Según un estudio reciente, los eventos usan los geólogos para distinguir las transiciones entre los capítulos geológicos en la historia de la Tierra siguen a un patrón jerárquico oculto, uno que podría arrojar luz sobre tumulto pasado y futuro.
“Las escalas de tiempo geológicas pueden parecer líneas de tiempo ordenadas en los libros de texto, pero sus límites cuentan una historia mucho más caótica”. dice El coautor del estudio Andrej Spiridonov, geólogo y paleontólogo de la Universidad de Vilnius en Lituania.
“Nuestros hallazgos muestran que lo que parecía ruido desigual es en realidad una clave para comprender cómo cambia nuestro planeta y qué tan lejos puede llegar ese cambio”, Spiridonov dice.
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La historia de nuestro planeta es lleno de trastornosalgunos lo suficientemente dramáticos como para desencadenar bloques completamente nuevos de tiempo geológico. Esto incluye cambios entre divisiones relativamente cortas como edades y épocas, así como unidades de tiempo mucho más largas como épocas y eones.
El asteroide que diezmó el dinosaurios Hace 66 millones de años, por ejemplo, causó suficiente interrupción general para ayudar a concluir la era mesozoica y comenzar el cenozoico. El cenozoico, que continúa hoy, se subdivide aún más en tres períodos y al menos siete épocas.
Los procesos que impulsan estas transiciones son complicados, lo que produce intervalos variables de estabilidad relativa puntuada por calamidades aparentemente impredecibles de diferentes tipos y magnitudes.
Sin embargo, hay señales de que esto puede ser menos caprichoso de lo que parece.
El nuevo estudio se centra en el actual eón phanerozoico, que se remonta a alrededor de 540 millones de años e incluye las épocas cenozoicas, mesozoicas y paleozoicas. Es uno de los cuatro eones de la Tierra hasta ahora, precedidos por el Proterozoico, Archean y Hadean.
Spiridonov y sus colegas utilizaron divisiones de tiempo establecidas por la Comisión Internacional de Estratigrafía, pero también analizaron los límites basados en rangos estratigráficos de animales marinos y en taxones antiguos como conodontos, amonoides, graptolitosy nanoplancton calcáreo.
Los límites entre las unidades de tiempo formaron constantemente grupos intrigantes, encontraron, separados por largos tramos de relativa calma.
Esta distribución desigual sugiere un sistema multifráctico, o uno cuya dinámica compleja está dictada por un espectro continuo de exponentes.
“Los intervalos entre eventos clave en la historia de la Tierra, desde extinciones masivas hasta explosiones evolutivas, no se dispersan completamente de manera completamente uniforme”, Spiridonov dice. “Siguen una lógica multifráctica que revela cómo la variabilidad cae en cascada a través del tiempo”.
Los investigadores buscaron estimar la ‘escala de tiempo exterior’ de la Tierra, o la cantidad de tiempo necesaria para revelar la amplitud de la variabilidad natural de nuestro planeta.
Según sus hallazgos, concluyen que este lapso es de al menos 500 millones de años.
“Si queremos entender el rango completo de los comportamientos de la Tierra, ya sea períodos de calma o agitación global repentina, necesitamos registros geológicos que cubran al menos medio mil millones de años. E idealmente, mil millones”, Spiridonov dice.
Estudiar escalas de tiempo más cortas puede no transmitir los extremos que nuestro planeta es capaz de producir, advierten los investigadores.
Desde toda la historia humana ha ocurrido dentro de una reciente astilla de tranquilidad, una comprensión más robusta de los patrones a gran escala de la Tierra probablemente sería valioso.
Para ayudar a caracterizar la distribución de estas unidades de tiempo y sus límites, los investigadores desarrollaron un nuevo modelo, que describen como un “proceso compuesto de poisson multifractal”.
Su análisis apunta a una estructura de eventos que definen la etapa anidaron jerárquicamente, formando una cascada de grupos dentro de los grupos.
“Ahora tenemos evidencia matemática de que los cambios en el sistema de la Tierra no son solo irregulares”, Spiridonov dice. “Son profundamente estructurados y jerárquicos”.
Más allá de ayudarnos a comprender lo que ya ha sucedido en la Tierra en los últimos 4.500 millones de años más o menos, estos hallazgos, junto con futuras investigaciones basadas en ellos, podrían ofrecer una visión invaluable sobre qué esperar en el futuro.
“Esto tiene enormes implicaciones no solo para comprender el pasado de la Tierra”, Spiridonov dice“Pero también por cómo modelamos el cambio planetario futuro”.
El estudio fue publicado en Letras de la Tierra y Ciencias Planetarias.