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glaciación huroniana

Representación artística de la Tierra durante la glaciación huroniana. La glaciación huroniana (o glaciación makganyena ) [ 1 ] fue un período en el que ocurrieron al menos tres...

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Representación artística de la Tierra durante la glaciación huroniana.

La glaciación huroniana (o glaciación makganyena ) [ 1 ] fue un período en el que ocurrieron al menos tres edades de hielo durante la deposición del Supergrupo Huroniano . La deposición de esta sucesión mayoritariamente sedimentaria se extendió desde  hace aproximadamente 2.4 a 2.1 mil millones de años, durante los períodos sideriano y riaciano de la era paleoproterozoica . La evidencia de la glaciación se basa principalmente en el reconocimiento de diamictita que se interpreta como de origen glacial. Se interpreta que la deposición de la sucesión huroniana ocurrió dentro de una cuenca de rift que evolucionó hacia un entorno de margen pasivo mayoritariamente marino. [ 2 ] Los depósitos de diamictita glacial dentro del Huroniano son comparables en espesor a los análogos cuaternarios.

Descripción

Las tres unidades glaciales portadoras de diamictita del Huroniense son, de la más antigua a la más reciente, las formaciones Ramsay Lake, Bruce y Gowganda . Si bien se reconocen otros depósitos glaciares en todo el mundo en esta época, el Huroniense se restringe a la región al norte del lago Hurón , entre Sault Ste. Marie, Ontario , y Rouyn-Noranda , Quebec . Se conocen otros depósitos similares en otras partes de Norteamérica, así como en Australia y Sudáfrica . [ 3 ]

La glaciación huroniana coincide en gran medida con el Gran Evento de Oxigenación , un período de aumento del oxígeno atmosférico y disminución del metano atmosférico . El oxígeno reaccionó con el metano para formar dióxido de carbono y agua, ambos gases de efecto invernadero mucho más débiles que el metano, lo que redujo considerablemente la eficacia del efecto invernadero , especialmente porque el vapor de agua se precipitaba fácilmente del aire con la bajada de la temperatura. [ 4 ] Esto provocó un efecto glacial y, posiblemente agravado por la baja irradiación solar de la época, así como por la reducción de la actividad geotérmica , la combinación del aumento del oxígeno libre (que causa daño oxidativo a los compuestos orgánicos ) y las tensiones climáticas probablemente provocaron un evento de extinción , el primero y más duradero en la historia de la Tierra, que acabó con la mayor parte de las esteras microbianas dominadas por anaerobios tanto en la superficie terrestre como en los mares poco profundos . [ 5 ] [ 6 ]

Descubrimiento y nombre

En 1907, Arthur Coleman infirió por primera vez una "edad de hielo huroniana inferior" [ 7 ] [ 8 ] a partir del análisis de una formación geológica cerca del lago Hurón en Ontario. En su honor, el miembro inferior (glacial) de la Formación Gowganda se conoce como el miembro Coleman. Estas rocas han sido estudiadas en detalle por numerosos geólogos y se consideran el ejemplo típico de una glaciación paleoproterozoica. [ 9 ] [ 10 ]

La confusión entre los términos glaciación y edad de hielo ha llevado a la impresión más reciente de que todo el período representa un único evento glacial. [ 11 ] El término huroniano se usa para describir un supergrupo litoestratigráfico y no debe usarse para describir ciclos glaciales, según el Código Estratigráfico Norteamericano, que define la nomenclatura adecuada de las unidades geológicas físicas y cronológicas. [ 12 ] Deben usarse unidades diacrónicas o geocronométricas .

Geología y clima

La Formación Gowganda (2.3 mil  millones de años) contiene "los depósitos glaciogénicos más extendidos y convincentes de esta era", según Eyles y Young. En Norteamérica, se encuentran depósitos de edad similar expuestos en Michigan, las montañas Medicine Bow, Wyoming , Chibougamau , Quebec y el centro de Nunavut . A nivel mundial, se presentan en la cuenca de Griquatown en Sudáfrica, así como en India y Australia. [ 13 ]

La percepción popular es que una o más de las glaciaciones pueden haber sido eventos de Tierra bola de nieve , cuando toda o la mayor parte de la superficie de la Tierra estaba cubierta de hielo. [ 11 ] [ 14 ] [ 15 ] Sin embargo, la evidencia paleomagnética que sugiere que había capas de hielo en latitudes bajas es cuestionada, [ 16 ] [ 17 ] y los sedimentos glaciares (diamictitas) son discontinuos, alternando con carbonato y otras rocas sedimentarias, lo que indica climas templados, proporcionando escasa evidencia de glaciación global.

Trascendencia

Antes de la Edad de Hielo Huroniana, la mayoría de los organismos eran anaeróbicos , dependiendo de la quimiosíntesis y la fotosíntesis anoxigénica basada en retinal para la producción de energía biológica y biocompuestos . Pero alrededor de esta época, las cianobacterias desarrollaron fotosíntesis oxigénica basada en porfirinas , que producía dioxígeno como producto de desecho. Al principio, la mayor parte de este oxígeno se disolvía en el océano y luego era absorbido mediante la reducción por compuestos ferrosos superficiales , metano atmosférico y sulfuro de hidrógeno . Sin embargo, a medida que continuaba la fotosíntesis de las cianobacterias, el oxígeno acumulado sobresaturó el reservorio reductor de la superficie terrestre [ 11 ] y se liberó como oxígeno libre que "contaminaba" la atmósfera, lo que provocó un cambio permanente en la química atmosférica conocido como el Gran Evento de Oxigenación .

La atmósfera , antes reductora y ahora oxidante, era altamente reactiva y tóxica para la biosfera anaeróbica . Además, el metano atmosférico se agotó por el oxígeno y se redujo a niveles traza , siendo reemplazado por gases de efecto invernadero mucho menos potentes, como el dióxido de carbono y el vapor de agua , este último también precipitado fácilmente del aire a bajas temperaturas. La temperatura de la superficie terrestre descendió significativamente, en parte debido a la reducción del efecto invernadero y en parte porque la luminosidad solar y/o las actividades geotérmicas también eran menores en ese momento, [ 6 ] lo que condujo a una Tierra glacial .

Tras el impacto combinado de la oxidación y el cambio climático, que devastó la biosfera anaeróbica (probablemente dominada entonces por tapetes microbianos arqueales ), los organismos aerobios capaces de respirar oxígeno pudieron proliferar rápidamente y explotar los nichos ecológicos que los anaerobios habían dejado vacantes en la mayoría de los entornos. Las colonias anaerobias supervivientes se vieron obligadas a adoptar una vida simbiótica con los aerobios, en la que estos últimos aportaban los materiales orgánicos que los aerobios necesitaban, y los aerobios consumían y "desintoxicaban" el entorno de moléculas de oxígeno letales para los anaerobios. Esto también pudo haber provocado que algunas arqueas anaerobias comenzaran a invaginar sus membranas celulares en endomembranas para proteger los ácidos nucleicos citoplasmáticos , permitiendo la endosimbiosis con eubacterias aerobias (que finalmente se convirtieron en mitocondrias productoras de ATP ), y esta simbiogénesis contribuyó a la evolución de los organismos eucariotas durante el Proterozoico .

Véase también

Referencias

  1. ↑ Tang, Haoshu; Chen, Yanjing (1 de septiembre de 2013). "Glaciaciones globales y cambio atmosférico a ca. 2.3 Ga" . Geoscience Frontiers . 4 (5): 583– 596. Bibcode : 2013GeoFr...4..583T . doi : 10.1016/j.gsf.2013.02.003 .
  2. ↑ Young, Grant M; Long, Darrel GF; Fedo, Christopher M; Nesbitt, H.Wayne (junio de 2001). "Cuenca huroniana paleoproterozoica: producto de un ciclo de Wilson interrumpido por glaciaciones y un impacto de meteorito" . Geología sedimentaria . 141–142 : 233–254 . Bibcode : 2001SedG..141..233Y . doi : 10.1016/S0037-0738(01)00076-8 .
  3. ↑ Bekker, Andrey (2020), «Glaciación huroniana», en Gargaud, Muriel; Irvine, William M.; Amils, Ricardo; Claeys, Philippe (eds.), Enciclopedia de astrobiología , Berlín, Heidelberg: Springer, pp. 1–9 , doi : 10.1007/978-3-642-27833-4_742-5 , ISBN  978-3-642-27833-4, S2CID 245528915 
  4. ↑ Página de EPA.gov "Comprender el potencial del calentamiento global"
  5. ↑ "Geólogos descubren una antigua extinción masiva de hace 2 mil millones de años" . 5 de septiembre de 2019.
  6. 1 2 Plait, Phil (28 de julio de 2014). "Cuando una especie envenena a todo un planeta" . Revista Slate . Recuperado el 16 de marzo de 2022 .
  7. ↑ Coleman, AP (1 de marzo de 1907). "Una edad de hielo huroniana inferior". American Journal of Science . s4-23 (135): 187– 192. Bibcode : 1907AmJS...23..187C . doi : 10.2475/ajs.s4-23.135.187 . ISSN 0002-9599 . 
  8. ↑ Bekker, Andrey (2014). «Glaciación huroniana». Enciclopedia de astrobiología . págs. 1–8 . doi : 10.1007/978-3-642-27833-4_742-4 . ISBN  978-3-642-27833-4.
  9. ↑ Young, Grant M. (abril de 1970). "¿Una extensa glaciación proterozoica temprana en América del Norte?" . Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology . 7 (2): 85– 101. Bibcode : 1970PPP.....7...85Y . doi : 10.1016/0031-0182(70)90070-2 .
  10. ↑ Nesbitt, HW; Young, GM (octubre de 1982). "Climas y movimientos de placas del Proterozoico temprano inferidos a partir de la química de elementos mayores de las lutitas" . Nature . 299 (5885): 715–717 . Bibcode : 1982Natur.299..715N . doi : 10.1038/299715a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4339149 .  
  11. 1 2 3 Kopp, Robert (14 de junio de 2005). "La Tierra bola de nieve paleoproterozoica: un desastre climático provocado por la evolución de la fotosíntesis oxigénica" . PNAS . 102 ( 32): 11131– 11136. Bibcode : 2005PNAS..10211131K . doi : 10.1073/pnas.0504878102 . PMC 1183582. PMID 16061801 .  
  12. ↑ "CÓDIGO ESTRATIGRÁFICO DE AMÉRICA DEL NORTE: Comisión Norteamericana de Nomenclatura Estratigráfica" (PDF) . AAPG Bulletin . 89 (11): 1547–1591 . Noviembre de 2005. doi : 10.1306/07050504129 . ISSN 0149-1423 . 
  13. ↑ Eyles, Nicholas; Young, Grant (1994). Deynoux, M.; Miller, JMG; Domack, EW ; Eyles, N.; Fairchild, IJ; Young, GM (eds.). Controles geodinámicos sobre la glaciación en la historia de la Tierra, en El registro glacial de la Tierra . Cambridge: Cambridge University Press. págs. 3–5 . ISBN  978-0-521-54803-8.
  14. ↑ Rasmussen, Birger; et al. (5 de noviembre de 2013). "Correlación de glaciaciones paleoproterozoicas basada en edades de circones U-Pb para capas de toba en los supergrupos Transvaal y Huroniano" . Earth and Planetary Science Letters . 382 : 173–180 . Bibcode : 2013E & PSL.382..173R . doi : 10.1016/j.epsl.2013.08.037 . 
  15. ↑ Kurucz, Sophie; et al. (octubre de 2021). "El primer evento de bola de nieve de la Tierra: evidencia del Supergrupo Huroniano del Paleoproterozoico temprano" . Precambrian Research . 365 106408. Bibcode : 2021PreR..36506408K . doi : 10.1016/j.precamres.2021.106408 . S2CID 244217078 .  
  16. ↑ Williams, George E.; Schmidt, Phillip W. (2 de diciembre de 1997). "Paleomagnetismo de las formaciones paleoproterozoicas Gowganda y Lorrain, Ontario: baja paleolatitud para la glaciación huroniana" . Earth and Planetary Science Letters . 153 (3): 157– 169. Bibcode : 1997E & PSL.153..157W . doi : 10.1016/S0012-821X(97)00181-7 . ISSN 0012-821X . 
  17. ↑ Kopp, Robert E.; Kirschvink, Joseph L.; Hilburn, Isaac A.; Nash, Cody Z. (9 de agosto de 2005). "La Tierra bola de nieve paleoproterozoica: un desastre climático provocado por la evolución de la fotosíntesis oxigénica" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 102 (32): 11131– 11136. Bibcode : 2005PNAS..10211131K . doi : 10.1073/pnas.0504878102 . ISSN 0027-8424 . PMC 1183582. PMID 16061801 .   
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