Un estudio recién publicado en la revista Earth and Planetary Science Letters revela que los eventos que los geólogos emplean para distinguir las transiciones entre capítulos geológicos en la historia de la Tierra siguen un patrón jerárquico oculto hasta ahora. Evidenciar esta constante ayudará a los investigadores a entender los grandes cambios pasados y futuros.
«Las escalas de tiempo geológicas pueden parecer líneas de tiempo ordenadas en los libros de texto, pero sus fronteras relatan una historia mucho más caótica», afirma el coautor del estudio Andrej Spiridonov, geólogo y paleontólogo de la Universidad de Vilnius en Lituania, a ScienceAlert.
«Nuestros hallazgos muestran que lo que parecía ruido irregular es en realidad la clave para entender cómo cambia nuestro planeta y hasta dónde puede llegar ese cambio”, añade Spiridonov.
Procesos de cambio y patrones ocultos
La historia de nuestro planeta está llena de alteraciones, algunas lo suficientemente intensas como para desencadenar nuevas escalas geológicas. Esto incluye cambios entre divisiones relativamente cortas como edades y épocas, así como intervalos de tiempo mucho más largos como eras y eones.
El ejemplo más famoso es el del asteroide de Chicxulub que acabó con los dinosaurios hace 66 millones de años. El impacto generó una serie de cambios que bastaron para concluir la Era Mesozoica y dar inicio al Cenozoico. Esta era continúa hasta hoy y se subdivide en tres períodos y al menos siete épocas.
Aquel impacto catastrófico se utiliza así como punto de transición entre eras. Los procesos que impulsan estas transiciones son complicados, generando intervalos de relativa estabilidad y duración indeterminada interrumpidos por cataclismos aparentemente impredecibles de distintos tipos y magnitudes. Sin embargo, un patrón emerge.
El estudio se centra en el Eón Fanerozoico, que data de hace unos 540 millones de años e incluye las eras Cenozoica, Mesozoica y Paleozoica. Es uno de los cuatro eones de la Tierra hasta la fecha, precedido por el Proterozoico, Arcaico y Hádico.
Spiridonov y sus colegas utilizaron las divisiones establecidas por la Comisión Internacional de Estratigrafía y analizaron límites basados en rangos estratigráficos formados por los restos de animales marinos y grupos de fósiles como los conodontos, ammonoideos, graptolitos y nanoplancton calcáreo.
Variabilidad geológica y escalas
«El intervalo entre eventos clave en la historia de la Tierra, desde extinciones masivas hasta explosiones evolutivas, no está distribuido completamente al azar«, afirma Spiridonov. «Siguen una lógica multifractal que revela cómo la variabilidad se encadena a través del tiempo».
Los investigadores calcularon así la ‘escala temporal externa’ de la Tierra: cuánto tiempo se necesita para observar la amplitud de la variabilidad natural de nuestro planeta. Según sus resultados, este intervalo debe ser de al menos 500 millones de años.
«Si queremos comprender todo el rango de comportamientos terrestres, tanto de calma como de agitación global repentina, necesitamos registros geológicos que abarquen como mínimo medio billón de años. Idealmente, un billón«, señala el investigador. El estudio advierte que analizar escalas de tiempo más cortas puede no mostrar los extremos que la Tierra es capaz de producir.
Para caracterizar la distribución de estas unidades temporales y sus límites, los investigadores desarrollaron un nuevo modelo, descrito como “proceso compuesto multifractal-Poisson”.
El análisis revela que los eventos definitorios de etapas se encuentran organizados de forma jerárquica, formando una cascada de agrupaciones dentro de agrupaciones.
«Ahora tenemos evidencia matemática de que los cambios en el sistema terrestre no son simplemente irregulares”, destaca Spiridonov, “sino estructurados y profundamente jerárquicos«. Más allá de ayudarnos a entender lo ocurrido en los últimos 4,5 mil millones de años, estos hallazgos podrían ofrecer información valiosa para anticipar lo que sucederá en el futuro, concluye.
