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Tierra bola de nieve

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Tierra bola de nieve (Snowball Earth)

Hipótesis (con evidencia sólida) de que la Tierra sufrió glaciaciones globales totales durante el Criogénico (720–635 Ma), con hielo cubriendo incluso los trópicos y océanos parcial o totalmente congelados. Los episodios principales son la Sturtiana (~717–660 Ma) y la Marinoana (~650–635 Ma).

Evidencia

Glaciares en los trópicos

  • Tillitas (depósitos glaciares) en rocas que, por paleomagnetismo, se depositaron a latitudes ecuatoriales durante la sedimentación.
  • Localidades: Namibia, Australia, Canadá, Escocia — todas estaban cerca del ecuador en el Neoproterozoico.

Cap carbonates

  • Directamente encima de los depósitos glaciares hay calizas y dolomías llamadas “cap carbonates” — carbonatos precipitados rápidamente al final de la glaciación cuando el CO₂ acumulado en la atmósfera calentó el planeta y se disolvió en océanos desequilibrados.
  • Texturas anómalas, isótopos extremos (δ¹³C muy negativo).

BIFs reaparecen

  • Bandas de hierro (BIFs) reaparecen después de ~1.800 Ma de ausencia — interpretado como océanos profundos de nuevo anóxicos y con Fe²⁺ disuelto bajo el hielo, que oxida al derretirse.

Isótopos

  • δ¹³C negativos masivos (caída de ~10-15 ‰) → colapso de la productividad biológica primaria.
  • δ³⁴S anómalos.

Mecanismo

Disparador

  1. Ruptura del supercontinente Rodinia expone grandes masas de basaltos nuevos.
  2. Intensa meteorización química de silicatos (rocas nuevas + clima tropical) → consumo masivo de CO₂ → H₂CO₃ → HCO₃⁻ → CaCO₃.
  3. Bajada de CO₂ atmosférico → enfriamiento.

Feedback runaway (albedo del hielo)

  1. Hielo comienza en los polos.
  2. El hielo refleja más radiación solar que el océano oscuro (albedo alto).
  3. Reflejar más luz = más enfriamiento = más hielo = más reflejo → runaway positivo.
  4. Punto crítico: si el hielo alcanza ~30° de latitud, el sistema climático colapsa a bola de nieve en décadas a siglos.

Mantenimiento

  • Con hielo total, la fotosíntesis colapsa (no llega luz bajo el hielo).
  • CO₂ volcánico sigue acumulándose (no hay meteorización de silicatos bajo hielo, ni fotosíntesis removiéndolo).
  • Tras ~5–10 Ma, CO₂ atmosférico alcanza ~350 × nivel actual.

Deshielo

  1. Efecto invernadero extremo supera albedo → hielo se derrite en los trópicos.
  2. Una vez iniciado, el deshielo es violento y rápido (siglos-milenios).
  3. Calentamiento post-glacial: +50 °C en superficie.
  4. Océanos sobresaturados en CO₂ → precipitación masiva de carbonatos (cap carbonates).

Supervivencia de la vida

  • Refugios: fumarolas hidrotermales submarinas, zonas de agua líquida bajo hielo delgado, tal vez hotspots volcánicos, lagos subglaciales.
  • Selección severa: solo pasan organismos muy tolerantes.
  • Tras el deshielo: radiación rápida de nuevas formas de vida, incluidos eucariotas multicelulares (fauna de Ediacara, poco después).

Hipótesis alternativas

Slushball Earth (“bola de aguanieve”)

  • Variante: los océanos no se congelaron totalmente, quedaron zonas de agua líquida cerca del ecuador.
  • Más fácil para la supervivencia biológica; explica ciertos patrones geoquímicos.
  • Aceptada cada vez más como la realidad probable.

Zipper-rift

  • Alternativa que ataca algunos datos paleomagnéticos y propone menos latitud ecuatorial para las glaciaciones. Minoría.

Relevancia

  • Ejemplo extremo de clima de la Tierra — sistema climático con múltiples estados estables.
  • Impulso evolutivo: tras los deshielos hay explosiones de diversidad (Ediacárico tras Marinoana, Cámbrico no mucho después).
  • Advertencia climática: muestra qué feedbacks no-lineales puede tener la Tierra ante cambios en la química atmosférica.

Episodios posteriores

  • Glaciación Gaskiers (~580 Ma, Ediacárico) — más localizada.
  • Paleozoico-Mesozoico: ninguna glaciación global total conocida.
  • Pleistoceno: glaciaciones cíclicas pero nunca totales.

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