El Hirnantiense es la etapa final reconocida internacionalmente del Período Ordovícico de la Era Paleozoica . Fue de corta duración, durando alrededor de 1,4 millones de años, desde 445,2 a 443,8 Ma (hace millones de años). [8] La primera parte del Hirnantiense se caracterizó por temperaturas frías, grandes glaciaciones y un severo descenso del nivel del mar. En la última parte del Hirnantian, las temperaturas aumentaron, los glaciares se derritieron y el nivel del mar volvió al mismo nivel o ligeramente más alto que antes de la glaciación.
La mayoría de los científicos creen que esta oscilación climática provocó el mayor evento de extinción que tuvo lugar durante este tiempo. De hecho, el evento de extinción masiva del Hirnantiense (también conocido como Fin del Ordovícico y Ordovícico-Silúrico ) representa el segundo evento de este tipo más grande en la historia geológica . Aproximadamente el 85% de las especies marinas (que habitan en el mar) murieron. Sólo la extinción masiva del final del Pérmico fue mayor. Sin embargo, a diferencia de muchos eventos de extinción más pequeños, las consecuencias a largo plazo del evento del Fin del Ordovícico fueron relativamente pequeñas. Tras la oscilación climática, el clima volvió a su estado anterior y las especies que sobrevivieron pronto (en dos o tres millones de años) evolucionaron hasta convertirse en especies muy similares a las que existían antes.
El Hirnantian recibió su nombre de Cwm Hirnant al sur de Bala , en el norte de Gales . Cwm Hirnant significa "valle del largo arroyo" en galés .
El escenario fue introducido en 1933 por BB Bancroft. [9] Según lo propuesto por Bancroft, el Hirnantian incluía la piedra caliza Hirnant y formaciones sedimentarias relacionadas. Estas formaciones estaban ubicadas en la cima de los depósitos del Ordovícico y estaban dominadas por una fauna que incluía braquiópodos, trilobites y otros animales con caparazón duro. En 1966, DA Bassett, Harry Blackmore Whittington y A. Williams, escribiendo en el Journal of the Geological Society of London, propusieron un refinamiento del estadio Hirnantian. Esto amplió el escenario para incluir todas las Foel-y-Ddinas Mudstones, de las cuales Hirnant Limestone es parte. Esta expansión llevó el escenario Hirnantian a su alcance actual. [10]
La Comisión Internacional de Estratigrafía (ICS) dividió originalmente el Ordovícico Superior en dos etapas. Sin embargo, después de una considerable investigación, se determinó que no existía ninguna zona de fauna que pudiera albergar la etapa superior de esta división. Por lo tanto, en 2003, la ICS votó para agregar una etapa adicional a su escala de tiempo internacional oficial. Esto recibió el nombre de Hirnantian en honor a la etapa de Bancroft. En 2006, la ICS ratificó la sección Wangjiawan como la Sección y Punto de Estratotipo de Límite Global (GSSP) oficial para la Etapa Hirnantian. [10] [11]
El GSSP del Hirnantian es la sección Wangjiawan ( 30°59′03″N 111°25′11″E / 30.9841°N 111.4197°E / 30.9841; 111.4197 ) cerca del pueblo Wangjiawan , 42 km al norte de Yichang ( Hubéi , China ). Es un afloramiento de Wufeng y la Formación Lungmachi suprayacente, la primera que contiene la base del Hirnantian. Ambas formaciones se componen principalmente de esquisto y pedernal . La base se define como el primer dato de aparición de la especie de graptolito Normalograptus extraordinarius en esa sección. [12]
Los marcadores secundarios son Normalograptus ojsuensi a 4 cm por debajo del límite y Hirnantia Fauna a 39 cm por encima del límite. [12]
Como se mencionó anteriormente, hubo una importante oscilación climática durante el Hirnantiense, que se cree que causó un importante evento de extinción masiva . Cuando comenzó la etapa Hirnantian, el clima de la Tierra era cálido y los niveles del mar eran sustancialmente más altos que los actuales. Los mares estaban llenos de una fauna diversa. Sin embargo, hay pruebas considerables que indican que muchas de estas especies ya estaban en problemas cuando comenzó el Hirnantiense, y que la diversidad biológica general ya estaba en fuerte declive.
A medida que el clima se enfrió y se formaron glaciares durante la primera parte del Hirnantian, el nivel del mar bajó. Las estimaciones de la profundidad de esta caída van desde más de 50 metros (según estudios en Nevada y Utah ) hasta más de 100 metros (según estudios en Noruega y Reino Unido ). Investigaciones más recientes indican una reducción mundial del nivel del mar de aproximadamente 80 metros. Esta gota secó y dejó al descubierto las extensas plataformas continentales de aguas poco profundas que existían en todo el mundo en ese momento, provocando la extinción de un gran número de especies que dependían de este entorno de aguas poco profundas. Las especies que sobrevivieron se redujeron considerablemente en número. El resultado general fue una importante reducción de la biodiversidad de los océanos del mundo.
Durante este período de acumulación de hielo (como a veces los científicos llaman a los períodos de clima frío global y glaciación), las especies supervivientes comenzaron a adaptarse. Las especies de ambientes fríos reemplazaron a las especies de ambientes cálidos que habían prosperado durante el período cálido anterior (un invernadero para los científicos).
Sin embargo, justo cuando las especies se estaban adaptando, el clima volvió a cambiar. Durante la última parte del Hirnantian, las temperaturas aumentaron, los glaciares se derritieron y el nivel del mar subió al mismo nivel o quizás incluso más que antes de la glaciación. Las plataformas expuestas se inundaron, lo que provocó extinciones adicionales entre la fauna que había sobrevivido al primer evento de extinción.
Si bien no existen fechas radiométricas importantes para el Hirnantian en sí, hay dos fechas que abarcan al Hirnantian. Ambas fechas son del área de Dob's Linn en el Reino Unido.
El más antiguo proviene de las formaciones locales de esquisto Hartfell. El circón encontrado en un depósito de cenizas en el sitio data de hace 445,7 millones de años , con un margen de error de más o menos 2,4 millones de años.
La fecha más joven es de las primeras formaciones de esquisto Birkhill del Silúrico. La datación radiométrica colocó muestras de circón encontradas en otro depósito de cenizas hace 438,7 millones de años, con un margen de error de más o menos 2,1 millones de años.
Con estas fechas como base, los científicos pudieron utilizar técnicas de correlación bioestratigráfica para determinar aproximaciones cercanas al momento de varios eventos durante el Hirnantiense.
Hay dos biozonas de graptolitos en el Hirnantiense y tienen aproximadamente la misma longitud. La base (comienzo) del Hirnantiense se define por la primera aparición en el registro geológico del graptolito Normalograptus extraordinarius y, por tanto, la biozona Normalograptus extraordinarius define la parte temprana (o inferior) del Hirnantiense. La parte posterior (o superior) está definida por la primera aparición del graptolito Normalograptus persulptus , y la biozona de Normalograptus persulptus dura desde entonces hasta el final del Hirnantiense. Esto también marca el final del Período Ordovícico .
Estas biozonas permiten un refinamiento adicional en la datación de eventos que ocurren dentro de la etapa Hirnantian.
Durante el Hirnantiense, gran parte de la masa terrestre del mundo se reunió en un supercontinente llamado Gondwana , que ocupaba latitudes extremas del sur y cubría el polo sur. Esto incluía América del Sur , África , la mayor parte de Australia , la mayor parte de la India y la Antártida . Lo que hoy es África occidental estaba entonces situada en el polo, mientras que América del Sur estaba cerca, unida a África a lo largo de la costa occidental de esta última. A lo largo de la costa oriental de África se encontraban la Antártida y la India, mientras que Australia se encontraba justo al norte de ellas, a ambos lados del ecuador. Al norte de Australia estaba Nueva Guinea . Pudo haber sido el punto terrestre más septentrional del mundo, situado justo por encima de los 30 grados de latitud norte. Al norte se extendía un vasto mar ininterrumpido, conocido hoy como océano Pantalásico .
Aún no unidas a lo que se convertiría en América del Norte estaban Florida, el sur de Georgia y las zonas costeras de Mississippi , Alabama y Carolina del Sur , encajadas en una brecha entre África y América del Sur, y ubicadas muy cerca del polo Sur.
El resto de América del Norte (llamada Laurentia por los científicos) se encontraba al norte y al oeste de Gondwana, con climas relativamente más cálidos. Con una rotación de casi 45 grados con respecto a su orientación moderna, los estados del este de los actuales Estados Unidos estaban ubicados a lo largo de la costa sureste del continente, mientras que las áreas costeras de lo que ahora son los estados del sureste miraban al sur.
Al este de Laurentia, al otro lado de un mar largo y angosto, se encontraba el Báltica . Compuesta por las modernas Noruega , Suecia , Finlandia , Dinamarca , el noreste de Alemania y Rusia al oeste de los Montes Urales , esta zona se extendía desde el ecuador en el norte hasta más de 30 grados de latitud sur.
Extendiéndose hacia el oeste desde su extremo suroeste había un arco de islas conocido como Avalonia por los científicos modernos. Esto consistía en lo que hoy es la parte sur de Gran Bretaña e Irlanda , y las regiones costeras orientales de Terranova , Nueva Escocia , Nuevo Brunswick y Nueva Inglaterra .
El Hirnantian representa ahora una etapa aceptada internacionalmente con un comienzo y un final globales cuidadosamente especificados. Sin embargo, comenzó en el siglo XIX como un escenario regional en el Reino Unido, donde permanece como tal en la actualidad. Dado que varias regiones del mundo tienen sus propias divisiones locales de tiempo geológico por debajo del nivel del Período, la siguiente lista proporciona correlaciones entre esas etapas regionales (o épocas en algunos casos) y la Etapa Hirnantian reconocida internacionalmente.
Se ha sugerido que el bombardeo de meteoritos del Ordovícico Medio jugó un papel crucial en el Gran Evento de Biodiversificación del Ordovícico, pero este estudio muestra que los dos fenómenos no estaban relacionados.
