Geología

Geología histórica

Un puente de tierra, puente terrestre o puente continental, en biogeografía, es un istmo o amplia conexión entre áreas terrestres de otra manera separadas. A lo largo de la Historia han permitido a animales y plantas terrestres cruzar y colonizar nuevas tierras. Los puentes de tierra pueden ser creados por regresión marina, en la que el nivel del mar cae, exponiendo zonas someras de poca profundidad, antes secciones sumergidas de la plataforma continental; o cuando se crean nuevas tierras por la tectónica de placas; u ocasionalmente cuando el fondo del mar se eleva debido a la recuperación post-glacial después de una glaciación.

Ejemplos destacados

Algunos destacados ejemplos de puentes terrestres son los siguientes:

• el puente de tierra de Beringia, que intermitentemente conectó Asia con América del Norte cuando el nivel del mar subió y bajo el efecto de las edades de hielo;
• el istmo de Panamá, cuya aparición hace 3 millones de años permitió el Gran Intercambio Americano;
• la península del Sinaí, que vincula África y Eurasia;
• la Doggerland, una antigua masa de tierra en el sur del mar del Norte que conectaba la isla de Gran Bretaña a la parte continental europea durante la última edad de hielo.

La teoría de los puentes de tierra

En el siglo XIX una serie de científicos observaron similitudes geológicas y zoológicas desconcertantes entre zonas muy distantes entre sí. Para resolver estos problemas,

(...) cada vez que los geólogos y paleontólogos estaban ante una pérdida para explicar las obvias similitudes transoceánicas de la vida que deducían de los registros fósiles, afilaban sus lápices y trazaban puentes terrestres entre los continentes apropiados.

(…) whenever geologists and paleontologists were at a loss to explain the obvious transoceanic similarities of life that they deduced from the fossil records, they sharpened their pencils and sketched land bridges between appropriate continents.

William R. Corliss¹

El concepto fue propuesto por primera vez por el geólogo suizo-estadounidense Jules Marcou (1824–98) en Lettres sur les roches du Jura.²

Algunos de esos hipotéticos puentes de tierra fueron los siguientes:³

• Lemuria, en el océano Índico;
• Archiboreis, en el Atlántico Norte;
• Archatlantis, de las Antillas al Norte de África;
• Archhelenis, desde Brasil a Sudáfrica;
• Archigalenis, desde América Central a través de Hawai hasta el noreste de Asia;
• Archinotis, desde América del Sur a la Antártida.

Todos ellos quedaron obsoletas con la aceptación gradual de la deriva continental y el desarrollo de la tectónica de placas a mediados de siglo XX.

teoría de la deriva continental, volví a encontrarme con esos viejos amigos fantasma que fueron los puentes de tierra. Para quien no esté prevenido de qué va esto, sólo tiene que tomar un mapa del mundo impreso y armarse con unas tijeras. A continuación, habrá de recortar las siluetas de los continentes para, más tarde, montar un puzzle en el que, por ejemplo, África y América del Sur encajarán con bastante precisión. De acuerdo, no es más que una simplificación en la que se olvidan las plafaformas continentales y muchos otros detalles, pero para el caso nos servirá. Como puede comprobarse con facilidad, surge una idea al instante: ¡los continenes se mueven y una vez, en el pasado, estuvieron unidos! Se trata, nuevamente simplificando mucho, de la esencia de la teoría de la deriva continental de Alfred Wegener, que ya visitó TecOb hace años. Ahora bien, el que la idea sea intuitiva, sencilla y elegante, no significa que fuera rápidamente aceptada. A Wegener le llamaron de todo y pasaron muchas décadas hasta que la deriva continental fue aceptada mayoritariamente, más que nada porque en su momento no había un modo de explicar cómo se movían los continentes. Hoy, gracias a la tectónica de placas, conocemos bastante bien el mecanismo de ese movimiento pero, incluso hasta bien entrado el siglo XX, el movimiento continental seguía siendo cuestionado. La deriva continental era una solución muy válida para algunos problemas que daban bastantes dolores de cabeza, pero como no cabía en la mente de la mayoría de los geólogos de su tiempo que un meteorólogo les fuera a explicar a ellos algo “ya sabido”, se les ocurrió un ardid al que se recurrió en muchas ocasiones. Se trataba de los “puentes de tierra”.

¿Cómo explicar que fósiles de una misma especie se pudieran encontrar en ambos lados del Atlántico? Es sólo un ejemplo, pues había cientos de pequeños problemillas similares, que eran completamente inexplicables si se partía de la idea de que los continentes siempre habían ocupado las posiciones actuales. Así, con un mapa del mundo como arma principal, comenzaron a imaginarse fantasmales y gigantescos puentes de tierra que cruzaban los océanos del pasado y que ahora estarían sumergidos. En lejanos tiempos los animales a los que corresponden los problemáticos fósiles habrían recorrido esos puentes de tierra para ir saltando de continente en continente. En conclusión, como la realidad y las pruebas eran tozudas, pero no se podía aceptar que los continentes se desplazaban,se hizo lo posible por hacer que la opinión mayoritaria cuadrara con la realidad, aunque fuera a golpe de tinta e imaginación sin límites.

Ejemplo de disposición de puentes de tierra. Fuente.

De ahí a imaginarse continentes perdidos como la Atlántica (Archatlantis, como fue llamada por algunos geólogos, sobre todo alemanes) o Lemuria, a modo de recursos con los que atacar a la deriva continental, sólo había un paso. Los puentes de tierra surgieron por todas partes, uniendo todos los continentes sobre los océanos. Se trató de uno de esos casos en los que el ofuscamiento llegó a niveles de ridículo, pero incluso así los puentes de tierra se imaginaban, se dibujaban y se defendían con toda la fuerza de la erudición que fue posible. Bill Bryson, en su siempre recomendable Una breve historia sobre casi todo, mencionaba de este modo el caso de los puentes de tierra:

Un reto de ese tipo habría sido bastante doloroso procediendo de un geólogo, pero Wegener no tenía un historial en geología. Era meteorólogo, Dios santo. Un hombre del tiempo… un hombre del tiempo alemán. Eran defectos que no tenían remedio. Así que los geólogos se esforzaron todo lo posible por refutar sus pruebas y menospreciar sus propuestas. Para eludir los problemas que planteaba la distribución de los fósiles, postularon «puentes de tierra» antiguos siempre que era necesario. Cuando se descubrió que un caballo antiguo llamado Hipparion había vivido en Francia y en Florida al mismo tiempo, se tendió un puente de tierra que cruzaba el Atlántico. Cuando se llegó a la conclusión de que habían existido simultáneamente tapires antiguos en Suramérica y en el sureste asiático, se tendió otro puente de tierra. Los mapas de los mares prehistóricos no tardaron en ser casi sólidos debido a los puentes de tierra hipotéticos que iban desde Norteamérica a Europa, de Brasil a África, del sureste asiático a Australia, desde Australia a la Antártida… Estos zarcillos conexores no sólo habían aparecido oportunamente siempre que hacía falta trasladar un organismo vivo de una masa continental a otra, sino que luego se habían esfumado dócilmente sin dejar rastro de su antigua existencia. De todo esto, claro, no había ninguna prueba —nada tan erróneo podía probarse—. Constituyó, sin embargo, la ortodoxia geológica durante casi medio siglo.

El concepto de puente de tierra, sin embargo, sigue presente enbiogeografía en ciertos lugares, pues sí tiene validez para explicar algunos casos de distribución de especies, sobre todo cuando se tiene en cuenta el nivel de los océanos, inferior al actual, a lo largo de las glaciaciones. Ahí están los puentes de tierra de Bering, el que existió entre la Europa continental e Inglaterra, o entre el sur asiático e Indonesia. Sobrevive hasta nuestros días un ejemplo clásico, el itsmo de Panamá, pero de los imaginarios puentes de tierra que saltaban a lo largo de miles de kilómetros entre América y África, por ejemplo, no queda más que un bochornoso recuerdo.

La termocronología es el estudio de la evolución térmica de una región de un planeta. Los termocronologistas utilizan la datación radiométrica con las temperaturas de cierre que representan la temperatura de los minerales estudiados en un tiempo determinado por los datos registrados para entender la historia térmica de una roca específica, mineral o unidad geológica. Es un subcampo de lageología y está estrechamente asociada con la geocronología.

Un estudio termocronológico típico incluye las fechas de una serie de muestras de rocas de diferentes áreas de una región, a menudo procedentes de un transecto vertical a lo largo de un cañón empinado, acantilado o pendiente. Estas muestras se fechan. Con algunos conocimientos acerca de la estructura térmica del subsuelo, estas fechas se trasladan a los momentos en que ese lugar en particular estaba a temperatura de cierre del mineral. Esto por lo tanto da el rango de extracción de la roca.

Algunos sistemas isotópicos usados comúnmente en termocronología incluyen huellas de fisión en circón y apatita, datación potasio-argón y datación argón-argón en apatita, datación uranio-torio-helio en circón y apatita, y datación ⁴He/³He.

Los procedimientos analíticos que se utilizan en el Laboratorio de Huellas de Fisión de la Universidad de Cádiz, tanto para la realización de análisis de apatito como de circón, son los procedimientos estándares utilizados por la mayor parte de los laboratorios modernos, calibrados mediante estándares internacionales de edad y están avalados por publicaciones de datos en revistas internacionales. El laboratorio posee todos los medios técnicos necesarios para completar el análisis y es completamente autónomo.

La separación de apatitos y circones se efectúa triturando la roca con una quebrantadora de mandíbulas (Pulveristte 1, Fritz) y un molino de discos (Pulverisette 13, Fritz)y procesando la fracción menor de 250 micras obtenida mediante tamizado.

Posteriormente se realiza una concentración de la fracción pesada mediante el uso de una mesa de Wilfley. De esta fracción se extraen los minerales de densidad mayor de 2.95 g/cm³ usando para ello LST o TBE como líquido denso. En esta fracción se concentra el apatito y circón mediante un separador magnético de barrera Frantz LB-1, usando corrientes de entre 0.6 y 1.2 A. La separación final del apatito del circón se realiza usando diiodometano como líquido denso.

Los concentrados de apatito se montan en resina de epoxy transparente de altísima calidad y se exponen superficies internas de los cristales mediante debastado de la muestra con carborundo de 100 y 1800 grit y pulido con diamante de 1 y 3 micras usando una pulidora automática Struers Rotopol 35. El ataque para revelar las huellas espontáneas en apatito se realiza con HNO₃ a una temperatura de 20.0 +/- 0.5°C, durante 20 segundos.

Se utiliza para obtener las edades el método del detector externo, usando como tal un moscovita sin U, y un valor de 0.5 como factor de corrección de geometría 2pi/4pi. Los pares muestra/detector se montan en capsulas X7 junto con dos dosímetros CN2 o CN-5 situados en la parte alta y baja de la misma para comprobar el flujo de neutrones y corregir su posible gradiente. La irradiación con neutrones termales se realiza en el reactor nuclear X7 del ANSTO (Australian Nuclear Science and Technology Organisation) de usando un flujo de entre 1 y 9 x 10^15 n/cm². Las edades se determinan mediante el método del calibrado zeta según Hurford y Green (1983) con un valor para el parámetro zeta para apatito (CN-5)LB de 339 +/- 5 (n=22) y para circón (CN2) de 137 +/- 4(n=25) obtenidos mediante el uso de estándar internacionales de edades (Durango, Fish Cannyon, Mt Dromedary, Tardree y Buluk). Las densidades de huellas espontáneas e inducidas y las longitudes de las mismas se determinan a 1250 aumentos de magnificación en un microscopio Zeiss Axioskop 2 equipado con una platina computerizada Kinetek y una mesa digitalizadora calibrada con un micrómetro de campo. Los cálculos de edades centrales y la proyección en diagramas radiales se han realizado usando el programa Trackkey de Dunkl (2001).

Los circones se montan embebiéndolos en láminas de teflón y se pulen de forma semejante a como se hace con los apatitos. Para el revelado de las huellas espontáneas en circón se utiliza un fundido eutéctico de NaOH y KOH a 226º C. Este ataque se hace en el interior de un horno y la técnica empleada es la de 'ataque por pasos' o 'step etching' siendo los tiempos de ataque variables entre 1 y 100 horas. La determinación de las edades se realiza igualmente por el método del detecto externo usando una técnica similar a la que se describía para el apatito.

Para la realización de modelos matemáticos se utilizan los software MonteTrax (Gallagher, 1996) y AFTsolve (Ketcham et al., 2000) usando las restricciones geológicas convenientes en cada caso.