Al igual que la historia de la vida de una persona o de una familia queda registrada en documentos, imágenes y objetos, la memoria del pasado remoto del planeta se conserva en las rocas. Al haber pasado por varios procesos de deformación a lo largo de las distintas eras geológicas, las rocas muy antiguas, especialmente las que tienen más de 3.500 millones de años, rara vez afloran a la superficie. Por ende, se hace difícil encontrarlas y estudiarlas.
Un grupo de investigadores brasileños halló en el municipio bahiano de Piritiba, en la región de la meseta conocida como Chapada Diamantina, las rocas más antiguas de Sudamérica. Con 3.650 millones de años de antigüedad, datan del Eoarcaico, la primera era de la escala geológica que albergó una corteza sólida en el ambiente terrestre, que abarca el período comprendido entre 4.000 y 3.600 millones de años atrás. Cuando se formaron esas rocas, la Tierra tenía algo menos de 1.000 millones de años y estaban haciendo su aparición las primeras formas de vida.
“El hallazgo de muestras geológicas tan antiguas en una región tropical como la nuestra es casi un milagro”, dice el geólogo Elson Paiva de Oliveira, del Instituto de Geociencias de la Universidad de Campinas (IG-Unicamp), coautor del estudio en el que se relatan los detalles del descubrimiento, que salió publicado en febrero de este año en la revista Geoscience Frontiers. En las zonas más cercanas al ecuador, el proceso de erosión y desgaste de las formaciones rocosas se ve potenciado por el clima cálido y las abundantes lluvias, lo que hace aún más rara la preservación de una muestra tan antigua. Los materiales más antiguos de la Tierra conocidos proceden de las colinas de Jack Hills, en Australia, cuya antigüedad se remonta a 4.400 millones de años, y de la zona del río Acasta, en Canadá, con algo más de 4.000 millones de años.
Este descubrimiento no ha sido el primero que hicieron los investigadores en la región de la Chapada Diamantina. En 2020, un estudio encabezado por Paiva de Oliveira y publicado en la revista científica Terra Nova informó del hallazgo de rocas de 3.640 millones de años, 10 millones de años más jóvenes que las descritas ahora. También habían sido encontradas en los alrededores de Piritiba, en el llamado cratón de São Francisco. Los geólogos denominan cratones a las masas rocosas de la corteza continental que se han mantenido razonablemente estables durante largos períodos de tiempo. Ese descubrimiento inicial fue el punto de partida para el estudio más reciente.
Rodrigo Cunha
“Decidimos realizar una búsqueda de norte a sur en la región y hallamos rocas aún más antiguas y una serie de otras que revelan cómo se formó nuestro continente”, explica el geólogo Igor Moreira, quien realiza un doctorado bajo la dirección Paiva de Oliveira y es el autor principal del artículo publicado este año. Más allá del material procedente del Eoarcaico, este nuevo trabajo describe muestras geológicas de otras dos eras: del Paleoarcaico, un período comprendido entre 3.600 y 3.200 millones de años atrás, cuando comenzaron a formarse los continentes; y del Neoarcaico, entre 2.800 y 2.500 millones de años atrás, un período en el que comenzaron a evolucionar las primeras bacterias. “Con todas estas muestras, hemos conseguido contar una historia más antigua para los continentes”, comenta Moreira.
El tramo en donde afloran esas rocas antiquísimas abarca un segmento de aproximadamente 400 kilómetros al este de la Chapada Diamantina, ubicado entre los municipios bahianos de Juazeiro y Ruy Barbosa. Esa franja, denominada por los geólogos Complexo Mairi, forma parte del sector nordeste del cratón de São Francisco. Este cratón es uno de los primeros embriones de continentes que surgieron en el planeta, una gran área que va desde el sudeste hasta el nordeste de Brasil, comenzando en Belo Horizonte (Minas Gerais), pasando por Brasilia (Distrito Federal) y Salvador (Bahía), y se extiende hasta las proximidades de Aracaju, la capital del estado de Sergipe.
El cratón de São Francisco es uno de los territorios en evolución más antiguos del planeta, con afloramientos rocosos en su superficie muy bien conservados. Estos, eventualmente, sacan a la luz un tipo de rocas metamórficas –generadas por la transformación de materiales preexistentes cuando han sido sometidos a altas presiones y temperaturas– con una estructura cristalina, generalmente dispuesta en franjas: las rocas llamadas gneis.
Elson Paiva de OliveiraLos afloramientos de gneis suministran pistas de la existencia de muestras geológicas antiguasElson Paiva de Oliveira
“Las rocas metamórficas han atravesado muchos procesos geológicos. Es por ello que las rocas más antiguas de la superficie presentan esta característica”, explica la geóloga Natali Barbosa, de la Universidad Federal de Bahía (UFBA), quien no participó en el estudio con las muestras de Piritiba. “Los gneis suelen formarse en la base de las cadenas montañosas y se encuentran en el límite entre la corteza superior y la corteza inferior de la Tierra, a una profundidad de unos 20 kilómetros”.
La datación del circón
No existen marcadores visuales o morfológicos que diferencien las rocas muy antiguas de otras cuya formación es más reciente. Para determinar la edad de las nuevas muestras de Piritiba hubo que proceder a la datación de los cristales del mineral circón existentes en la región. A partir de la tasa de decaimiento radiactivo de las formas leves y pesadas del átomo de uranio presente en los cristales de circón, los científicos pueden establecer la edad de una muestra geológica. En el Laboratorio de Geocronología (Lagis) del IG-Unicamp, se utilizó la técnica de ablación láser, consistente en la perforación de los granos de circón mediante un haz de luz de este tipo. “De esta manera, pudimos fijar la edad de las muestras en 3.650 millones de años”, relata Paiva de Oliveira.
El estudio de rocas tan o más antiguas que las de Piritiba es importante para entender con mayor precisión lo que ocurrió en los albores de la Tierra y, a partir de esa comprensión, intentar predecir el futuro del planeta. Las muestras de 4.400 millones de años halladas en Australia, por ejemplo, dan pistas sobre la presencia de agua en la superficie poco más de 100 millones de años después de la conformación del planeta. No todo era fuego en la infancia de la Tierra, que se formó hace 4.560 millones de años.
Para Paiva de Oliveira, las muestras geológicas más antiguas de la región de Chapada Diamantina, además de su importancia científica, también deben tomarse como parte del patrimonio natural y cultural de la zona. “No fue un proceso sencillo convencer al gobierno de Piritiba acerca de la importancia de estas rocas”, relata el geólogo de la Unicamp. “En septiembre, el municipio celebra los 70 años de su emancipación política y va a destacarse la existencia de esta rareza geológica en la región. Las zonas de interés geológico atraen al turismo y tienen potencial para mejorar la educación local”.
Proyecto
Las rocas más antiguas del Cratón de São Francisco. Características geológicas y significado tectónico (nº 18/25465-0); Modalidad Ayuda de Investigación – Regular; Investigador responsable Elson Paiva de Oliveira (Unicamp); Inversión R$ 175.109,95
Artículos científicos
MOREIRA, I.C. et al. Evolution of the 3.65–2.58 Ga Mairi Gneiss Complex, Brazil: Implications for growth of the continental crust in the São Francisco Craton. Geoscience Frontiers. On-line 3 feb. 2022.
OLIVEIRA, E.P et al. Birthplace of the São Francisco Craton, Brazil: Evidence from 3.60 to 3.64 Ga Gneisses of the Mairi Gneiss Complex. Terra Nova. On-line 28 feb. 2020.
