El tiempo geológico, generalmente considerado como un sistema de eras, períodos y épocas materializadas en los estratos rocosos, podría en realidad seguir un modelo simple y unificador. En efecto, un nuevo estudio dirigido por el físico Shaun Lovejoy, de la Universidad McGill, muestra que las divisiones que marcan los eventos históricos más importantes, como las extinciones masivas y los cambios climáticos mayores, siguen un modelo fractal, es decir, autosimilar y estadísticamente coherente con escalas que van desde millones de años hasta cientos de millones de años.
Este descubrimiento podría tener repercusiones mayores sobre la manera en que los científicos reconstituyen el pasado lejano y anticipan el futuro de la Tierra.
"Estas divisiones son los escalones que utilizamos para calcular la escala de tiempos de prácticamente todos los datos de los que disponemos sobre el pasado antiguo, explica el físico. Ahora bien, si no tenemos en cuenta la manera en que estas divisiones se agrupan en el tiempo, introducimos sesgos en nuestra comprensión del clima, de los ecosistemas y de los cambios planetarios pasados."
El estudio, publicado en Earth and Planetary Science Letters, presenta un análisis de la cronología de los tiempos geológicos regionales y mundiales, incluyendo la escala de tiempos geológicos (GTS2020) reconocida internacionalmente. El equipo cuantificó la cronología de los eventos que marcan los 541 millones de años más recientes, era denominada del eón fanerozoico. Constató que su distribución no era solo jerárquica en el sentido cualitativo, sino también fractal en el sentido cuantitativo, lo que significa que ninguna escala de tiempo característica permite por sí sola definir los intervalos entre estos eventos mayores.
"Existe esta multitud de eras, épocas, períodos y eones, pero en realidad, no hay un tiempo característico, explica Shaun Lovejoy. Hemos descubierto que estas divisiones geológicas mayores pueden explicarse por una especie de simetría: la simetría de escala en el tiempo."
"Lo más apasionante de este modelo es que las divisiones del tiempo geológico, a pesar de tener causas próximas diferentes, respetan la misma ley de escala", explica Andrej Spiridonov, coautor del estudio y profesor del Departamento de Geología y Mineralogía de la Universidad de Vilnius.
Una nueva concepción de los eventos climáticos y las extinciones históricas El equipo construyó un modelo estadístico para simular la manera en que estos eventos destacados se acumulan a lo largo del tiempo. El modelo muestra que, aunque los eventos no parecen seguir ninguna regla particular, siguen un esquema de agrupamiento jerárquico más general. Esta observación ayuda a comprender por qué ciertos intervalos en los cortes geológicos presentan una gran densidad de eventos, mientras que otros comportan largos períodos de inactividad.
Los resultados también ponen de relieve dos fenómenos distintos que los investigadores llaman los efectos "Sadler". El primero, ya conocido, es el efecto de la resolución: los cortes son menos completos a escalas de tiempo más finas. El segundo, que el presente estudio ha sacado a la luz, es el efecto de la longitud: a intervalos de tiempo más largos, los cortes se deforman. En otras palabras, no solo los estratos rocosos más antiguos presentan más "piezas faltantes", sino que además la manera en que dividimos el tiempo puede introducir sesgos sistemáticos.
"Si no se tiene en cuenta la estructura fractal, su interpretación de los cambios en el tiempo estará sesgada, subraya Shaun Lovejoy. Esta es particularmente importante para el análisis de los cambios climáticos, de los modelos de biodiversidad y de los episodios de extinción a partir de muestras de testigos."
El equipo de investigación pretende mejorar los métodos de datación e interpretación del paleoclima y del paleoambiente de los cortes gracias a una mejor comprensión de la estructura del tiempo profundo. Los próximos pasos consistirán en afinar el modelo y elaborar técnicas de corrección que puedan aplicarse a conjuntos de datos geológicos a gran escala.
"Existen en el conocimiento del pasado claves que pueden permitirnos predecir el futuro", concluye.
Fuente: Universidad McGill