El Pleistoceno ( / ˈ p l aɪ s t ə ˌ s iː n , - s t oʊ - / PLY -stə-seen, -stoh- ; [5] [6] a menudo denominado coloquialmente como la Edad de Hielo ) es la época geológica que duró desde hace unos 2,58 millones hasta hace 11.700 años, abarcando el período más reciente de glaciaciones repetidas de la Tierra . Antes de que un cambio fuera finalmente confirmado en 2009 por la Unión Internacional de Ciencias Geológicas , el corte del Pleistoceno y el Plioceno precedente se consideraba 1,806 millones de años antes del presente (BP). Las publicaciones de años anteriores pueden utilizar cualquiera de las definiciones 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 del griego antiguo πλεῖστος ( pleîstos ) 'más' y καινός ( kainós ; latinizado como cænus ) 'nuevo'.
Al final del Plioceno precedente, los continentes de América del Norte y América del Sur, previamente aislados, se unieron por el istmo de Panamá , lo que provocó un intercambio de fauna entre las dos regiones y un cambio en los patrones de circulación oceánica , con el inicio de la glaciación en el hemisferio norte que ocurrió hace unos 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 Afro-Eurasia . El final del Pleistoceno temprano está marcado por la Transición al Pleistoceno medio , con la ciclicidad de los ciclos glaciares 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 humanos también se extendieron al continente australiano y a las Américas por primera vez, coincidiendo con la extinción de la mayoría de los animales de gran tamaño en esas regiones.
Las tendencias de aridificación y enfriamiento del Neógeno precedente continuaron en el Pleistoceno. El clima fue muy variable en función del ciclo glaciar, y en el pico de la glaciación los niveles del mar fueron hasta 120 metros más bajos que los actuales, 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 la capa de hielo Laurentide .
Charles Lyell introdujo el término "Pleistoceno" en 1839 para describir los estratos de Sicilia que tenían al menos el 70% de su fauna de moluscos aún viva en la actualidad. Esto lo diferenciaba del Plioceno , que Lyell originalmente había considerado la capa de roca fósil más joven. Construyó el nombre "Pleistoceno" ('más nuevo' o 'más nuevo') a partir del griego πλεῖστος ( pleīstos ) 'más' y καινός ( kainós ( latinizado como cænus ) 'nuevo'). [8] [9] [10] Esto contrasta con el Plioceno inmediatamente anterior ("más nuevo", de πλείων ( pleíōn , "más") y kainós ) y el Holoceno inmediatamente posterior ("totalmente nuevo" o "enteramente nuevo", de ὅλος ( hólos , "completo") y kainós ) , que se extiende hasta la actualidad.
El Pleistoceno ha sido datado desde hace 2,580 millones (±0,005) hasta 11.650 años AP [11] con la fecha final expresada en años de radiocarbono como 10.000 años carbono-14 AP. [12] Cubre la mayor parte del último período de glaciación repetida , hasta e incluyendo la ola de frío del Younger Dryas . El final del Younger Dryas ha sido datado alrededor de 9640 a. C. (11.654 años calendario AP). El final del Younger Dryas es el inicio oficial de la actual Época del Holoceno . Aunque se considera una época, el Holoceno no es significativamente diferente de los intervalos interglaciares anteriores dentro del Pleistoceno. [13] En la escala de tiempo del ICS , el Pleistoceno se divide en cuatro etapas o edades : el Gelasiense , el Calabrés , el Chibaniense (anteriormente el "Pleistoceno Medio" no oficial) y el Pleistoceno Superior (no oficialmente el "Tarantiano"). [14] [15] [nota 1] 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 la base del Pleistoceno, es decir, la base del GSSP de Monte San Nicola . [17] La fecha de inicio ahora se ha redondeado a 2.580 millones de años AP. [11] La IUGS aún tiene que aprobar una sección tipo , Sección y Punto Estratotípico Límite Global (GSSP), para el límite superior del Pleistoceno/Holoceno ( es decir , el límite superior). La sección propuesta es el núcleo de hielo del Proyecto de Núcleo de Hielo de Groenlandia del Norte 75° 06' N 42° 18' O. [18] El límite inferior de la Serie del 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 . [19] [20] El Pleistoceno cubre el período reciente de glaciaciones repetidas.
El nombre Plioceno-Pleistoceno se ha utilizado en el pasado para referirse a la última edad de hielo. Anteriormente, el límite entre las dos épocas se trazaba en el momento en que la especie de foraminífero Hyalinea baltica apareció por primera vez en la sección marina de La Castella, Calabria, Italia. [21] 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. Los estadios isotópicos marinos (MIS) derivados de los isótopos de oxígeno se utilizan a menudo para obtener fechas aproximadas.
Los sedimentos no marinos del Pleistoceno se encuentran principalmente en depósitos fluviales , lechos de lagos, pendientes y depósitos de loess , así como en las grandes cantidades de material transportado por los glaciares. Menos comunes son los depósitos de cuevas , travertinos y depósitos volcánicos (lavas, cenizas). Los depósitos marinos del Pleistoceno se encuentran principalmente en cuencas marinas poco profundas, principalmente (pero con importantes excepciones) en áreas a unas pocas decenas de kilómetros de la costa moderna. En unas pocas áreas geológicamente activas, como la costa del sur de California , los depósitos marinos del Pleistoceno pueden encontrarse a elevaciones de varios cientos de metros.
Los continentes modernos se encontraban esencialmente en sus posiciones actuales durante el Pleistoceno, y las placas sobre las que se asientan probablemente no se habían movido más de 100 km (62 mi) entre sí desde el comienzo del período. En los períodos glaciares, el nivel del mar descendía hasta 120 m (390 pies) más bajo que hoy [22] durante el pico de glaciación, exponiendo grandes áreas de la plataforma continental actual como tierra seca.
Según Mark Lynas (a través de datos recopilados), el clima general del Pleistoceno podría caracterizarse como un El Niño continuo con vientos alisios en el Pacífico sur debilitándose o dirigiéndose hacia el este, aire cálido elevándose cerca de Perú , agua cálida extendiéndose desde el Pacífico occidental y el Océano Índico hasta el Pacífico oriental, y otros marcadores de El Niño. [23]
El clima del Pleistoceno se caracterizó por repetidos ciclos glaciares en los que los glaciares continentales llegaron hasta el paralelo 40 en algunos lugares. Se estima que, en la extensión máxima de los glaciares, el 30% de la superficie de la Tierra estaba cubierta de hielo. Además, una zona de permafrost se extendía hacia el sur desde el borde de la capa glaciar, 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, de 0 °C (32 °F).
Cada avance glaciar atrapó enormes volúmenes de agua en capas de hielo continentales de entre 1.500 y 3.000 metros de espesor, lo que dio lugar a descensos temporales del nivel del mar de 100 metros o más en toda la superficie de la Tierra. Durante los períodos interglaciares, como en la actualidad, las costas sumergidas eran comunes, mitigadas por el movimiento isostático u otro movimiento emergente de algunas regiones.
Los efectos de la glaciación fueron globales. La Antártida estuvo cubierta de hielo durante todo el Pleistoceno, así como durante el Plioceno anterior. Los Andes estaban cubiertos en el sur por el manto glaciar de la Patagonia . Había glaciares en Nueva Zelanda y Tasmania . Los glaciares actuales en descomposición del Monte Kenia , el Monte Kilimanjaro y la cordillera 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 cordillerana cubría el noroeste de América del Norte; el este estaba cubierto por la Laurentide . La capa de hielo fenoescandinava descansaba sobre el norte de Europa , incluida gran parte de Gran Bretaña; la capa de hielo alpina sobre los Alpes . Domos dispersos 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 retrocedió, el centro-norte de Norteamérica quedó completamente cubierto por el lago Agassiz . Más de cien cuencas, ahora secas o casi, se desbordaron en el oeste norteamericano. El lago Bonneville , por ejemplo, estaba en el lugar que ocupa ahora 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 flujo más copioso y estaban entrelazados . Los lagos africanos estaban más llenos, aparentemente debido a la disminución de la evaporación. Los desiertos, por otro lado, eran más secos y más 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 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. [24]
Durante los 2,5 millones de años que duró el Pleistoceno, se produjeron numerosas fases frías llamadas glaciaciones ( 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 glaciares estuvieron separados por interglaciares más templados y más cortos que duraron alrededor de 10.000 a 15.000 años. El último episodio frío del último período glaciar terminó hace unos 10.000 años. [25] Se han identificado más de 11 eventos glaciares importantes, así como muchos eventos glaciares menores. [26] Un evento glaciar importante es una excursión glaciar general, denominada "glacial". Las glaciaciones están separadas por "interglaciares". Durante una glaciación, el glaciar experimenta avances y retrocesos menores. La excursión menor es un "estadial"; los tiempos entre estadiales son "interestadiales".
Estos eventos se definen de manera diferente en las distintas regiones de la cordillera glaciar, que tienen su propia historia glaciar en función de la latitud, el terreno y el clima. Existe una correspondencia general entre los glaciares de las diferentes regiones. Los investigadores a menudo intercambian los nombres si la geología glaciar de una región está en proceso de definición. Sin embargo, generalmente es incorrecto aplicar el nombre de un glaciar de una región a otra.
Durante la mayor parte del siglo XX, sólo se habían estudiado unas pocas regiones y los nombres eran relativamente escasos. Hoy en día, los geólogos de diferentes naciones se están interesando más en la glaciología del Pleistoceno. Como consecuencia, el número de nombres está aumentando rápidamente y seguirá aumentando. Muchos de los avances y estadios siguen 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 que aparecen en las siguientes tablas muestran usos históricos , son una simplificación de un ciclo mucho más complejo de variación del clima y el terreno y, por lo general, ya no se utilizan. Estos nombres se han abandonado en favor de datos numéricos porque se ha descubierto que muchas de las correlaciones eran inexactas o incorrectas y se han reconocido más de cuatro glaciares importantes desde que se estableció la terminología histórica. [26] [27] [28]
En correspondencia con los términos glaciar e interglacial, se utilizan los términos pluvial e interpluvial (del latín pluvia , lluvia). Un pluvial es un período más cálido de mayor precipitación; un interpluvial es de menor precipitación. Antiguamente se pensaba que un pluvial correspondía a un glaciar en regiones no heladas, y en algunos casos es así. Las precipitaciones también son cíclicas. Los pluviales y los interpluviales son generalizados.
Sin embargo, no existe una correspondencia sistemática entre los pluviales y los glaciares. Además, los pluviales regionales no se corresponden entre sí a nivel mundial. Por ejemplo, algunos han utilizado el término "pluvial de Riss" en contextos egipcios. Cualquier coincidencia es un accidente de factores regionales. Solo unos pocos de los nombres de los pluviales en regiones restringidas han sido definidos estratigráficamente.
La suma de los factores transitorios que actúan en la superficie de la Tierra es cíclica: el clima, las corrientes oceánicas y otros movimientos, las corrientes de viento, la temperatura, etc. La respuesta en forma de onda proviene de los movimientos cíclicos subyacentes del planeta, que finalmente arrastran a todos los factores transitorios a armonizarse 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 glaciares de baja amplitud con una periodicidad dominante de 41.000 años a ciclos asimétricos de alta amplitud dominados por una periodicidad de 100.000 años. [29]
Sin embargo, un estudio de 2020 concluyó que las terminaciones de las edades de hielo podrían haber sido influenciadas por la oblicuidad desde la Transición del Pleistoceno Medio, lo que provocó veranos más fuertes en el hemisferio norte . [30]
La glaciación en el Pleistoceno fue una serie de períodos glaciales e interglaciales, estadíales e interestadiales, que reflejaban cambios climáticos periódicos. Actualmente se cree que el principal factor que interviene en el ciclo climático son los ciclos de Milankovitch . Se trata de variaciones periódicas en la radiación solar regional y planetaria que llega a la Tierra causadas por varios cambios repetidos en el movimiento de la Tierra. Los efectos de los ciclos de Milankovitch se vieron potenciados por varias retroalimentaciones positivas relacionadas con el aumento de las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico y el albedo de la Tierra. [31]
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 Plioceno y el Pleistoceno ni las variaciones milenarias en los núcleos de hielo de Groenlandia, conocidos como eventos Dansgaard-Oeschger y eventos Heinrich. El ritmo de Milankovitch parece explicar mejor los eventos de glaciación con periodicidad de 100.000, 40.000 y 20.000 años. Este patrón parece encajar con la información sobre el cambio climático encontrada en los núcleos de isótopos de oxígeno.
En el análisis de la relación de isótopos de oxígeno , las variaciones en la relación de18
Oh a16
El O (dos isótopos del oxígeno ) en masa (medido con un espectrómetro de masas ) presente en la calcita de muestras de núcleos oceánicos se utiliza como diagnóstico del cambio de temperatura oceánico antiguo y, por lo tanto, del cambio climático. Los océanos fríos son más ricos en18
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 glaciares modernos. Aunque menos ricos en18
Oh , más que agua de mar, la nieve que caía sobre el glaciar año tras año contenía, sin embargo,18
O y16
O en una proporción que dependía de la temperatura media anual.
La temperatura y el cambio climático son cíclicos cuando se representan en un gráfico de temperatura en función del tiempo. Las coordenadas de temperatura se dan en forma de desviación de la temperatura media anual actual, tomada como cero. Este tipo de gráfico se basa en otra relación de isótopos en función del tiempo. Las relaciones se convierten en una diferencia porcentual de la relación que se encuentra en el agua oceánica media estándar (SMOW).
El gráfico, en cualquiera de sus formas, aparece como una forma de onda con armónicos . La mitad de un período es una etapa isotópica marina (MIS). Indica una etapa glacial (por debajo de cero) o interglacial (por encima de cero). Los armónicos son estadíos o interestadios.
Según esta evidencia, la Tierra experimentó 102 etapas de MIS a partir de hace unos 2,588 millones de años , en el Gelasiense del Pleistoceno Inferior . Las etapas del Pleistoceno Inferior fueron superficiales y frecuentes. Las últimas fueron las más intensas y las más espaciadas.
Por convención, las etapas se numeran a partir del Holoceno, que es el MIS1. Las glaciaciones reciben un número par y las interglaciaciones reciben un número impar. La primera glaciación importante fue la MIS2-4, hace aproximadamente 85-11 ka BP. Las glaciaciones más grandes fueron la 2, la 6, la 12 y la 16. Las interglaciaciones más cálidas fueron la 1, la 5, la 9 y la 11. Para la correspondencia de los números MIS con las etapas nombradas, consulte los artículos correspondientes.
Tanto la fauna marina como la continental eran esencialmente modernas, pero con muchos más mamíferos terrestres grandes como mamuts , mastodontes , diprotodontes , esmilodones , tigres , leones , uros , osos de cara corta , perezosos gigantes , especies dentro de Gigantopithecus y otros. Las masas de tierra aisladas como Australia , Madagascar , Nueva Zelanda e islas del Pacífico vieron la evolución de grandes aves e incluso reptiles como el pájaro elefante , el moa , el águila de Haast , la quinkana , la megalania y la meiolania .
Los severos cambios climáticos durante la Edad de Hielo tuvieron importantes impactos en la fauna y la flora. Con cada avance del hielo, grandes áreas de los continentes se despoblaron, y las plantas y animales que se retiraban hacia el sur frente al avance del glaciar enfrentaron un tremendo estrés. El estrés más severo resultó de cambios climáticos drásticos, espacio vital reducido y suministro de alimentos restringido. Un evento de extinción importante de grandes mamíferos ( megafauna ), que incluía mamuts , mastodontes , gatos dientes de sable , gliptodontes , el rinoceronte lanudo , varios jirafas , como el Sivatherium ; perezosos terrestres , alces irlandeses , leones cavernarios , osos cavernarios , gonfotéridos , leones americanos , lobos terribles y osos de cara corta , comenzó a finales del Pleistoceno y continuó hasta el Holoceno. Los neandertales también se extinguieron durante este período. Al final de la última edad de hielo, los animales de sangre fría , mamíferos más pequeños como los ratones de campo , aves migratorias y animales más veloces como los venados de cola blanca habían reemplazado a la megafauna y habían migrado hacia el norte. Los borregos cimarrones del Pleistoceno tardío eran más delgados y tenían patas más largas que sus descendientes actuales. Los científicos creen que el cambio en la fauna depredadora después de las extinciones del Pleistoceno tardío resultó en un cambio en la forma del cuerpo a medida que las especies se adaptaban para una mayor potencia en lugar de velocidad. [32]
Las extinciones apenas afectaron a África, pero fueron especialmente graves en América del Norte , donde desaparecieron los caballos y los camellos autóctonos .
En julio de 2018, un equipo de científicos rusos en colaboración con la Universidad de Princeton anunció que habían devuelto a la vida a dos nematodos hembra congelados en permafrost , de hace unos 42.000 años. En ese momento, los dos nematodos eran los animales vivos más antiguos confirmados del planeta. [33] [34]
La evolución de los humanos anatómicamente modernos tuvo lugar durante el Pleistoceno. [35] [36] A principios del Pleistoceno las especies de Paranthropus todavía estaban presentes, así como los primeros ancestros humanos, pero durante el Paleolítico inferior desaparecieron, y la única especie de homínido encontrada en los registros fósil es Homo erectus durante gran parte del Pleistoceno. Los líticos achelenses aparecen junto con Homo erectus , hace unos 1,8 millones de años, reemplazando 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 de Homo , incluida la aparición de Homo sapiens hace unos 300.000 años. [37] Los artefactos asociados con el comportamiento humano moderno están atestiguados de manera inequívoca a partir de hace 40.000-50.000 años. [38]
Según las técnicas de cronometraje mitocondrial, los humanos modernos migraron desde África después de la glaciación de Riss en el Paleolítico Medio durante la Etapa Eemian , extendiéndose por todo el mundo libre de hielo durante el Pleistoceno tardío. [39] [40] [41] 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 al acervo genético humano moderno. [42]
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