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Hace entre 720 y 635 millones de años, la Tierra pudo haber experimentado uno de los episodios climáticos más extremos de su historia. Durante este período, conocido como Tierra Bola de Nieve, se cree que capas de hielo se extendieron desde los polos hasta los trópicos, cubriendo posiblemente la mayor parte de los océanos y continentes del planeta.

Los geólogos llegan a esta conclusión gracias a rocas antiguas encontradas en latitudes bajas que presentan rastros inconfundibles de glaciares, evidencia de que el hielo existió alguna vez en regiones que hoy son cálidas.

Hasta ahora, se ha creído que la congelación se intensificó debido a la retroalimentación hielo-albedo, un proceso en el que la expansión del hielo refleja más luz solar de vuelta al espacio. Cuanto más brillante se vuelve el planeta, menos calor absorbe, lo que permite que el hielo se extienda aún más.

Sin embargo, esta explicación podría no ser completa. Un nuevo estudio de modelado sugiere que la sal que queda atrás en el hielo marino podría haber hecho que el planeta fuera aún más brillante y frío al comienzo de la glaciación global.

“Nuestros resultados sugieren que la precipitación de sal pudo haber desempeñado un papel en la configuración del clima temprano de la Tierra Bola de Nieve”, señalan los autores del estudio.

¿Cómo los océanos congelados pudieron crear una corteza de sal reflectante?

El mecanismo comienza con la forma en que se congela el agua de mar. El agua oceánica contiene sales disueltas y, cuando se forma hielo, la mayoría de estas sales son expulsadas de la estructura cristalina. Algunas de ellas permanecen atrapadas dentro de pequeños bolsillos de líquido salino concentrado conocido como salmuera.

En ambientes extremadamente fríos, esta salmuera puede eventualmente cristalizarse, dejando sal sólida atrás. Los investigadores proponen que, durante una fase de Tierra Bola de Nieve, este proceso podría haber ocurrido en vastas regiones de hielo marino expuestas a la atmósfera.

Otro proceso clave es la sublimación, donde el hielo se transforma directamente en vapor de agua sin derretirse primero. En las condiciones frías y secas esperadas en una Tierra Bola de Nieve, grandes áreas de hielo podrían haberse sublimado gradualmente.

Cuando esto sucede, la sal atrapada dentro del hielo no desaparece con él. En cambio, permanece en la superficie como finos cristales formando un revestimiento pálido y reflectante. Debido a que los cristales de sal pueden reflejar la luz solar de manera eficiente, estos depósitos podrían haber aumentado el brillo general del planeta.

En la ciencia del clima, cuanto más luz solar se refleja lejos de la Tierra, menos calor queda para calentar la superficie, lo que fomenta aún más la formación de hielo.

Para examinar la importancia de este efecto, “implementamos un mecanismo de retroalimentación con relevancia propuesta para la Tierra Bola de Nieve en un modelo climático simple, una retroalimentación sal-albedo”, explican los investigadores de la UiT (Universidad Ártica de Noruega).

Resultados del modelo climático

Las simulaciones mostraron que una vez que la sal comenzó a acumularse en la superficie del hielo, amplificó el enfriamiento que ya estaba teniendo lugar en las primeras etapas de la glaciación global.

En otras palabras, la capa de sal actuó como un impulso adicional al proceso de congelación, ayudando a empujar a la Tierra hacia un estado congelado más profundo.

El modelo también sugirió que esta superficie salina podría haber hecho que el planeta fuera más resistente al calentamiento. En comparación con las simulaciones que solo incluían la reflectividad tradicional del hielo, la versión con depósitos de sal requirió un calentamiento mucho mayor antes de que el planeta congelado pudiera comenzar a descongelarse.

“Hemos demostrado que una retroalimentación sal-albedo introduce dos estados coexistentes de Tierra Bola de Nieve en un modelo climático simple, uno con un depósito retrasado de cristales de sal y otro sin él, donde el primero es significativamente más frío”, afirman los autores del estudio.

Los investigadores también señalan que el estado más frío podría coincidir mejor con la evidencia geológica de la era Neoproterozoica, cuando se cree que ocurrieron los eventos de la Tierra Bola de Nieve.

Estudios futuros utilizando modelos climáticos más detallados explorarán cómo interactúan estos procesos y si el efecto de la sal se mantiene fuerte en condiciones más realistas.

“Nuestros resultados destacan la precipitación de sal como un proceso físico importante que justifica una mayor investigación en futuros estudios de modelado de la Tierra Bola de Nieve”, concluyeron los autores del estudio.

El estudio se publicó en la revista Climate of the Past.