaba alrededor del 55 %.
La geología oculta del continente continúa ofreciendo evidencias sobre procesos tectónicos de enorme escala. En 2026, por ejemplo, fue identificado un sistema de cuencas subglaciales de escala continental en la Antártida Oriental, otra demostración de que el terreno situado bajo kilómetros de hielo conserva estructuras fundamentales para reconstruir la evolución geológica de la región.
La erosión habría llevado nutrientes hacia los océanos
La posible conexión con la evolución de la vida comienza con la destrucción de aquellas montañas. A medida que el agua, el hielo y otros procesos erosivos desgastaban las rocas, los sedimentos resultantes transportaban nutrientes hacia los océanos.
Según la hipótesis desarrollada en el estudio, ese suministro pudo fertilizar los mares y favorecer una mayor producción primaria. Los organismos fotosintéticos situados en la base de las redes alimentarias marinas habrían aprovechado esos nutrientes, aumentando tanto la producción de materia orgánica como la liberación de oxígeno.
Los ciclos de nutrientes oceánicos desempeñan un papel fundamental en la productividad biológica y pueden experimentar cambios profundos a escala geológica. Investigaciones basadas en fósiles de plancton y la reconstrucción de la fijación de nitrógeno en antiguos océanos muestran precisamente cómo las variaciones ambientales pueden modificar durante millones de años la disponibilidad de nutrientes y los procesos biogeoquímicos marinos.
El enterramiento de carbono habría favorecido el aumento del oxígeno
La producción de oxígeno mediante fotosíntesis constituye solo una parte del mecanismo planteado por los investigadores. Para que el oxígeno pudiera acumularse en la atmósfera, una fracción importante del carbono orgánico producido debía quedar enterrada antes de volver a oxidarse.
Los autores proponen que las enormes cantidades de sedimentos procedentes de la erosión de las montañas de Gondwana favorecieron precisamente ese enterramiento. Al quedar aislada parte de la materia orgánica dentro de los sedimentos, se reducía su reacción posterior con el oxígeno, permitiendo una mayor acumulación de este gas en la atmósfera.
El estudio vincula este proceso con el aumento del oxígeno registrado hacia finales del Neoproterozoico y con las transformaciones biológicas que precedieron a la diversificación de los animales. La relación propuesta es un mecanismo geológico y biogeoquímico reconstruido a partir de los registros minerales y sedimentarios, no una demostración de que las montañas fueran por sí solas responsables de la aparición de la vida compleja.
La disponibilidad de oxígeno en los océanos ha condicionado repetidamente la evolución de los ecosistemas. El registro geológico también muestra el proceso contrario: episodios de desoxigenación marina asociados con profundas crisis biológicas, lo que permite dimensionar la importancia de los cambios prolongados en la química oceánica para la historia de la vida.
Una posible conexión con la explosión del Cámbrico
La explosión del Cámbrico, iniciada hace aproximadamente 539 millones de años, corresponde a un intervalo en el que se produjo una rápida diversificación de numerosos grupos animales en el registro fósil. Sus causas continúan siendo objeto de investigación y probablemente involucraron múltiples factores ambientales, ecológicos y evolutivos.
Chen y Campbell plantean que la coincidencia temporal entre la intensa formación y erosión de las montañas de Gondwana, el aumento del oxígeno y la expansión de los animales merece ser considerada como una pieza de ese proceso. En su interpretación, la tectónica habría conectado el interior de la Tierra con los océanos, la atmósfera y finalmente la biosfera mediante una cadena de procesos que comenzó con la formación de enormes cordilleras.
La Antártida resulta especialmente importante para reconstruir esa historia porque su actual capa de hielo esconde gran parte del registro geológico continental. Incluso los sedimentos recuperados mediante perforaciones han permitido reconstruir ambientes antárticos desaparecidos bajo regiones actualmente cubiertas por hielo, evidenciando hasta qué punto el continente ha cambiado durante su prolongada evolución.
En este caso, los diminutos circones depositados alrededor del continente funcionan como restos resistentes de montañas que ya no existen. Su composición y distribución permiten reconstruir la magnitud de un episodio tectónico ocurrido cientos de millones de años antes de que la Antártida adquiriera su aspecto actual y explorar cómo la erosión de aquellas cordilleras pudo modificar simultáneamente los océanos, el ciclo del carbono y la disponibilidad de oxígeno durante una etapa decisiva de la evolución animal.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Earth and Planetary Science Letters
