Pleistoceno

El Pleistoceno (PLYSE-tə-seen, -⁠toh-, a menudo referido como la Edad de Hielo) es la época geológica que duró desde aproximadamente 2 580 000 hasta 11 700 hace años, abarcando el período más reciente de repetidas glaciaciones de la Tierra. Antes de que la Unión Internacional de Ciencias Geológicas confirmara finalmente un cambio en 2009, el corte del Pleistoceno y el Plioceno anterior se consideraba 1.806 millones de años antes del presente (BP). Las publicaciones de años anteriores pueden utilizar cualquier definición del período. El final del Pleistoceno se corresponde con el final del último período glacial y también con el final del Paleolítico utilizado en arqueología. El nombre es una combinación de griego antiguo πλεῖστος, pleīstos, 'la mayoría' y καινός, kainós (latinizado como cænus), 'nuevo& #39;.

Al final del Plioceno anterior, los continentes de América del Norte y América del Sur, anteriormente aislados, se unieron por el istmo de Panamá, lo que provocó un intercambio de fauna entre las dos regiones y cambió los patrones de circulación oceánica, con el inicio de la glaciación en el hemisferio norte. ocurriendo hace alrededor de 2,7 millones de años. Durante el Pleistoceno temprano (2,58–0,8 Ma), los humanos arcaicos del género Homo se originaron en África y se extendieron por toda Afro-Eurasia. El final del Pleistoceno temprano está marcado por la Transición del Pleistoceno medio, con la ciclicidad de los ciclos glaciales cambiando de ciclos de 41 000 años a ciclos asimétricos de 100 000 años, lo que hace que la variación climática sea más extrema. El Pleistoceno tardío fue testigo de la expansión de los humanos modernos fuera de África, así como de la extinción de todas las demás especies humanas. Los seres humanos también se extendieron al continente australiano y las Américas por primera vez, coincidiendo con la extinción de la mayoría de los animales de cuerpo grande en estas regiones.

Las tendencias de aridificación y enfriamiento del Neógeno anterior continuaron en el Pleistoceno. El clima era muy variable según el ciclo glacial, con niveles del mar hasta 120 metros más bajos que los presentes en el pico de la glaciación, lo que permitió la conexión de Asia y América del Norte a través de Beringia y la cobertura de la mayor parte del norte de América del Norte por el hielo Laurentide. Hoja.

Etimología

Evolución de la temperatura en el período post-Glacial al final del Pleistoceno, según los núcleos de hielo de Groenlandia

El aumento de la temperatura marca el final del Pleistoceno, derivado de los datos del núcleo del hielo antártico.

Charles Lyell introdujo el término "Pleistoceno" en 1839 para describir estratos en Sicilia que tenían al menos el 70% de su fauna de moluscos aún viva en la actualidad. Esto lo distinguió de la época del Plioceno más antigua, que Lyell había pensado originalmente que era la capa de roca fósil más joven. Él construyó el nombre "Pleistoceno" ("más nuevo" o "más nuevo") del griego πλεῖστος (pleīstos, "más") y καινός (kainós (latinizado como cænus), "nuevo"); esto contrasta con el Plioceno inmediatamente anterior ("más nuevo", de πλείων (pleíōn, "más") y kainós) y el Holoceno inmediatamente posterior ("totalmente nuevo" o "completamente nuevo", de ὅλος (hólos, "entero") y kainós ) época, que se extiende hasta la actualidad.

Citas

El Pleistoceno se ha fechado entre 2 580 millones (±0,005) y 11 650 años AP, con una fecha final expresada en años de radiocarbono como 10 000 años de carbono-14 BP. Cubre la mayor parte del último período de glaciación repetida, hasta e incluyendo la ola de frío Younger Dryas. El final del Younger Dryas se ha fechado alrededor del 9640 a. C. (11.654 años calendario BP). El final del Younger Dryas es el comienzo oficial de la época del Holoceno actual. Aunque se considera una época, el Holoceno no es significativamente diferente de los intervalos interglaciares anteriores dentro del Pleistoceno. En la escala de tiempo del ICS, el Pleistoceno se divide en cuatro etapas o edades, la gelasiana, la calabresa, la chibaniana (anteriormente el "Pleistoceno medio» no oficial) y el Pleistoceno superior (no oficialmente el "tarantiano"). Además de estas subdivisiones internacionales, a menudo se utilizan varias subdivisiones regionales.

En 2009, la Unión Internacional de Ciencias Geológicas (IUGS) confirmó un cambio en el período de tiempo para el Pleistoceno, cambiando la fecha de inicio de 1.806 a 2.588 millones de años AP, y aceptó la base del Gelasiano como base del Pleistoceno. a saber, la base del Monte San Nicola GSSP. La fecha de inicio ahora se ha redondeado a la baja a 2.580 millones de años AP. La IUGS aún tiene que aprobar una sección tipo, Sección y punto de estratotipo de límite global (GSSP), para el límite superior del Pleistoceno/Holoceno (es decir, el límite superior). La sección propuesta es el Proyecto de núcleo de hielo del norte de Groenlandia núcleo de hielo 75° 06' N 42° 18' W. El límite inferior de la Serie Pleistoceno se define formalmente magnetoestratigráficamente como la base de la cronozona de Matuyama (C2r), etapa isotópica 103. Por encima de este punto hay extinciones notables de los nanofósiles calcáreos: Discoaster pentaradiatus y Discoaster surculus. El Pleistoceno cubre el período reciente de repetidas glaciaciones.

El nombre Plio-Pleistoceno, en el pasado, se usó para referirse a la última edad de hielo. Anteriormente, el límite entre las dos épocas se trazó en el momento en que la especie foraminífera Hyalinea baltica apareció por primera vez en la sección marina de La Castella, Calabria, Italia; sin embargo, la definición revisada del Cuaternario, al retrasar la fecha de inicio del Pleistoceno a 2,58 Ma, da como resultado la inclusión de todas las glaciaciones repetidas recientes dentro del Pleistoceno.

Se considera que la datación por radiocarbono es inexacta más allá de hace unos 50.000 años. Las etapas de isótopos marinos (MIS) derivadas de los isótopos de oxígeno se utilizan a menudo para dar fechas aproximadas.

Depósitos

Los sedimentos no marinos del Pleistoceno se encuentran principalmente en depósitos fluviales, lechos de lagos, depósitos de loess y pendientes, así como en las grandes cantidades de material transportado por los glaciares. Menos comunes son los depósitos de cuevas, los travertinos y los depósitos volcánicos (lavas, cenizas). Los depósitos marinos del Pleistoceno se encuentran principalmente en cuencas marinas poco profundas principalmente (pero con excepciones importantes) en áreas dentro de unas pocas decenas de kilómetros de la costa moderna. En algunas áreas geológicamente activas, como la costa sur de California, se pueden encontrar depósitos marinos del Pleistoceno en elevaciones de varios cientos de metros.

Paleogeografía y clima

La máxima extensión de hielo glacial en la zona polar norte durante el período de Pleistoceno

Los continentes modernos estaban esencialmente en sus posiciones actuales durante el Pleistoceno, las placas sobre las que se asientan probablemente no se movieron más de 100 km (62 mi) entre sí desde el comienzo del período. En los períodos glaciales, el nivel del mar descendería más de 100 m (330 pies) durante la glaciación máxima, exponiendo grandes áreas de la plataforma continental actual como tierra seca.

Según Mark Lynas (a través de los datos recopilados), el clima general del Pleistoceno podría caracterizarse como un El Niño continuo con vientos alisios en el Pacífico sur que se debilitan o se dirigen hacia el este, aire cálido que sube cerca de Perú, agua tibia que se extiende desde el Pacífico occidental y el Océano Índico hasta el Pacífico oriental, y otros marcadores de El Niño.

Características glaciares

El clima del Pleistoceno estuvo marcado por ciclos glaciales repetidos en los que los glaciares continentales empujaron hasta el paralelo 40 en algunos lugares. Se estima que, en su máxima extensión glacial, el 30% de la superficie terrestre estaba cubierta por hielo. Además, una zona de permafrost se extendía hacia el sur desde el borde de la capa glacial, unos cientos de kilómetros en América del Norte y varios cientos en Eurasia. La temperatura media anual en el borde del hielo era de -6 °C (21 °F); en el borde del permafrost, 0 °C (32 °F).

Cada avance glacial retuvo grandes volúmenes de agua en las capas de hielo continentales de 1500 a 3000 metros (4900 a 9800 pies) de espesor, lo que resultó en descensos temporales del nivel del mar de 100 metros (300 pies) o más en toda la superficie del Tierra. Durante los tiempos interglaciares, como en la actualidad, las costas sumergidas eran comunes, mitigadas por el movimiento isostático u otro emergente de algunas regiones.

Los efectos de la glaciación fueron globales. La Antártida estuvo cubierta de hielo durante todo el Pleistoceno y el Plioceno anterior. Los Andes estaban cubiertos en el sur por el casquete de hielo patagónico. Había glaciares en Nueva Zelanda y Tasmania. Los actuales glaciares en descomposición del monte Kenia, el monte Kilimanjaro y la cordillera de Ruwenzori en el este y centro de África eran más grandes. Existían glaciares en las montañas de Etiopía y al oeste en las montañas del Atlas.

En el hemisferio norte, muchos glaciares se fusionaron en uno solo. La capa de hielo de la Cordillera cubrió el noroeste de América del Norte; el este estaba cubierto por el Laurentide. La capa de hielo Fenno-Scandian descansaba en el norte de Europa, incluida gran parte de Gran Bretaña; la capa de hielo alpino en los Alpes. Cúpulas dispersas se extendían por Siberia y la plataforma ártica. Los mares del norte estaban cubiertos de hielo.

Al sur de las capas de hielo se acumularon grandes lagos porque las salidas estaban bloqueadas y el aire más frío ralentizaba la evaporación. Cuando la capa de hielo Laurentide se retiró, el centro-norte de América del Norte estaba totalmente cubierto por el lago Agassiz. Más de cien cuencas, ahora secas o casi secas, se estaban desbordando en el oeste de América del Norte. El lago Bonneville, por ejemplo, estaba donde ahora está el Gran Lago Salado. En Eurasia, se desarrollaron grandes lagos como resultado de la escorrentía de los glaciares. Los ríos eran más grandes, tenían un caudal más copioso y estaban trenzados. Los lagos africanos estaban más llenos, aparentemente por la disminución de la evaporación. Los desiertos, por otro lado, eran más secos y extensos. Las precipitaciones fueron menores debido a la disminución de la evaporación oceánica y de otro tipo.

Se ha estimado que durante el Pleistoceno, la capa de hielo de la Antártida Oriental se adelgazó en al menos 500 metros, y que el adelgazamiento desde el último máximo glacial es de menos de 50 metros y probablemente comenzó después de aproximadamente 14 ka.

Grandes eventos

Edades de hielo reflejadas en CO2 atmosférico, almacenadas en burbujas de hielo glacial de la Antártida

Durante los 2,5 millones de años del Pleistoceno, se produjeron numerosas fases frías denominadas glaciales (edad de hielo cuaternaria), o avances significativos de las capas de hielo continentales, en Europa y América del Norte a intervalos de aproximadamente 40 000 a 100 000 años. Los largos períodos glaciales estuvieron separados por interglaciares más templados y más cortos que duraron entre 10.000 y 15.000 años. El último episodio frío del último período glacial finalizó hace unos 10.000 años. Se han identificado más de 11 eventos glaciales importantes, así como muchos eventos glaciales menores. Un evento glacial importante es una excursión glacial general, denominada "glacial." Los glaciares están separados por "interglaciares". Durante un glacial, el glaciar experimenta avances y retrocesos menores. La excursión menor es un "estadio"; los tiempos entre estadiales son "interestadiales".

Estos eventos se definen de manera diferente en las distintas regiones de la cordillera glacial, que tienen su propia historia glacial según la latitud, el terreno y el clima. Existe una correspondencia general entre los glaciares en diferentes regiones. Los investigadores a menudo intercambian los nombres si la geología glacial de una región está en proceso de definición. Sin embargo, generalmente es incorrecto aplicar el nombre de un glaciar en una región a otra.

Durante la mayor parte del siglo XX, solo se habían estudiado unas pocas regiones y los nombres eran relativamente pocos. Hoy los geólogos de diferentes naciones se están interesando más en la glaciología del Pleistoceno. Como consecuencia, el número de nombres se está expandiendo rápidamente y continuará expandiéndose. Muchos de los avances y estadios permanecen sin nombre. Además, la evidencia terrestre de algunos de ellos ha sido borrada u oscurecida por otros más grandes, pero aún quedan evidencias del estudio de los cambios climáticos cíclicos.

Los glaciares en las siguientes tablas muestran usos históricos, son una simplificación de un ciclo mucho más complejo de variación en clima y terreno, y generalmente ya no se usan. Estos nombres se han abandonado en favor de los datos numéricos porque se descubrió que muchas de las correlaciones eran inexactas o incorrectas y se han reconocido más de cuatro glaciales principales desde que se estableció la terminología histórica.

En correspondencia con los términos glacial e interglacial, se utilizan los términos pluvial e interpluvial (en latín: pluvia, lluvia). Un pluvial es un período más cálido de mayor precipitación; una interpluvial, de disminución de las precipitaciones. Antiguamente se pensaba que un pluvial correspondía a un glacial en regiones no heladas, y en algunos casos lo hace. La lluvia también es cíclica. Los pluviales e interpluviales están muy extendidos.

Sin embargo, no existe una correspondencia sistemática de los pluviales con los glaciales. Además, los pluviales regionales no se corresponden globalmente. Por ejemplo, algunos han usado el término "Riss pluvial" en contextos egipcios. Cualquier coincidencia es un accidente de factores regionales. Solo algunos de los nombres de los pluviales en regiones restringidas han sido definidos estratigráficamente.

Paleociclos

La suma de los factores transitorios que actúan en la superficie de la Tierra es cíclica: clima, corrientes oceánicas y otros movimientos, corrientes de viento, temperatura, etc. La respuesta de forma de onda proviene de los movimientos cíclicos subyacentes del planeta, que eventualmente arrastre todos los transitorios en armonía con ellos. Las repetidas glaciaciones del Pleistoceno fueron causadas por los mismos factores.

La Transición del Pleistoceno Medio, hace aproximadamente un millón de años, vio un cambio de ciclos glaciales de baja amplitud con una periodicidad dominante de 41 000 años a ciclos asimétricos de gran amplitud dominados por una periodicidad de 100 000 años.

Sin embargo, un estudio de 2020 concluyó que las terminaciones de la edad de hielo podrían haber sido influenciadas por la oblicuidad desde la Transición del Pleistoceno medio, que provocó veranos más fuertes en el hemisferio norte.

Ciclos de Milankovitch

La glaciación en el Pleistoceno fue una serie de glaciares e interglaciares, estadiales e interestadiales, que reflejaban cambios periódicos en el clima. Ahora se cree que el factor principal que interviene en los ciclos climáticos son los ciclos de Milankovitch. Estas son variaciones periódicas en la radiación solar regional y planetaria que llega a la Tierra causadas por varios cambios repetitivos en el movimiento de la Tierra.

Los ciclos de Milankovitch no pueden ser el único factor responsable de las variaciones en el clima, ya que no explican ni la tendencia de enfriamiento a largo plazo durante el Plio-Pleistoceno, ni las variaciones milenarias en los núcleos de hielo de Groenlandia. El ritmo de Milankovitch parece explicar mejor los eventos de glaciación con una periodicidad de 100 000, 40 000 y 20 000 años. Tal patrón parece ajustarse a la información sobre el cambio climático que se encuentra en los núcleos de isótopos de oxígeno.

Ciclos de relación de isótopos de oxígeno

En el análisis de la proporción de isótopos de oxígeno, las variaciones en la proporción de ¹⁸
O to ¹⁶
O (dos isótopos de oxígeno) por masa (medido por un espectrómetro de masas) presente en la calcita de muestras de núcleos oceánicos se usa como un diagnóstico del cambio de temperatura del océano antiguo y, por lo tanto, del cambio climático. Los océanos fríos son más ricos en ¹⁸
O, que se incluye en las pruebas de los microorganismos (foraminíferos) que aportan la calcita.

Una versión más reciente del proceso de muestreo utiliza núcleos de hielo glaciales modernos. Aunque menos rico en ¹⁸
O que el agua de mar, la nieve que caía sobre el glaciar año tras año, sin embargo, contenía ¹⁸
O y ¹⁶
O en una relación que dependía de la temperatura media anual.

La temperatura y el cambio climático son cíclicos cuando se trazan en un gráfico de temperatura versus tiempo. Las coordenadas de temperatura se dan en forma de una desviación de la temperatura media anual actual, que se toma como cero. Este tipo de gráfico se basa en otro de relación de isótopos frente al tiempo. Las proporciones se convierten en una diferencia porcentual de la proporción que se encuentra en el agua del océano promedio estándar (SMOW).

El gráfico en cualquier forma aparece como una forma de onda con sobretonos. La mitad de un período es una etapa isotópica marina (MIS). Indica un glacial (por debajo de cero) o un interglacial (por encima de cero). Los sobretonos son estadiales o interestadiales.

Según esta evidencia, la Tierra experimentó 102 etapas MIS que comenzaron alrededor de 2.588 Ma BP en el Pleistoceno Temprano Gelasiano. Las primeras etapas del Pleistoceno fueron poco profundas y frecuentes. Las últimas fueron las más intensas y las más espaciadas.

Por convención, las etapas se numeran desde el Holoceno, que es MIS1. Los glaciares reciben un número par; interglaciales, impares. El primer glacial importante fue MIS2-4 alrededor de 85-11 ka BP. Los glaciares más grandes fueron 2, 6, 12 y 16; los interglaciares más cálidos, 1, 5, 9 y 11. Para comparar los números MIS con las etapas nombradas, consulte los artículos correspondientes a esos nombres.

Fauna

Tanto la fauna marina como la continental eran esencialmente modernas pero con muchos más mamíferos terrestres grandes como mamuts, mastodontes, Diprotodon, Smilodon, tigres, leones, uros, monos osos enfrentados, perezosos gigantes, Gigantopithecus y otros. Masas de tierra aisladas como Australia, Madagascar, Nueva Zelanda e islas en el Pacífico vieron la evolución de grandes aves e incluso reptiles como el pájaro elefante, moa, águila de Haast, Quirkana, Megalania y Meiolania.

Los severos cambios climáticos durante la Edad de Hielo tuvieron un gran impacto en la fauna y la flora. Con cada avance del hielo, grandes áreas de los continentes quedaron totalmente despobladas, y las plantas y los animales que se retiraban hacia el sur frente al avance del glaciar enfrentaban un tremendo estrés. El estrés más severo fue el resultado de los cambios climáticos drásticos, la reducción del espacio vital y la reducción del suministro de alimentos. Un gran evento de extinción de grandes mamíferos (megafauna), que incluyó mamuts, mastodontes, gatos con dientes de sable, gliptodontes, el rinoceronte lanudo, varias jirafas, como el Sivatherium; perezosos terrestres, alces irlandeses, osos de las cavernas, gomphotheres, lobos gigantes y osos de cara corta, comenzaron a finales del Pleistoceno y continuaron hasta el Holoceno. Los neandertales también se extinguieron durante este período. Al final de la última edad de hielo, los animales de sangre fría, los mamíferos más pequeños como los ratones de madera, las aves migratorias y los animales más rápidos como el venado cola blanca reemplazaron a la megafauna y migraron hacia el norte. El borrego cimarrón del Pleistoceno tardío era más delgado y tenía patas más largas que sus descendientes actuales. Los científicos creen que el cambio en la fauna de depredadores después de las extinciones del Pleistoceno tardío resultó en un cambio en la forma del cuerpo a medida que la especie se adaptaba para aumentar la potencia en lugar de la velocidad.

Las extinciones apenas afectaron a África, pero fueron especialmente graves en América del Norte, donde se extinguieron los caballos y camellos nativos.

Diversos esquemas para subdividir el Pleistoceno

• Las edades de mamíferos terrestres asiáticos (ALMA) incluyen Zhoukoudianian, Nihewanian y Yushean.
• Edades de mamíferos terrestres europeas (ELMA) incluyen Villafranchian, Galerian y Aurelian
• Las edades de mamíferos terrestres de América del Norte (NALMA) incluyen Blancan (4.75–1.8), Irvingtonian (1.8–0.24) y Rancholabrean (0.24–0.01) en millones de años. El Blancan se extiende significativamente hacia el Plioceno.
• Las edades de mamíferos terrestres sudamericanos (SALMA) incluyen Uquian (2.5–1.5), Ensenadan (1.5–0.3) y Lujanian (0.3–0.01) en millones de años. El Uquian anteriormente se extendió significativamente hacia el Plioceno, aunque la nueva definición lo sitúa completamente dentro del Pleistoceno.

En julio de 2018, un equipo de científicos rusos, en colaboración con la Universidad de Princeton, anunció que había devuelto la vida a dos nematodos hembra congelados en permafrost, de hace unos 42 000 años. Los dos nematodos, en ese momento, eran los animales vivos confirmados más antiguos del planeta.

• 

  Pleistoceno del norte de España, incluyendo mamuts lanosos, leones cavernosos comiendo un reno, caballos y rinocerontes lanosos

• 

  Pleistoceno de América del Sur, incluyendo Megatherium y dos Glyptodon

Humanos

La evolución de los humanos anatómicamente modernos tuvo lugar durante el Pleistoceno. A principios del Pleistoceno, las especies Paranthropus todavía estaban presentes, así como los primeros ancestros humanos, pero durante el Paleolítico inferior desaparecieron, y la única especie de homínido que se encuentra en los registros fósiles es Homo erectus durante gran parte del Pleistoceno. La lítica achelense aparece junto con el Homo erectus, hace unos 1,8 millones de años, en sustitución de la industria olduvayense más primitiva utilizada por A. garhi y por las primeras especies de Homo. El Paleolítico Medio vio una especiación más variada dentro del Homo, incluida la aparición del Homo sapiens hace unos 300.000 años.

Según las técnicas de cronometraje mitocondrial, los humanos modernos emigraron de África después de la glaciación Riss en el Paleolítico Medio durante la Etapa Eemian, extendiéndose por todo el mundo libre de hielo durante el Pleistoceno tardío. Un estudio de 2005 postula que los humanos en esta migración se cruzaron con formas humanas arcaicas que ya estaban fuera de África a fines del Pleistoceno, incorporando material genético humano arcaico en el acervo genético humano moderno.

Especies homíneas durante Pleistoceno

Notas explicativas