La Gran Discordancia: por qué faltan 200 millones de años en la historia de la Tierra

En 1869, el geólogo John Wesley Powell lideró la primera expedición científica a través del Gran Cañón del Colorado y se topó con algo que no encajaba. En las paredes del cañón, rocas de casi 2.000 millones de años contactaban de forma abrupta con otras mucho más jóvenes. Entre medias, nada. Como si a la historia de la Tierra le hubieran arrancado un capítulo entero —o varios— de golpe.

Esa cicatriz tiene nombre propio desde hace siglo y medio: la Gran Discordancia. Y durante todo ese tiempo, los geólogos han propuesto explicaciones que nunca terminaban de encajar: glaciaciones globales, ruptura de supercontinentes, descenso del nivel del mar. Ahora, un estudio publicado en la revista Nature por dos investigadores de la Universidad de Wollongong (Australia) propone la primera explicación que, según sus autores, funciona a escala planetaria. Y el culpable no está en la superficie, sino a cientos de kilómetros de profundidad.

Un libro con las páginas arrancadas

Las capas de roca sedimentaria se apilan en orden cronológico, como las páginas de un libro: las más antiguas abajo, las más jóvenes arriba. Pero en medio mundo —el Gran Cañón, Europa, Australia, África, Asia— las rocas del período Cámbrico, de unos 540 millones de años, se sientan directamente sobre granitos y rocas cristalinas que pueden superar los mil millones. El salto temporal varía según el lugar: de 200 millones de años a más de 1.000 millones.

«Imaginen un libro al que le falta una gran sección en el medio. La Gran Discordancia es ese vacío en la historia de la Tierra, donde la narración salta directamente de los primeros capítulos a una parte mucho más avanzada. Nuestra investigación sugiere que estas páginas no se perdieron por casualidad.»

Quien habla es Santosh Dhungana, autor principal del estudio y doctorando en Wollongong, junto a su supervisor, el profesor asociado Nicolas Flament. Su hipótesis de trabajo era que las explicaciones anteriores —la erosión masiva de la glaciación global «Tierra Bola de Nieve», la formación de rifts, las plumas mantélicas— podían ser piezas del puzle, pero nunca el puzle completo. Ninguna había sido puesta a prueba de forma exhaustiva a escala continental.

La tarta en el horno: qué propone el estudio

La respuesta, sostienen los autores, está en la convección del manto: los movimientos lentísimos de la roca caliente y sólida del interior terrestre, que durante cientos de millones de años empujaron continentes enteros hacia arriba y luego dejaron que se hundieran. Como una tarta inmensa en el horno que sube, se agrieta por fuera y después se desinfla.

Mediante simulaciones numéricas de esos movimientos, Dhungana y Flament reconstruyeron qué hacía la superficie terrestre durante el Neoproterozoico (de hace 1.000 a unos 540 millones de años) y el Fanerozoico (los últimos 540 millones). Y el modelo coincidió, región por región, con la huella geológica: los ascensos y descensos predichos ocurren exactamente donde la Gran Discordancia está mejor documentada —en los antiguos núcleos continentales de Laurentia (Norteamérica), Báltica (norte de Europa) y el norte de China—.

La receta: elevar, erosionar, hundir

El mecanismo completo tiene tres actos, y el orden importa. La secuencia que dibujan las simulaciones es esta:

1. 1Elevación continental prolongada durante el Neoproterozoico, con un pico en el Criogénico: las corrientes del manto empujaron hacia arriba grandes extensiones de los cratones.
2. 2Erosión intensa de esa superficie recién elevada, ayudada por la acción de los glaciares: kilómetros de roca se convirtieron en sedimento que el agua y el hielo se llevaron. Aquí se pierden, literalmente, los capítulos del libro.
3. 3Hundimiento rápido al inicio del Cámbrico: los continentes se hundieron, los mares avanzaron y los sedimentos nuevos sepultaron la superficie erosionada, preservando la cicatriz hasta hoy.

«Un único y prolongado período de elevación, seguido de un largo período de hundimiento, habría sido la receta ideal para eliminar la roca y preservar la superficie erosionada», resume Flament. Sin el segundo acto, la erosión habría seguido borrando el registro; sin el tercero, la discordancia nunca habría quedado fosilizada bajo capas nuevas.

Las hipótesis que no convencían a nadie

Para entender el valor del nuevo estudio conviene repasar qué se había propuesto antes. La candidata favorita durante años fue la Tierra Bola de Nieve: las glaciaciones globales del Criogénico, cuando el hielo llegó a cubrir buena parte del planeta, habrían actuado como una lija gigantesca, arrastrando a su paso los sedimentos que cubrían la roca madre. El argumento tenía fuerza porque las zonas que sufrieron aquella glaciación coinciden, aproximadamente, con las regiones donde hoy se localiza la Gran Discordancia.

Pero la hipótesis glacial no explicaba por qué el vacío es tan desigual entre continentes, ni por qué aparece en lugares que nunca llegaron a congelarse. Otras propuestas —la formación de rifts al romperse el supercontinente Rodinia, la actividad de plumas mantélicas, el descenso global del nivel del mar— cubrían casos concretos pero fallaban al escalar a todo el planeta. Ninguna, subrayan los autores, había sido puesta a prueba de forma exhaustiva.

En el propio Gran Cañón se puede leer el problema a simple vista: bajo los sedimentos cámbricos aparecen los esquistos y granitos del basamento, rocas metamórficas de casi 2.000 millones de años que forman las paredes más profundas del cañón. Entre ambos paquetes, la línea de contacto es nítida, casi insultante. El registro geológico mejor expuesto del mundo tiene, precisamente ahí, su mayor tachón.

Y qué tiene que ver con la explosión de la vida

El cierre de la Gran Discordancia coincide con uno de los momentos más importantes de la historia de la vida: la explosión cámbrica, cuando en apenas unos millones de años aparecieron en el registro fósil la mayoría de los grandes grupos animales. ¿Casualidad? Los autores no lo afirman, pero tampoco la descartan: la subsidencia rápida permitió una acumulación masiva de sedimentos justo en ese período, y los cambios en la erosión continental pudieron alterar la química del agua de mar.

«La Gran Discordancia marca una superficie erosiva de gran extensión global vinculada a cambios climáticos y transiciones ambientales que precedieron a la explosión cámbrica de la vida», escriben en Nature. Su propuesta para trabajos futuros: investigar cómo ese baile de elevación y hundimiento afectó a la sedimentación, a la química marina y, en última instancia, a la diversificación animal.

No es la primera vez que la geología convierte un misterio de 150 años en un problema resuelto con ordenadores, y tampoco será la última. Powell bajó el Colorado en barcas de madera anotando lo que veía en las paredes del cañón; Dhungana y Flament han necesitado simulaciones del interior del planeta para explicar lo que aquel vio. Las páginas arrancadas del libro de la Tierra siguen perdidas —la erosión no devuelve lo que se lleva—, pero al menos ya sabemos quién se las llevó.