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El Pleistoceno, la última división de la era Cenozoica y, por ende, de la cronología geológica, aunque breve en comparación con las divisiones anteriores, fue uno de los períodos críticos de la historia de la Tierra. Fue la época de la «Gran Edad de Hielo», y el registro de las zonas donde prevalecieron los campos de hielo consiste principalmente en una serie variada y, a menudo, heterogénea de depósitos continentales, todos ellos provenientes del Diluvio o material de diluvio de los filósofos más antiguos y de los depósitos de deriva o tills de los estudiosos modernos de las ciencias de la tierra. Los lechos de cantos rodados de los antiguos depósitos glaciares se conocen como tillitas, mientras que las arcillas bandeadas formadas por los glaciares se han denominado recientemente peloditas. Fuera de las zonas de glaciación, los estratos son, en general, similares a otras formaciones continentales depositadas en climas húmedos y cálidos. El registro marino expuesto es casi en todas partes muy escaso, y los moluscos están casi todos (al menos el 90 %) o todos aún vivos. La vida terrestre también se caracterizaba principalmente por formas vivas, aunque aquí el porcentaje de especies extintas era mayor que en los mares. Por ello, Lyell propuso el término Pleistoceno para destacar que la vida de esta época era muy similar a la actual. En Europa, esta época se conoce habitualmente como el Cuaternario.
Clima frío del Pleistoceno. — La característica física distintiva del Pleistoceno fue su extensa glaciación; de hecho, parece haber habido una serie de glaciaciones, pues mantos de hielo que cubrían aproximadamente 8.000.000 de millas cuadradas de la superficie terrestre existieron en algún momento durante este período en las regiones templadas y más frías de ambos hemisferios (Fig., pág. 649). Esto es aún más notable si consideramos que los mantos de hielo se encontraban principalmente en las tierras bajas, y que los climas durante mucho tiempo anterior habían sido suaves. Toda el agua de estos mantos de hielo había sido extraída de los océanos y precipitada en forma de nieve sobre los continentes. El descenso de la temperatura fue tal que la línea de nieve (véase Parte I, pág. 120) descendió unos 1224 metros por debajo de su límite actual (Fig., pág. 653), y las líneas costeras oceánicas [ p. 647 ] en las regiones tropicales y templadas cálidas, debido a la extracción de agua oceánica, se deprimieron probablemente entre 60 y 128 metros. Finalmente, la carga de hielo sobre las tierras provocó el hundimiento de la corteza en las zonas de las capas de hielo, mientras que las regiones inmediatamente exteriores a estas últimas se deformaron ligeramente en compensación por el material desplazado de las profundidades de los campos que se hundían. Por lo tanto, la superficie de las tierras glaciares era más o menos inestable, deformándose varios cientos de metros en consonancia con los cambios que se produjeron en las capas de hielo durante el Pleistoceno. Además, durante el Plioceno se produjeron amplios movimientos corticales no relacionados con la glaciación, que continuaron a intervalos durante el Pleistoceno. Como resultado de esta combinación de diversas causas, los arroyos y las costas generalmente muestran en la actualidad las huellas de una juventud extrema: gargantas abruptas, canales inundados, playas de barrera y líneas costeras elevadas.
Condiciones críticas de vida durante el Pleistoceno. — La formación de inmensos campos de hielo sobre la tierra y la consiguiente reducción de la temperatura también supusieron la desaparición de vastas áreas donde la vida era prácticamente nula o casi nula. El Pleistoceno fue, por lo tanto, un período crítico en la historia de la Tierra, especialmente para la vida vegetal y animal de las tierras glaciares y la vida en aguas poco profundas de los océanos del norte y del sur. Las aguas frías, al afluir a los océanos, se hundieron en las profundidades, y las condiciones allí también se volvieron críticas para la escasa vida. Sin embargo, en las aguas poco profundas de las zonas cálidas del océano, el medio ambiente apenas experimentó cambios, por lo que aquí se registran apenas las alteraciones evolutivas habituales de la fauna.
Tiempo Reciente. — El Pleistoceno fue seguido por el Reciente, o tiempo presente, pero aún no se puede determinar cuánto tiempo lleva ocurriendo. En general, podemos decir que las estimaciones varían entre 20.000 y 50.000 años, con la probabilidad de que la cifra menor se acerque más a la realidad. A partir de un estudio de las arcillas glaciales de Suecia, que allí y en otros lugares se disponen en capas, alternando una capa invernal de color más claro con una estival más oscura y gruesa, De Geer concluye que ese país se volvió habitable hace 17.000 años. El derretimiento de los glaciares comenzó antes en Alemania, de ahí las estimaciones más altas dadas anteriormente. Dado que el hombre ha dominado el mundo orgánico desde principios del Reciente, esto también se conoce como el período Psicozoico, nombre que le dio LeConte. Vivimos en los eventos iniciales de una nueva era, la Era Psicozoica, pero ¿cuánto tiempo pasará antes de que llegue otro período crítico de cierre? ¿Quién puede decirlo?
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¶ Distribución general de glaciaciones
Al analizar la glaciación del Pleistoceno, debe reconocerse que el hielo solo se ha retirado parcialmente de Ti. Groenlandia y la Antártida aún están cubiertas por capas de hielo continentales, a diferencia de su estado no glaciado en períodos anteriores. Es el exceso de glaciación más allá de las áreas actuales lo que debe considerarse al analizar la amplia distribución de los campos de hielo del Pleistoceno.
Más de la mitad del área glaciada durante el Pleistoceno se encontraba en Norteamérica, y más de la mitad del resto en Europa. Por lo tanto, la glaciación fue notablemente localizada, aunque sus efectos fueron globales (Fig., pág. 649).
Norteamérica. — En Norteamérica, fue principalmente la mitad noreste, y las llanuras, más que la región montañosa, la que quedó profundamente sepultada bajo los glaciares continentales (Parte I, pág. 124). Alaska se encontraba, en general, libre de hielo, y lo mismo parece haber ocurrido con el archipiélago ártico. Existían tres grandes centros de acumulación y radiación de hielo en Norteamérica, que cubrían en conjunto un área de aproximadamente 4.000.000 de millas cuadradas (Fig., pág. 651). La capa de hielo de Keewatin era la más extensa, cubriendo la gran llanura media del continente hacia el sur hasta Misuri y hacia el oeste hasta las altas llanuras, hasta una distancia de entre 800 y 1000 millas de las Montañas Rocosas. La capa de hielo de Labrador no era mucho menor, y se extendía desde el norte de Labrador hacia el suroeste por 1600 millas hasta el río Ohio. El flujo principal del hielo se dirigía hacia el sur, hacia la región de fusión, marcada por un mayor calor. Terranova y Nueva Escocia parecen haber tenido capas de hielo independientes, mientras que Groenlandia estuvo glaciada más extensamente que ahora, pero no completamente a través del estrecho de Davis como para conectar con la masa labradoriana. La capa de hielo cordillerana cubría toda la zona cordillerana desde Alaska hacia el sur hasta Oregón, Idaho y Montana. Más al sur, existían glaciares alpinos locales en las Montañas Rocosas, la Cordillera de la Costa y la Sierra Nevada de California (Fig., pág. 651).
Algunos estudiosos de los depósitos glaciares norteamericanos sostienen que la capa de hielo cordillerana alcanzó su máxima extensión antes que la de Keewatin, y esta última antes que la de Labrador; en otras palabras, que la máxima acumulación de hielo se desplazó cada vez más hacia el este durante el Pleistoceno. En Europa, la acumulación se desplazó hacia el oeste con el tiempo. Por lo tanto, a ambas orillas del Atlántico Norte, el desplazamiento de la acumulación de hielo se produjo hacia este océano.
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Otros países. — Toda Europa del Norte, Islandia y Spitzbergen quedaron profundamente sepultadas bajo capas de hielo, y los glaciares de los Alpes descendieron mucho más allá de sus límites actuales y se fusionaron en las tierras bajas en todas direcciones. En la región del Himalaya y, localmente, en el este de Asia, había otras montañas con una amplia cobertura de hielo. En el hemisferio sur, sin duda debido a la ausencia de tierras extensas en latitudes altas, la glaciación fue comparativamente escasa, limitándose la mayor parte a las zonas andinas. Se supone que la Antártida estuvo tan profundamente cubierta de hielo entonces como lo está ahora. (Véase la figura, pág. 649).
Espesor de las capas de hielo. — Se desconoce el espesor de las capas de hielo de Keewatin y Labrador. Sin embargo, se cree que debieron tener varios miles de pies de profundidad para permitirles fluir hacia el sur con pendiente descendente a través de las irregularidades más altas. LeConte calcula el espesor en 10 000 pies sobre Canadá y 6000 pies sobre Nueva Inglaterra. Daly (1915) sitúa el espesor mínimo en 1950 pies y afirma que pudo haber sido tres veces mayor. Los geólogos, por regla general, creen que el espesor en los centros de dispersión del hielo no pudo haber sido inferior a 4000 pies, y que pudo haber superado esta profundidad media.
¶ AllernatiTig Etapas frías y cálidas
Es bien sabido que en la mayoría de las zonas de glaciaciones pasadas se encuentran, entre las capas de deriva, lechos de turba y arcillas con fósiles de hojas y madera, y arenas con huesos de numerosos tipos de grandes mamíferos. Estos fósiles muestran claramente la alternancia de grupos de plantas y animales que viven en diferentes climas; un conjunto es de origen septentrional y de hábitat frío, mientras que el siguiente es del sur y de climas templados. Los conjuntos de climas fríos incluyen, entre otras formas, renos, caribúes, bueyes almizcleros, alces, mamuts lanudos (Fig. C, pág. 643) y morsas, mientras que los de climas cálidos incluyen hons, tigres dientes de sable, pecaríes, tapires, camellos, llamas, numerosos caballos, hipopótamos, grandes perezosos (Fig., pág. 665), los elefantes colombinos e imperiales (Figs. B, D, pág. 643) y el manatí o vaca marina. Es la sucesión de estos fósiles en los estratos del Pleistoceno lo que ha llevado a la distinción de climas cálidos y fríos alternados. Estas marcadas alteraciones dieron lugar a migraciones muy extensas de mamíferos de una parte del continente a otra, a medida que cambiaban las condiciones de temperatura y humedad. Durante los períodos cálidos interglaciares, las especies del sur se extendieron mucho más al norte, como cuando el mastodonte [ p. 653 ] se extendió hasta Alaska (Fig. A, pág. 643) y la vaca marina se extendió al norte, hasta Nueva Jersey. El aumento del frío y la propagación de la glaciación provocaron una migración inversa y empujaron a las formas septentrionales e incluso árticas muy al sur. Los bueyes almizcleros se extendieron entonces a Utah y tan al sur como Oklahoma, Arkansas, Misuri, Ohio y Pensilvania; el mamut del norte o mamut peludo (Fig. C, pág. 643) vivió al sur de los ríos Ohio y Potomac, y la morsa tenía su hogar a lo largo de las costas de Nueva Jersey.
Por lo tanto, se ha llegado a la conclusión generalizada de que durante el Pleistoceno la temperatura varió más de una vez entre climas fríos y cálidos. Durante las épocas frías, aumentó la extensión y el grosor de las capas de hielo continentales, y durante las etapas interglaciares más cálidas, el hielo se derritió en mayor o menor medida. Sin embargo, en cuanto al número de estas alternancias, aún no hay unanimidad entre los geólogos, debido a las grandes dificultades para correlacionar las distintas áreas de material glacial, todas ellas tan similares. Algunos geólogos reconocen tres, y otros hasta seis, etapas glaciales, con entre dos y cinco períodos interglaciares más cálidos (Fig., arriba). Cuanto menor sea el número de alternancias, más probable parece ser.
Actualmente, también se acepta ampliamente que los períodos interglaciares tuvieron una duración notablemente variable y que todos ellos no solo fueron más cálidos que el actual, sino que duraron más, y en ocasiones mucho más, que las etapas glaciales. En Europa, uno de los períodos interglaciares fue tan cálido que el hipopótamo y el hon convivieron con Tna.Ti en Inglaterra, y en Norteamérica, el arbusto de papaya se extendió al norte al menos hasta Toronto, mientras que hoy en día no se sabe que crezca mucho más allá del río Ohio.
Chamberlin y Salisbury dividen el Pleistoceno como se indica en la primera columna de la tabla siguiente, y las afirmaciones sobre los mamíferos en la segunda columna son de O. P. Hay. Las estimaciones de tiempo en la tercera y cuarta columnas son de T. C. Chamberlin (1919).
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| Después de Chamberlin y Salisbury | Después de O. P. Hay | Años máximos | Años mínimos |
|---|---|---|---|
| Postglacial o presente | Desaparición de las capas de hielo. Invasión marina de Champlain. Descenso del nivel del agua en los Grandes Lagos. Mejora gradual del clima. Extinción gradual de elefantes, mastodontes, Megalonyx, bueyes almizcleros, etc. | 25.000 | 20.000 |
| Dimensiones del Pleistoceno en América del Norte | |||
| Quinta etapa glacial o de Wisconsin Etapa de gusano en Europa |
Expansión de las capas de hielo y deriva. Fauna y flora desplazadas hacia el sur. | 40.000 65.000 | 30.000 60.000 |
| Cuarta etapa interglaciar o Peoriana | Registro poco determinado. Formación de capas de turba y suelos. Amplia distribución de loess. | 135.000 | 90.000 |
| Cuarta etapa glacial o de Iowa | Expansión de las capas de hielo y deriva. Registro no bien determinado. | 180.000 | 105.000 |
| Tercera etapa interglaciar o Sangamon | Acumulación de turba, suelos y loess. Probablemente presenten caballos, elefantes, mastodontes, bisontes, pecaríes y tapires. | 260.000 | 155.000 |
| Tercera etapa glacial o Illinoiana Estado de Riss en Europa |
Expansión de las capas de hielo y deriva. Deposición de loess. Aparentemente, el 60 % de la fauna terrestre actual vivía en aquel entonces. Mastodontes, mamuts, caballos, tapires, bisontes, ciervos y tigres dientes de sable. | 340.000 | 190.000 |
| Segunda etapa interglaciar o de Yarmouth | Formación de turbas, suelos y loess azulado. Animales similares a los de la etapa de Illinois. | 500.000 | 275.000 |
| Segunda etapa glacial o de Kansa Etapa de Mindel en Europa |
Expansión de las capas de hielo y la deriva. Extinción de ciertos camellos y caballos, Megatherium, Glyptodon y Elephas imperator. | 660.000 | 330.000 |
| Primera etapa interglaciar o Aftoniana | Gran abundancia de milodontes, megaterios, megalodonx, mastodontes, elefantes (3 especies), caballos (6 especies), camellos (4 especies), tigres dientes de sable, osos, etc. Fauna templada cálida. | 900.000 | 450.000 |
| Primera etapa glacial o nebrasqueña. Alachua, Dunnelion, Bone Valley | Extensión de las capas de hielo y la deriva. Incluye las derivas prekansianas, nebrasqueñas y albertanas. Rica fauna de mamíferos del Plioceno. | 1.200.000 | 540.000 |
| Plioceno (Blanco) | |||
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¶ Efectos del clima glacial
Histórico. — Durante la mayor parte del siglo pasado, los geólogos que se aferraban estrictamente a las supuestas implicaciones de la teoría lapleiana sobre el origen de la Tierra creían que esta se había ido enfriando gradualmente y que se enfrió por primera vez en el Pleistoceno. Por lo tanto, cuando se anunciaron los primeros, hace casi cincuenta años, que había existido un clima frío en el Pérmico (véase pág. 428), la mayoría de nuestros colegas de entonces no pudieron aceptar lo que ahora es evidencia indudable. Sin embargo, la controversia sobre el origen de los depósitos glaciares del Pleistoceno no solo permitió aceptar la evidencia de las derivas y los desniveles como resultado de la formación de hielo, sino que allanó el camino para la evidencia de otros climas geológicos más antiguos. Ahora sabemos que estos ocurrieron mucho antes en la historia de la Tierra, uno hacia el final del Paleozoico en el Pérmico, y dos anteriores en el Proterozoico (págs. 171 y 174). Hay evidencia de otros períodos fríos y es probable que aprendamos que la Tierra ha atravesado más de cuatro climas glaciares (véase Fig., pág. 445).
Cambios en el drenaje debido a las capas de hielo. — El trabajo geológico realizado por los glaciares en general se describe en las páginas 138 a 144 de la Parte I. La erosión por las capas de hielo continentales fue desigual y la deposición de los materiales de deriva fue especialmente irregular en su distribución. De esto se deduce que el sistema de drenaje de la tierra se alteró y modificó considerablemente. Los valles de los ríos fueron rellenados localmente por la deriva hasta profundidades de hasta 400 pies, o parcialmente cubiertos por el hielo, forzando el drenaje alrededor de su frente, como fue el caso en el curso medio del río Ohio. De hecho, el drenaje de las áreas glaciares se revolucionó en ciertas regiones. Chamberlin y Salisbury afirman que había pocos arroyos de gran longitud en las áreas cubiertas por el hielo que no se desviaron de sus antiguos cauces en mayor o menor distancia por el hielo o la deriva. Los ríos Ohio y Missouri —los principales cursos de agua de los Estados Unidos marginales al área glaciada— se formaron a partir de sistemas anteriores, y muchos de sus afluentes dentro del área glaciada sufrieron cambios marcados.
Origen de los Grandes Lagos. — Todas las capas de hielo forman lóbulos a lo largo de los valles preexistentes, y las de la Gran Edad de Hielo, especialmente durante la etapa de Wisconsin, no fueron la excepción. En consecuencia, la capa de hielo de Keewatin, cuando finalmente se derritió y retrocedió a través del área de los Grandes Lagos, presentó lóbulos que se extendieron a lo largo de los antiguos valles (véase la Fig., pág. [ p. 656 ] 135 de la Parte I), socavándolos más profundamente y dejando al frente, a medida que retrocedían, pequeños lagos que crecieron hasta alcanzar proporciones cada vez mayores y un contorno variable. Los primeros en aparecer fueron el lago Chicago, el comienzo del lago Michigan; el lago Saginaw, parte del futuro lago Hurón; y el lago Whittlesey, considerablemente mayor que su descendiente, el lago Erie. En esa época, algunos de los pequeños ríos actuales eran caudalosos, como el St. Croix, el Wisconsin, el Rock y el Illmois, y drenaban las vastas aguas de deshielo del campo de hielo Keewatin hacia el río Misisipi. En el centro de Nueva York, los lagos Finger eran considerablemente más grandes que ahora y sus aguas desembocaron durante mucho tiempo en el río Susquehanna, y posteriormente en los ríos Mohawk y Hudson. Finalmente, cuando el hielo se retiró hacia Canadá, todos los Grandes Lagos se conectaron de forma mucho más amplia que ahora y desembocaron hacia el este a través de los valles de Ottawa y San Lorenzo. Fue este drenaje hacia el este el que originó las Cataratas del Niágara, que antiguamente nacían en Lewiston, Nueva York. Se cree que la formación de la garganta por el río Niágara desde Lewiston hasta las cataratas actuales tardó unos 10.000 años (véase la fig., pág. 268).
Lago Agassiz. — A medida que el hielo se retiraba de Minnesota, las Dakotas y Manitoba, dejó una cuenca poco profunda en la que se formó otro gran lago. El lago Agassiz, como se le llama, fue en su día cinco veces más grande que el Lago Superior, pero cuando la capa de hielo que bloqueaba su borde norte finalmente se derritió, sus aguas se drenaron, dejando solo lagos mucho más pequeños, como el Winnipeg, en las partes más profundas de su cuenca. Su existencia se ha determinado por las numerosas terrazas elevadas y playas arenosas formadas por sus olas, y por el amplio y plano fondo de limos finos que se depositaron en el lago. Esta llanura aluvial es ahora una de las zonas trigueras más ricas del mundo. Para otros grandes lagos del Pleistoceno, como los lagos Lahontan de Nevada y Bonneville de Utah, véanse las páginas 87 y 88 de la Parte I.
Invasión Marina del San Lorenzo. — Cuando las capas de hielo finalmente se retiraron hacia Canadá y cruzaron el valle del San Lorenzo y el lago Ontario, el océano Atlántico encontró las tierras glaciares deprimidas, y como resultado adicional del derretimiento de los glaciares, las aguas ascendentes entraron en la depresión y la llenaron al menos 690 pies más profundamente que ahora. Esta fue, por lo tanto, una época de mares interiores o epíricos, y es seguro que en algún momento del Pleistoceno también apareció la Bahía de Hudson, ya que en la parte occidental de la bahía se encuentran estratos marinos de hasta un espesor de 600 pies (Tyrrell). En otras palabras, gran parte del este de Norteamérica se hundió bajo la enorme carga de la capa de hielo y, cuando esta desapareció, el Atlántico ascendente inundó profundamente la Bahía de Hudson, los valles del San Lorenzo y Ottawa, todo el lago [ p. 657 ] Ontario y el lago Champlain, y hacia el sur, al este del lago George. Se han encontrado conchas marinas y huesos de ballenas y focas en el lago Champlain, a elevaciones de hasta 134 metros sobre el nivel actual del agua, a 158 metros cerca de Montreal y a 146 metros cerca de Ottawa. En el valle del San Lorenzo se conocen fósiles marinos hasta Brockville, Ontario, al oeste (véase R. I, pág. 80, en el apartado «lagos reliquia»).
Oscilaciones de las líneas costeras. — En ningún momento del Pleistoceno anterior a la invasión marina del río San Lorenzo se tiene constancia de que los océanos Atlántico o Pacífico invadieran el continente en gran medida. En otras palabras, América del Norte se encontraba a mayor altura sobre la línea costera que en cualquier otro momento del Cenozoico.
Sin embargo, ahora se sabe que la línea costera no fue constante durante el Pleistoceno, sino que oscilaba con variaciones de varios cientos de pies. La causa de esta oscilación del nivel del mar fue la extracción de agua en forma de vapor de los océanos y su acumulación sobre los continentes en forma sólida de nieve y hielo. Drygalski en 1887, y más recientemente el profesor Daly en particular, señalaron que cuando la gran capa de hielo existía sobre la tierra, el nivel oceánico entre 30° N y 30° S debió deprimirse hasta un máximo de no más de 420 pies en la región del ecuador; la magnitud de la depresión dependía de la extensión de la capa de hielo continental. Durante los intervalos cálidos del Pleistoceno, el hielo de las tierras se derritió casi por completo y el agua regresó a los océanos, elevando así la línea costera. Cuando el hielo comenzó a acumularse sobre las tierras, el nivel oceánico se deprimió y los continentes se expandieron. En esos momentos, las líneas costeras rebajadas comenzaron a cortar en todas partes plataformas o terrazas marinas más o menos anchas en las tierras, y cuando las aguas regresaron, fue sobre estas plataformas inundadas que los corales de arrecife comenzaron a formar las gruesas calizas de los arrecifes de coral.
El hielo terrestre también alteró los niveles relativos de la tierra y el océano. Cuando las tierras se cargaron con las capas de hielo, este gran peso añadido finalmente las deprimió varios cientos de pies. Se puede observar claramente que cuando los Grandes Lagos del San Lorenzo y los lagos Champlain y Ontario se convirtieron en mares interiores, la región circundante se deprimió al menos 600 pies. Finalmente, mucho después de que el hielo se derritiera, la tierra deprimida comenzó a elevarse muy lentamente, pero no recuperó en todas partes su nivel anterior. Así, las tierras se deformaron en mayor o menor medida, y esta condición dio origen a los actuales Grandes Lagos.
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Cambios Marcados en Europa. - Durante el Pleistoceno, Gran Bretaña permaneció conectada con el norte de Francia (entre Calais y Boulogne) y luego los valles exteriores erosionados del Sena y el Somme fueron inundados por el Canal de la Mancha. La separación de Gran Bretaña del continente pudo haber ocurrido hace solo 5000 años, y una elevación de 36 metros habría aumentado. Por otro lado, el Támesis y el gran Rin del Pleistoceno fluyeron mucho más al norte, y sus antiguas llanuras y valles exteriores ahora están ocupados por el Mar del Norte. Este hundimiento se produjo hace unos 17 000 años.
El mar Báltico, poco profundo, también es de origen del Pleistoceno tardío. Cuando el hielo abandonó el norte de Alemania, la zona del Báltico aún estaba deprimida y el mar del Norte se extendía por el sur de Suecia, uniendo las frías aguas del Báltico con el océano Ártico a través del mar Blanco. En estas aguas era común un bivalvo (Yoldia artica), de donde proviene el nombre del mar de Yoldia. En tierra firme habitaba la flora del Dryas. A medida que el hielo se derretía más al norte, Dinamarca se unió a Suecia, el noroeste de Finlandia también se convirtió en tierra firme y, posteriormente, [ p. 659 ] la depresión del Báltico se convirtió durante un tiempo en un lago interior de agua dulce conocido como lago Ancylus, por la concha del caracol Ancylus fluiiatllis. Este lago no duró mucho, ya que el mar del Norte pronto volvió a cruzarlo, hundiendo a Dinamarca bajo el llamado mar de Littorina, y otra ligera elevación introdujo la geografía actual.
En el sur de Europa, se ha producido un importante hundimiento de ciertas cuencas, y el Mar Negro es de origen muy reciente. Sicilia y Malta se unieron a África y formaron la depresión mediterránea en dos lagos de agua dulce. Posteriormente, cuando el puente siciliano-maltés se hundió en las profundidades del Mediterráneo, aproximadamente en el Pleistoceno Medio, se estableció la conexión con el Atlántico y se introdujo el actual océano interior.
Medios para estimar los años transcurridos desde el retroceso de los glaciares. — Las arcillas o peloditas en muchos lugares del norte de Norteamérica y Europa presentan laminados o bandeados de forma regular, un hecho que atrajo la atención de Edward Hitchcock ya en 1841 y lo llevó a afirmar que «probablemente cada capa marca el depósito anual». Esta sugerencia no prosperó hasta que De Geer, en Suecia, se puso a trabajar para demostrar que el bandeado se debía a los cambios estacionales. Cada año se forman una banda más clara y otra más oscura, y cada par se denomina varva. La banda más gruesa, basta y de color claro corresponde a la capa de primavera y verano, mientras que la más oscura, delgada y de grano más fino, con mayor o menor cantidad de materia orgánica, corresponde al depósito de finales de verano e invierno. Contando estas capas en toda Suecia, De Geer ha determinado que Estocolmo estuvo bajo el hielo del Pleistoceno hace unos 9000 años, que la capa de hielo comenzó a desprenderse del extremo sur de Suecia hace 12 000 años y que el norte de Alemania hace 17 000 años.
Registro de Tierras al Sur de las Capas de Hielo. — La zona glaciar posee una expresión topográfica única, pues aquí encontramos la deriva en sus múltiples formas: piedras erráticas, grandes y pequeñas, y un suelo estriado y erosionado. Los suelos son mayormente amarillentos y delgados o inexistentes, y por doquier se encuentran lagos de diversos tamaños que ocupan las depresiones. Frente a las capas de hielo se encuentran los suelos antiguos y profundos, generalmente de color rojizo; no hay deriva, piedras erráticas ni suelo estriado; los lagos y estanques son comparativamente escasos y, debido a otras causas, los arroyos fluyen en sus antiguos cauces, pero a niveles más bajos.
El registro estratigráfico de las zonas más cálidas del Pleistoceno es disperso, variado y fragmentario, por lo que resulta difícil determinar su secuencia cronológica. Existen depósitos eólicos de arena y polvo a lo largo de ríos y orillas de lagos, y en diversas zonas áridas se producen acumulaciones de polvo (loess); en otros lugares se encuentran sedimentos de ríos y lagos, así como depósitos de manantiales, charcas de asfalto y rellenos de cuevas y dolinas, [ p. 660 ] a menudo con abundantes huesos; turbas y margas de pantanos y estanques; lavas y cenizas en las zonas al oeste de las Montañas Rocosas; y, finalmente, acumulaciones de agua dulce, estuarinas y marinas a lo largo de los límites del continente. Todos estos depósitos tienden a ser delgados y localizados.
¶ Causas del clima glacial
Aún no existe una explicación aceptada de por qué la Tierra sufre ocasionalmente cambios glaciales, pero cada vez es más evidente que se deben más a una combinación de causas que a una sola. Probablemente, el factor más importante sea la gran altitud de los continentes, con grandes cadenas montañosas (causas hipsométricas) que alteran la dirección y la constitución general de las corrientes de aire (causas atmosféricas) y también de las corrientes oceánicas.
Hipótesis de la Peregrinación Polar. — Se ha sugerido con frecuencia que el eje de la Tierra se ha desplazado y que el polo norte, en el Pleistoceno, se encontraba 15° o 20° al sur de su posición actual. Para explicar la glaciación ecuatorial del Pérmico, algunos autores han desplazado el polo norte a la región de México y el polo sur al océano Índico; sin embargo, incluso si esto fuera posible, la distribución de los campos de hielo no se centraba en torno a estos polos imaginarios. Dado que la Tierra es esencialmente rígida como el acero, las condiciones dinámicas en tal masa no permitirían tales cambios sin dejar un registro de ellos en la estructura de la capa terrestre. No existen tales registros perceptibles. Además, G. H. Darwin demostró matemáticamente hace mucho tiempo que no se han producido migraciones del eje de la Tierra lo suficientemente extensas como para ser de importancia geológica. «Parece», dice Barrell, «que la suposición de la desviación polar como causa del cambio climático y la migración orgánica es tan gratuita como la suposición de una órbita terrestre cambiante que desafía las leyes de la mecánica celeste».
Efectos del Surgimiento Continental. — De los cuatro climas glaciares conocidos de la historia geológica, al menos tres (Proterozoico temprano, Pérmico y Pleistoceno) ocurrieron durante o inmediatamente después de períodos de intensa formación de montañas, mientras que el cuarto (Proterozoico tardío) aparentemente también siguió a un período de elevación. La Revolución Laramide al final del Mesozoico, por otro lado, no estuvo acompañada de un clima glaciar, sino solo de uno más frío, con glaciares alpinos en Colorado; las condiciones glaciares en Australia central son anteriores. El período frío del Lias (p. 512) también siguió a un período de formación de montañas. Por lo tanto, vemos que los climas fríos conocidos ocurrieron durante o inmediatamente después de períodos de marcada formación de montañas.
De nuevo, los tres climas glaciales marcados del Proterozoico tardío, el Pérmico y el Pleistoceno, así como los climas fríos del Lias y el Cretácico, coinciden con épocas en las que los continentes estaban en una fase de emergencia más o menos pronunciada. No existían climas fríos cuando los continentes fueron [ p. 661 ] inundados por los océanos, y cabe añadir que los períodos de formación generalizada de caliza precedieron y siguieron, pero no acompañaron, a los climas reducidos (véase la fig., pág. 445).
Efecto de la ceniza volcánica en la atmósfera. — Humphrey ha demostrado que el polvo volcánico, lanzado muy alto por encima de la región nubosa de la atmósfera terrestre, donde puede continuar flotando durante meses, reduce apreciablemente la temperatura en la superficie del globo. Por lo tanto, la mayor cantidad de polvo en la atmósfera debería coincidir con los momentos en que los volcanes están más activos o cuando las montañas se elevan. Un análisis de los climas durante estos tiempos muestra que, si bien pueden haberse enfriado de esta manera, el polvo en la atmósfera superior de la tierra no parece haber sido un factor principal en el inicio de los períodos glaciales. Por otro lado, no se puede negar que tales mantos formados periódicamente contra la radiación solar pueden haber sido una causa contribuyente al enfriamiento de los climas durante algunos de los períodos en que los continentes eran altamente emergentes.
Efectos de la expansión oceánica. — La vida en los mares del pasado indica vastos períodos de temperaturas templadas a cálidas y uniformes, con ligeras diferencias zonales entre el ecuador y los polos. Estos estuvieron interrumpidos por períodos cortos pero decisivos de aguas frías y gran mortalidad, seguidos de una rápida evolución y el surgimiento de nuevas poblaciones. En tierra firme, la historia de los cambios climáticos es diferente, pero en general la uniformidad de la temperatura simuló la de las zonas oceánicas. Sin embargo, las tierras se inundaban periódicamente con aguas cálidas, lo que dio lugar a climas insulares más templados y húmedos. Con la desaparición de las inundaciones, se produjeron climas algo más fríos y, sin duda, más secos. (Véase la figura, pág. 445).
Si a estos factores se suma el efecto sobre el clima del ascenso periódico de las cadenas montañosas, es evidente que las tierras debieron tener climas en constante variación. En general, las fluctuaciones de temperatura parecen haber sido leves, pero geográficamente los climas variaron entre templados y cálidos, pluviales, y templados y fríos y áridos. Finalmente, no debe olvidarse que, cuando las tierras eran altamente emergentes, las tierras anteriormente aisladas estaban conectadas por puentes terrestres que, en mayor o menor medida, alteraban la circulación del agua oceánica y, por lo tanto, la temperatura local.
Efecto del dióxido de carbono en la atmósfera. — Se ha escrito mucho sobre el suministro y consumo de ácido carbónico del aire como causa principal del almacenamiento de calor por la capa atmosférica. Se dice que un mayor suministro de dióxido de carbono causa un aumento de la temperatura, y una marcada disminución de la misma para provocar un clima glacial (véase Pt. I, p. 92, y Pt. II, p. 438). Este aspecto [ p. 662 ] del problema climático es en conjunto demasiado amplio e importante para ser abordado aquí. Es permisible afirmar, sin embargo, que los climas glaciales son irregulares en su apariencia geológica, son variables latitudinalmente, como se ve en la distribución geográfica de las tillitas entre los polos y la región ecuatorial, y finalmente que aparecen en el tiempo geológico como si se hubieran introducido repentinamente. Estas diferencias no parecen estar condicionadas principalmente por una mayor o menor cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera, pues si este gas es un factor controlador tan fuerte, parecería que al menos los climas glaciales no deberían desarrollarse tan rápidamente. Por otro lado, se consumió una enorme cantidad de dióxido de carbono en las vastas calizas y carbones del Cretácico, sin que se diera como resultado un clima glacial general; aunque debe admitirse que las grandes acumulaciones de calizas y carbón, aún más vastas, del Pensilvánico fueron seguidas por la glaciación del Pérmico. De nuevo, puede afirmarse que el período frío del Pleistoceno fue precedido en el Mioceno y el Plioceno por áreas mucho más pequeñas de acumulaciones conocidas de caliza y carbón que durante el Pensilvánico o el Cretácico, y aun así, le siguió un clima glacial severo.
Efecto del calor del Sol en la Tierra. — Las ondas de calor del Sol que irradian al espacio calientan la superficie terrestre más que el aire, porque la primera es una superficie absorbente. Más cerca de la superficie terrestre, el aire está cargado de vapor de agua, otra capa absorbente. A grandes altitudes, el aire libre no tiene contacto con ninguna superficie absorbente que lo caliente, y como transmite los rayos solares con gran libertad, solo obtiene un poco de calor directamente de ellos. Contiene, además, ozono, dióxido de carbono y vapor de agua, que irradian libremente rayos de onda larga y, por lo tanto, disipan en el espacio el calor obtenido. En consecuencia, el aire de altura es frío y enfría todo lo que sopla sobre él. Su efecto refrescante sobre las superficies de las montañas es mayor debido a los fuertes vientos que prevalecen. Abbot atribuye la frescura del aire libre superior a su transparencia, su considerable capacidad de radiación y su expansión; la frescura de las montañas escarpadas a sus contornos y al contacto con los vientos fríos. la frescura de las elevadas mesetas interiores con la sequedad del aire sobre ellas, reconociendo al mismo tiempo que las tres reciben rayos del sol más intensos que la superficie de la tierra en general.
Efecto de la variación en la energía solar. — Dado que todo el calor apreciable de la atmósfera proviene del sol, es necesario examinar esta fuente para ver si varía su cantidad. Gracias al trabajo de Langley y Abbot, se sabe que el Sol es una estrella ligeramente variable y que la radiación emitida fuera de la atmósfera [ p. 663 ] terrestre varía entre un 5 % y un 10 % en cantidad y en períodos irregulares de cinco a diez días. Abbot afirma que un cambio solar del 5 %, continuado durante seis meses, podría alterar la temperatura media de las estaciones del interior entre 3 °F y 6 °F, lo que marcaría la diferencia entre una estación inusualmente cálida y una inusualmente fría. Además, Huntington afirma que cinco autoridades en glaciación han concluido que si la temperatura media de la Tierra descendiera 9° u 11° F y se mantuviera así durante un período de tiempo suficiente, las condiciones meteorológicas se alterarían tanto que gran parte de Norteamérica quedaría cubierta de hielo hasta aproximadamente el cuadragésimo grado de latitud, y Europa sufriría una glaciación correspondiente. Por supuesto, no hay evidencia directa que demuestre que la intensidad de las radiaciones solares haya variado tanto en el pasado. Sin embargo, se ha demostrado que varía en un grado menor. Según Abbot, las manchas solares a veces miden una vigésima parte del diámetro del Sol, o cinco veces el de la Tierra, y los grupos de manchas solares a veces se extienden por más de una décima parte del diámetro del Sol. Curiosamente, la temperatura del aire en la superficie terrestre es, en general, más baja en los máximos de manchas solares que en los mínimos. Siendo así, Huntington postula que en ciertas épocas el sol pudo haber sido estimulado a una actividad inusual, tal como ocurre hoy en día, cuando tenemos períodos de manchas solares inusualmente numerosas, pero en mayor grado. Durante los períodos de gran pero breve estimulación, la atmósfera solar también estaría cargada de mucho polvo, reteniendo el calor solar y enfriando la capa térmica de la Tierra hasta el punto de provocar un clima glacial. A medida que la atmósfera solar se aclaraba y su calor se irradiaba cada vez más al espacio, la Tierra se calentaba, dando lugar a una larga etapa interglacial de calor o aridez habitual. Finalmente, cabe añadir que, dado que los climas fríos aparecen durante o poco después de una excesiva formación de montañas en la Tierra, la inestabilidad cortical y la reducción del clima parecen ocurrir simultáneamente con las hipotéticas estimulaciones de la simulación.
Conclusiones. — En resumen, podemos concluir que los climas tan variables del pasado parecen deberse principalmente a cambios periódicos en el sol y en la topografía de la superficie terrestre, además de variaciones en la cantidad de calor almacenado por los océanos. La transformación de la faz de la Tierra alteró la configuración de los continentes y océanos, las corrientes de aire (húmedas o secas), las corrientes oceánicas (cálidas, frías o cálidas) y el contenido de cenizas volcánicas en la atmósfera. La causa de los climas interglaciares más cálidos podría residir en las oscilaciones de la energía solar.
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¶ La vida del Pleistoceno
La vida más interesante del Pleistoceno es, naturalmente, la de los mamíferos, y aunque suele ser muy fragmentaria, está tan dispersa que da una idea bastante precisa de su extensión. De hecho, como dice Scott, a pesar de todas sus lagunas, el registro es impresionante. La historia de la humanidad se presentará en el próximo capítulo.
Los mamíferos más llamativos del Pleistoceno en Norteamérica fueron las tres especies de elefantes y una de mastodonte. Este último, el Mammout americanum, migró de Siberia a Alaska y se extendió por casi todo Estados Unidos y el sur de Canadá (Fig. A, pág. 643). Era más abundante en las regiones boscosas y más raro en las llanuras, y persistió tanto tiempo que es posible que el animal fuera cazado hasta su exterminio por los pieles rojas.
De los elefantes, el más interesante y ampliamente distribuido fue el mamut lanudo siberiano (Elephas primigenius), un animal de clima frío, de unos 2,7 metros de altura hasta los hombros, que llegó a Norteamérica vía Alaska (Fig. C, pág. 643). Se extendía desde el extremo norte, a través de la Columbia Británica, hasta Estados Unidos y la costa atlántica. El mamut también migró de Asia a Europa, donde fue cazado por el hombre del Pleistoceno (véase Fig., pág. 683). Se extinguió en Norteamérica a finales del Pleistoceno.
Estrechamente emparentado con la forma anterior estaba el elefante colombiano (Elephas columbi), de mayor estatura, con 3,35 metros de altura (Fig. D, pág. 643). Vivió durante la primera mitad del Pleistoceno en las zonas más cálidas de Norteamérica, recorriendo todo Estados Unidos y las altas llanuras de México. La tercera especie fue el enorme elefante imperial (Elephas imperator), del que se dice que alcanzaba los 4,9 metros de altura (Fig. B, pág. 643). Probablemente fue un animal de llanura que sobrevivió desde el Plioceno y se extinguió en el Pleistoceno Medio. Su área de distribución abarcaba el oeste de América, desde Nebraska hasta la Ciudad de México.
Los caballos eran extremadamente numerosos a principios del Pleistoceno y vagaban, aparentemente en grandes manadas, por todo México y Estados Unidos, e incluso Alaska. Existían al menos diez especies de Equus: una no mayor que el poni más pequeño, y otras mayores que los caballos de tiro modernos más pesados. Descendían de los caballos americanos del Plioceno y todos se extinguieron durante el Pleistoceno.
Había pecaríes en abundancia, y también camellos y llamas. Durante las glaciaciones, el caribú se expandió hacia el sur hasta Pensilvania, y los bueyes almizcleros hasta Utah, Arkansas y Ohio. El alce moderno estaba presente en la mitad [ p. 666 ] occidental del continente, [ p. 665 ] pero el ciervo alce (Cervalces scotti) llegó tarde durante la última invasión glacial. Otros rumiantes emparentados con el buey almizclero aparecieron antes en este período, y de bisontes había al menos siete tipos, que se extendían desde Florida hasta Alaska, una especie (Bison latifrons) con una envergadura córnea de 1,8 metros.
Entre los carnívoros, el más formidable fue el gran tigre dientes de sable (Smilodon), que habitó la mayor parte de Estados Unidos. Entre los roedores, el más interesante fue el castor gigante del Pleistoceno tardío (Castoroides ohioensis), tan grande como un oso negro.
Los perezosos terrestres estaban representados por una forma grande y ampliamente extendida, el Megalonyx, descubierto y nombrado por primera vez por el presidente Thomas Jefferson. La forma gigante del sur, el Megatherium (Fig., pág. 665), tenía un cuerpo tan grande como el de un elefante, aunque con extremidades más cortas, mientras que el perezoso más antiguo y pequeño era el Mylodon.
¶ Lectura colateral
Ernst Antevs, La recesión de la última capa de hielo en Nueva Inglaterra. Sociedad Geográfica Americana, Serie de Investigación, n.º 11, 1922.
C. E. P. Brooks, La correlación de los depósitos cuaternarios de las Islas Británicas con los del continente europeo. Informe anual del Instituto Smithsoniano, 1917, 1919, págs. 277-375.
O. P. Hat, El Pleistoceno de América del Norte y sus animales vertebrados de los estados al este del río Mississippi y de las provincias canadienses al este de la longitud 95°, Carnegie Institution de Washington, Publicación No. 322, 1923.
Ellsworth Huntington y S. S. Visheb, Cambios climáticos. New Haven (Yale University Press), 1922.
R. W. Satles, Deposición estacional en sedimentos acuoglaciales. Memorias del Museo de Zoología Comparada, Harvard College, vol. 47, 1919, págs. 1-67.
G. F. Wright, La Edad de Hielo en Norteamérica. Sexta edición. Oberlin, Ohio (Bibliotheca Sacra), 1920.
W. B. Wright, La Edad de Hielo Cuaternaria. Londres (Macmillan), 1914.