Los primeros continentes saltaron a la superficie de la Tierra 500 millones de años antes de lo que se pensaba.

La mayoría de la gente sabe que las masas de tierra en las que todos vivimos representan solo el 30% de la superficie terrestre y el resto está cubierto por los océanos.

El surgimiento de los continentes fue un momento crucial en la historia de la vida en la Tierra, sobre todo porque son la humilde morada de la mayoría de los humanos. Pero aún no está claro exactamente cuándo aparecieron por primera vez estas masas continentales en la Tierra y qué procesos tectónicos las construyeron.

Nuestra investigación, publicado en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, estima la edad de las rocas de los fragmentos continentales más antiguos (llamados cratones) en India, Australia y Sudáfrica. La arena que creó estas rocas alguna vez habría formado algunas de las primeras playas del mundo.

Concluimos que los primeros grandes continentes se abrieron paso por encima del nivel del mar hace unos 3.000 millones de años, mucho antes de los 2.500 millones de años estimados por investigaciones anteriores.

Una playa de 3.000 millones de años

A medida que los continentes se elevan por encima de los océanos, comienzan a erosionarse. El viento y la lluvia rompen las rocas en granos de arena, que son arrastrados río abajo por los ríos y se acumulan a lo largo de las costas para formar playas.

Estos procesos, que ahora podemos observar en acción durante un viaje al mar, han estado operando durante miles de millones de años. Al rastrear la roca en busca de signos de depósitos de playas antiguas, los geólogos pueden estudiar episodios de formación de continentes que ocurrieron en el pasado distante.

Izquierda: formaciones de arenisca (con regla de escala); derecha: imágenes microscópicas de granos de circón. Crédito: proporcionado por el autor

El cratón Singhbhum, un antiguo trozo de corteza continental que forma las partes orientales del subcontinente indio, contiene varias formaciones de arenisca antigua. Estas capas se formaron originalmente a partir de arena depositada en playas, estuarios y ríos, que luego fue enterrada y comprimida en la roca.

Determinamos la edad de estos depósitos mediante el estudio de granos microscópicos de un mineral llamado circón, que se conserva dentro de estas areniscas. Este mineral contiene pequeñas cantidades de uranio, que muy lentamente se convierte en plomo por desintegración radiactiva. Esto nos permite estimar la edad de estos granos de circón, usando una técnica llamada datación con uranio-plomo, que se presta bien a la datación de rocas muy antiguas.

Los granos de circón revelan que las areniscas de Singhbhum se depositaron hace unos 3.000 millones de años, lo que las convierte en uno de los depósitos de playa más antiguos del mundo. Esto también sugiere que una masa continental emergió en lo que hoy es India hace al menos 3 mil millones de años.

Curiosamente, las rocas sedimentarias de alrededor de esta edad también están presentes en los cratones más antiguos de Australia (los cratones Pilbara y Yilgarn) y Sudáfrica (el cratón Kaapvaal), lo que sugiere que pueden haber surgido más masas continentales en este momento en todo el mundo.

Levantate por encima de ello

¿Cómo lograron los continentes rocosos elevarse por encima de los océanos? Una característica única de los continentes es su corteza gruesa y flotante, que les permite flotar sobre el manto de la Tierra, como un corcho en el agua. Al igual que los icebergs, las cimas de los continentes de gruesa corteza (típicamente más de 45 km de espesor) sobresalen del agua, mientras que los bloques continentales con capas más delgadas de unos 40 km permanecen sumergidos.

Entonces, si el secreto del ascenso de los continentes se debe a su grosor, debemos comprender cómo y por qué comenzaron a hincharse en primer lugar.

Los granitos son algunos de los tipos de roca menos densos y más flotantes (pluma incluida para escala). Crédito: proporcionado por el autor

Los continentes más antiguos, incluido Singhbhum Craton, están formados por granito, formado por la fusión de rocas preexistentes en la base de la corteza. En nuestra investigación, encontramos que los granitos en Singhbhum Craton se formaron a profundidades cada vez mayores entre hace aproximadamente 3.500 millones y 3.000 millones de años, lo que implica que la corteza se estaba volviendo más gruesa durante esta ventana de tiempo.

Dado que los granitos son uno de los tipos de rocas menos densas, la antigua corteza de Singhbhum Craton se habría vuelto progresivamente más flotante a medida que se hacía más gruesa. Calculamos que hace unos 3.000 millones de años, la corteza continental del Singhbhum Craton se había vuelto de unos 50 km de espesor, lo que la hacía lo suficientemente flotante como para comenzar a elevarse por encima del nivel del mar.

El ascenso de los continentes tuvo una profunda influencia en el clima, la atmósfera y los océanos de la Tierra primitiva. Y la erosión de estos continentes habría proporcionado nutrientes químicos a los entornos costeros donde floreció la vida fotosintética temprana, lo que habría llevado a una auge en la producción de oxígeno y finalmente ayudando a crear el atmósfera rica en oxígeno en el que prosperamos hoy.

La erosión de los primeros continentes también habría ayudado a secuestrar dióxido de carbono de la atmósfera, lo que habría llevado al enfriamiento global de la Tierra primitiva. De hecho, también se producen los primeros depósitos glaciares aparecer en el registro geológico hace unos 3.000 millones de años, poco después de que los primeros continentes emergieran de los océanos.

Escrito por:

• Priyadarshi Chowdhury – Investigador postdoctoral, Universidad de Monash
• Jack Mulder, investigador asociado, Universidad de Queensland
• Oliver Nebel, profesor asociado, Universidad de Monash
• Peter Cawood – Profesor y miembro laureado de ARC, Universidad de Monash

Publicado originalmente el La conversación.