Pangea o Pangea ( / p æ n ˈ dʒ iː . ə / ) [1] fue un supercontinente que existió durante las eras Paleozoica tardía y Mesozoica temprana . [2] Se formó a partir de las unidades continentales anteriores de Gondwana , Euramérica y Siberia durante el Carbonífero hace aproximadamente 335 millones de años, y comenzó a separarse hace unos 200 millones de años, al final del Triásico y principios del Jurásico . [3] En contraste con la Tierra actual y su distribución de masa continental, Pangea tenía forma de C, con la mayor parte de su masa extendiéndose entre las regiones polares norte y sur de la Tierra y rodeada por el superocéano Panthalassa y el Paleo-Tetis y Océanos de Tetis posteriores . Pangea es el supercontinente más reciente que ha existido y el primero en ser reconstruido por los geólogos .
El nombre "Pangaea" se deriva del griego antiguo pan ( πᾶν , "todo, entero, entero") y Gaia o Gaea ( Γαῖα , " Madre Tierra , tierra"). [4] [9] El concepto de que los continentes alguna vez formaron una masa terrestre contigua fue planteado como hipótesis, con evidencia que lo corrobora, por Alfred Wegener , el creador de la teoría científica de la deriva continental , en su publicación de 1912 El origen de los continentes ( Die Entstehung der Continente ). [10] Amplió su hipótesis en su libro de 1915 El origen de los continentes y los océanos ( Die Entstehung der Kontinente und Ozeane ), en el que postuló que, antes de dividirse y derivar a sus ubicaciones actuales, todos los continentes habían formado un solo supercontinente al que llamó Urkontinent .
Wegener utilizó el nombre "Pangaea" una vez en la edición de 1920 de su libro, refiriéndose al antiguo supercontinente como "la Pangea del Carbonífero". [11] Usó la forma germanizada Pangäa , pero el nombre entró en la literatura científica alemana e inglesa (en 1922 [12] y 1926, respectivamente) en la forma latinizada Pangea , especialmente durante un simposio de la Asociación Estadounidense de Geólogos del Petróleo en noviembre de 1926. [13 ]
Wegener propuso originalmente que la desintegración de Pangea se debió a fuerzas centrípetas de la rotación de la Tierra que actuaban en los continentes altos. Sin embargo, se demostró fácilmente que este mecanismo era físicamente inverosímil, lo que retrasó la aceptación de la hipótesis de Pangea. [14] Arthur Holmes propuso el mecanismo más plausible de la convección del manto , [15] que, junto con la evidencia proporcionada por el mapeo del fondo del océano después de la Segunda Guerra Mundial , condujo al desarrollo y aceptación de la teoría de la tectónica de placas . Esta teoría proporciona la explicación ahora ampliamente aceptada de la existencia y desintegración de Pangea. [dieciséis]
La geografía de los continentes que bordean el océano Atlántico fue la primera evidencia que sugirió la existencia de Pangea. El ajuste aparentemente estrecho de las costas de América del Norte y del Sur con Europa y África se observó casi tan pronto como se cartografiaron estas costas. El primero en sugerir que estos continentes alguna vez estuvieron unidos y luego separados puede haber sido Abraham Ortelius en 1596. [17] Reconstrucciones cuidadosas mostraron que el desajuste en el contorno de 500 brazas (3000 pies; 910 metros) era de menos de 130 km (81 millas). ), y se argumentó que esto era demasiado bueno para atribuirlo al azar. [18]
Se encuentra evidencia adicional de Pangea en la geología de los continentes adyacentes, incluida la coincidencia de tendencias geológicas entre la costa oriental de América del Sur y la costa occidental de África . La capa de hielo polar del Período Carbonífero cubría el extremo sur de Pangea. Los depósitos glaciares, específicamente hasta , de la misma edad y estructura, se encuentran en muchos continentes separados que habrían estado juntos en el continente de Pangea. [19] La continuidad de las cadenas montañosas proporciona más evidencia, como la cadena de los Montes Apalaches que se extiende desde el sureste de los Estados Unidos hasta las Caledónidas de Irlanda, Gran Bretaña, Groenlandia y Escandinavia ; [20] Ahora se cree que estos formaron una sola cadena, las Montañas Pangeas Centrales .
La evidencia fósil de Pangea incluye la presencia de especies similares e idénticas en continentes que ahora se encuentran a grandes distancias. Por ejemplo, se han encontrado fósiles del terápsido Lystrosaurus en Sudáfrica , India y la Antártida , junto a miembros de la flora Glossopteris , cuya distribución habría abarcado desde el círculo polar hasta el ecuador si los continentes hubieran estado en su posición actual; De manera similar, el reptil de agua dulce Mesosaurus se ha encontrado sólo en regiones localizadas de las costas de Brasil y África occidental . [21]
Los geólogos también pueden determinar el movimiento de las placas continentales examinando la orientación de los minerales magnéticos en las rocas . Cuando se forman rocas, adoptan la orientación magnética de la Tierra, mostrando en qué dirección se encuentran los polos con respecto a la roca; esto determina latitudes y orientaciones (aunque no longitudes). Las diferencias magnéticas entre muestras de roca ígnea sedimentaria e intrusiva cuya edad varía en millones de años se deben a una combinación de deriva polar magnética (con un ciclo de unos pocos miles de años) y la deriva de los continentes durante millones de años. Se puede restar el componente de desplazamiento polar, que es idéntico para todas las muestras contemporáneas, dejando la porción que muestra la deriva continental y que puede usarse para ayudar a reconstruir latitudes y orientaciones continentales anteriores. [22]
Pangea es sólo el supercontinente reconstruido más recientemente a partir del registro geológico, aunque es, con diferencia, el mejor comprendido. La formación de supercontinentes y su desintegración parece haber sido cíclica a lo largo de la historia de la Tierra. Es posible que haya habido varios otros antes de Pangea.
Las mediciones paleomagnéticas ayudan a los geólogos a determinar la latitud y orientación de antiguos bloques continentales, y técnicas más nuevas pueden ayudar a determinar las longitudes. [23] La paleontología ayuda a determinar los climas antiguos, confirmando las estimaciones de latitud a partir de mediciones paleomagnéticas, y la distribución de formas de vida antiguas proporciona pistas sobre qué bloques continentales estaban cerca unos de otros en momentos geológicos particulares. [24] Sin embargo, las reconstrucciones de continentes anteriores a Pangea, incluidas las de esta sección, siguen siendo parcialmente especulativas, y las diferentes reconstrucciones diferirán en algunos detalles. [25]
El penúltimo supercontinente, llamado Columbia o Nuna, parece haberse formado hace entre 2.000 y 1.800 millones de años (Ga) . [26] [27] Columbia/Nuna se rompió y el siguiente supercontinente, Rodinia , se formó a partir de la acumulación y ensamblaje de sus fragmentos. Rodinia duró desde hace unos 1.300 millones de años hasta hace unos 750 millones de años, pero su configuración exacta e historia geodinámica no se comprenden tan bien como las de los supercontinentes posteriores, Pannotia y Pangea. [28]
Según una reconstrucción, [29] cuando Rodinia se dividió, se dividió en tres partes: el supercontinente de Proto-Laurasia , el supercontinente de Proto-Gondwana y el cratón más pequeño del Congo . Proto-Laurasia y Proto-Gondwana estaban separadas por el océano Proto-Tetis . A continuación, la propia Proto-Laurasia se dividió para formar los continentes de Laurentia , Siberia y Báltica . El Báltico se trasladó al este de Laurentia y Siberia se trasladó al noreste de Laurentia. La división también creó dos nuevos océanos, el océano Jápeto y el océano Paleoasiático. [30] La mayoría de las masas mencionadas se fusionaron nuevamente para formar el supercontinente de Pannotia, de vida relativamente corta . Este supercontinente incluía grandes extensiones de tierra cerca de los polos y, cerca del ecuador, sólo una franja relativamente pequeña que conectaba las masas polares. Pannotia duró hasta 540 Ma , cerca del comienzo del período Cámbrico y luego se fragmentó, dando origen a los continentes de Laurentia , Báltica y el supercontinente meridional de Gondwana . [31]
En el período Cámbrico , el continente de Laurentia , que más tarde se convertiría en América del Norte , se encontraba en el ecuador , con tres océanos limítrofes: el océano Pantalasico al norte y al oeste, el océano Jápeto al sur y el océano Khanty al este. . En el Ordovícico temprano , alrededor de 480 Ma, el microcontinente de Avalonia , una masa de tierra que incorporaba fragmentos de lo que se convertiría en el este de Terranova , el sur de las Islas Británicas y partes de Bélgica , el norte de Francia , Nueva Escocia , Nueva Inglaterra , el sur de Iberia y el noroeste de África. – se liberó de Gondwana y comenzó su viaje hacia Laurentia . [32] Báltica, Laurentia y Avalonia se unieron a finales del Ordovícico para formar una masa de tierra llamada Euramérica o Laurusia, cerrando el océano Jápeto. La colisión también resultó en la formación de los Apalaches del norte . Siberia estaba cerca de Euramérica, con el océano Khanty entre los dos continentes. Mientras todo esto sucedía, Gondwana se desplazaba lentamente hacia el Polo Sur. Este fue el primer paso en la formación de Pangea. [33]
El segundo paso en la formación de Pangea fue la colisión de Gondwana con Euramérica. A mediados del Silúrico , 430 Ma, Báltica ya había chocado con Laurentia, formando Euramérica, evento llamado orogenia Caledonia . Avalonia aún no había chocado con Laurentia , pero a medida que Avalonia avanzaba poco a poco hacia Laurentia, la vía marítima entre ellos, un remanente del océano Jápeto , se estaba reduciendo lentamente. Mientras tanto, el sur de Europa se separó de Gondwana y comenzó a avanzar hacia Euramérica a través del Océano Rheico . Chocó con el sur del Báltico en el Devónico . [34]
A finales del Silúrico, Annamia ( Indochina ) [35] y el sur de China se separaron de Gondwana y comenzaron a dirigirse hacia el norte, reduciendo el océano Proto-Tetis en su camino y abriendo el nuevo océano Paleo-Tetis al sur. En el período Devónico, el propio Gondwana se dirigió hacia Euramérica, lo que provocó que el Océano Rheico se redujera. En el Carbonífero Inferior , el noroeste de África había tocado la costa sureste de Euramérica , creando la porción sur de los Montes Apalaches , las Montañas Meseta y las Montañas Mauritanidas , un evento llamado orogenia varisca . América del Sur se movió hacia el norte hasta el sur de Euramérica, mientras que la parte oriental de Gondwana ( India , Antártida y Australia ) se dirigió hacia el Polo Sur desde el ecuador . El norte y el sur de China estaban en continentes independientes. El microcontinente kazajo había chocado con Siberia . (Siberia había sido un continente separado durante millones de años desde la deformación del supercontinente Pannotia en el Carbonífero Medio.) [36]
La orogenia varisca levantó las montañas Pangeas centrales , que eran comparables en escala al Himalaya moderno . Ahora que Pangea se extendía desde el Polo Sur a través del ecuador y hasta bien entrado el hemisferio norte, se estableció un intenso clima megamonzónico , excepto por una zona perpetuamente húmeda inmediatamente alrededor de las montañas centrales. [37]
Kazajistán occidental chocó con el Báltico en el Carbonífero Superior, cerrando el océano Ural entre ellos y el Proto-Tetis occidental en ellos ( orogenia de los Urales ), provocando la formación no sólo de los Montes Urales , sino también del supercontinente de Laurasia. Este fue el último paso de la formación de Pangea. Mientras tanto, América del Sur había chocado con el sur de Laurentia , cerrando el océano Rheico y completando la orogenia variscia con la formación de la parte más meridional de los Apalaches y las montañas Ouachita . En ese momento, Gondwana estaba ubicado cerca del Polo Sur y se estaban formando glaciares en la Antártida, India, Australia, el sur de África y América del Sur. El bloque del Norte de China chocó con Siberia durante el Jurásico , cerrando por completo el océano Proto-Tetis. [38]
Hacia el Pérmico Inferior , la placa Cimmeria se separó de Gondwana y se dirigió hacia Laurasia, cerrando así el océano Paleo-Tetis , pero formando un nuevo océano, el océano Tetis , en su extremo sur. La mayoría de las masas de tierra estaban todas en una. En el período Triásico , Pangea giró un poco y la placa cimmeria todavía se desplazaba a través del cada vez más reducido Paleo-Tetis hasta el Jurásico Medio . A finales del Triásico, el Paleo-Tetis se había cerrado de oeste a este, creando la Orogenia Cimmeria . Pangea, que parecía una C , con el nuevo océano de Tetis dentro de la C , se había fracturado en el Jurásico Medio, y su deformación se explica a continuación. [39]
Pangea existió como supercontinente durante 160 millones de años, desde su ensamblaje hace unos 335 millones de años ( Carbonífero Temprano ) hasta su ruptura hace 175 millones de años ( Jurásico Medio ). [3] Durante este intervalo, tuvieron lugar importantes avances en la evolución de la vida. Los mares del Carbonífero Inferior estuvieron dominados por corales rugosos , braquiópodos , briozoos , tiburones y los primeros peces óseos . La vida terrestre estuvo dominada por los bosques de licopsidos habitados por insectos y otros artrópodos y los primeros tetrápodos . [40] Cuando Pangea se disolvió, en el Jurásico Medio, los mares estaban plagados de moluscos (particularmente amonites ), [41] ictiosaurios , tiburones y rayas, y los primeros peces óseos con aletas radiadas, mientras que la vida en tierra estaba dominada por bosques de cícadas y coníferas en los que florecieron los dinosaurios y en los que habían aparecido los primeros verdaderos mamíferos . [42] [43]
La evolución de la vida en esta época reflejó las condiciones creadas por la asamblea de Pangea. La unión de la mayor parte de la corteza continental en una sola masa terrestre redujo la extensión de las costas marinas. La mayor erosión provocada por el levantamiento de la corteza continental aumentó la importancia de los entornos de llanuras aluviales y deltas en relación con los entornos marinos poco profundos. El ensamblaje y levantamiento continental también significó climas terrestres cada vez más áridos, favoreciendo la evolución de animales amniotas y plantas con semillas , cuyos huevos y semillas se adaptaron mejor a los climas secos. [40] La tendencia de secado temprano fue más pronunciada en Pangea occidental, que se convirtió en un centro de evolución y distribución geográfica de amniotas. [44]
Los pantanos de carbón suelen formarse en regiones perpetuamente húmedas cercanas al ecuador. El ensamblaje de Pangea alteró la zona de convergencia intertropical y creó un clima monzónico extremo que redujo la deposición de carbón a su nivel más bajo en los últimos 300 millones de años. Durante el Pérmico , la deposición de carbón se restringió en gran medida a los microcontinentes del norte y del sur de China, que se encontraban entre las pocas áreas de la corteza continental que no se habían unido con Pangea. [45] Los extremos del clima en el interior de Pangea se reflejan en los patrones de crecimiento óseo de los pareiasaurios y en los patrones de crecimiento de los bosques de gimnospermas . [46]
Se cree que la falta de barreras oceánicas favoreció el cosmopolitismo , en el que las especies exitosas alcanzan una amplia distribución geográfica. El cosmopolitismo también fue impulsado por extinciones masivas , incluido el evento de extinción del Pérmico-Triásico , el más grave en el registro fósil, y también el evento de extinción del Triásico-Jurásico . Estos eventos dieron como resultado una fauna catastrófica que mostró poca diversidad y un alto cosmopolitismo, incluido Lystrosaurus , que se extendió de manera oportunista a todos los rincones de Pangea después del evento de extinción del Pérmico-Triásico. [47] Por otro lado, hay evidencia de que muchas especies de Pangea eran provinciales , con un área de distribución geográfica limitada, a pesar de la ausencia de barreras geográficas. Esto puede deberse a las fuertes variaciones climáticas según latitud y estación producidas por el clima monzónico extremo. [48] Por ejemplo, las pteridospermas (plantas con semillas tempranas) adaptadas al frío de Gondwana no pudieron propagarse por Pangea debido al clima ecuatorial, y las pteridospermas del norte terminaron dominando Gondwana en el Triásico . [49]
La tectónica y la geografía de Pangea pueden haber empeorado el evento de extinción del Pérmico-Triásico u otras extinciones. Por ejemplo, la superficie reducida de los entornos de la plataforma continental puede haber dejado a las especies marinas en situación de vulnerabilidad a la extinción. [50] Sin embargo, no se ha encontrado evidencia de un efecto especie-área en porciones más recientes y mejor caracterizadas del registro geológico. [51] [52] Otra posibilidad es que la reducción de la expansión del fondo marino asociada con la formación de Pangea, y el consiguiente enfriamiento y hundimiento de la corteza oceánica, puedan haber reducido el número de islas que podrían haber servido como refugios para especies marinas. Es posible que la diversidad de especies ya se haya reducido antes de los eventos de extinción masiva debido a la posible mezcla de especies cuando se fusionaron continentes anteriormente separados. Sin embargo, hay pruebas sólidas de que las barreras climáticas continuaron separando a las comunidades ecológicas en diferentes partes de Pangea. Las erupciones de las trampas de Emeishan pueden haber eliminado el sur de China, una de las pocas áreas continentales que no se fusionaron con Pangea, como refugio. [53]
Hubo tres fases principales en la desintegración de Pangea.
El Océano Atlántico no se abrió de manera uniforme; La ruptura comenzó en el Atlántico centro-norte. La primera ruptura de Pangea se propone para el Ladino tardío (230 Ma) con una expansión inicial en la apertura del Atlántico central. Luego la ruptura se produjo a lo largo del margen oriental de América del Norte, el margen noroeste de África y el Alto Atlas, el Sahara y el Túnez. [54]
Otra fase comenzó en el Jurásico Temprano - Medio (alrededor de 175 Ma), cuando Pangea comenzó a separarse del Océano Tetis en el este hacia el Océano Pacífico en el oeste. La ruptura que tuvo lugar entre América del Norte y África produjo múltiples rupturas fallidas . Una grieta dio lugar a un nuevo océano, el Océano Atlántico Norte . [20]
El Atlántico Sur no se abrió hasta el Cretácico , cuando Laurasia comenzó a girar en el sentido de las agujas del reloj y se movió hacia el norte con América del Norte al norte y Eurasia al sur. El movimiento de Laurasia en el sentido de las agujas del reloj provocó mucho más tarde el cierre del océano de Tetis y la ampliación del "Sinus Borealis", que más tarde se convirtió en el océano Ártico . Mientras tanto, al otro lado de África y a lo largo de los márgenes adyacentes del este de África, la Antártida y Madagascar , se iban formando nuevas fisuras que darían lugar a la formación del océano Índico suroccidental que se abriría en el Cretácico.
La segunda fase importante en la desintegración de Pangea comenzó a principios del Cretácico (150-140 Ma), cuando la masa continental de Gondwana se separó en múltiples continentes (África, América del Sur, India, Antártida y Australia). La subducción en la Fosa de Tethyan probablemente provocó que África, India y Australia se desplazaran hacia el norte, provocando la apertura de un "Océano Índico Sur". En el Cretácico Inferior, la Atlántica , lo que hoy es América del Sur y África, se separó finalmente del este de Gondwana (Antártida, India y Australia). Luego, en el Cretácico Medio, Gondwana se fragmentó para abrir el Océano Atlántico Sur cuando América del Sur comenzó a alejarse de África hacia el oeste. El Atlántico Sur no se desarrolló de manera uniforme; más bien, se dividió de sur a norte.
Además, al mismo tiempo, Madagascar y la India insular comenzaron a separarse de la Antártida y avanzaron hacia el norte, abriendo el Océano Índico. Madagascar y la India se separaron entre sí entre 100 y 90 millones de años a finales del Cretácico. India continuó avanzando hacia el norte, hacia Eurasia, a 15 centímetros (6 pulgadas) por año (un récord de placas tectónicas), cerrando el océano Tetis oriental, mientras que Madagascar se detuvo y quedó atrapada en la Placa Africana . Nueva Zelanda , Nueva Caledonia y el resto de Zelanda comenzaron a separarse de Australia, desplazándose hacia el este, hacia el Pacífico y abriendo el mar del Coral y el mar de Tasmania .
La tercera fase importante y final de la desintegración de Pangea se produjo a principios del Cenozoico ( Paleoceno a Oligoceno ). Laurasia se dividió cuando América del Norte y Groenlandia (también llamada Laurentia ) se liberaron de Eurasia, abriendo el Mar de Noruega hace unos 60 a 55 millones de años. Los océanos Atlántico e Índico continuaron expandiéndose, cerrando el océano Tetis.
Mientras tanto, Australia se separó de la Antártida y avanzó rápidamente hacia el norte, tal como lo había hecho la India más de 40 millones de años antes. Australia se encuentra actualmente en curso de colisión con el este de Asia . Tanto Australia como la India se están moviendo actualmente hacia el noreste a una velocidad de 5 a 6 centímetros (2 a 3 pulgadas) por año. La Antártida ha estado cerca o en el Polo Sur desde la formación de Pangea hace unos 280 Ma. India comenzó a colisionar con Asia a partir de hace 35 Ma, formando la orogenia del Himalaya y finalmente cerrando también la vía marítima de Tetis ; esta colisión continúa hoy. La Placa Africana comenzó a cambiar de dirección, de oeste a noroeste hacia Europa , y América del Sur comenzó a moverse en dirección norte, separándola de la Antártida y permitiendo por primera vez una circulación oceánica completa alrededor de la Antártida. Este movimiento, junto con la disminución de las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico , provocó un rápido enfriamiento de la Antártida y permitió la formación de glaciares . Esta glaciación finalmente se fusionó formando las capas de hielo de kilómetros de espesor que se ven hoy. [55] Otros acontecimientos importantes tuvieron lugar durante el Cenozoico , incluida la apertura del Golfo de California , el levantamiento de los Alpes y la apertura del Mar de Japón . La desintegración de Pangea continúa hoy en el Rift del Mar Rojo y el Rift de África Oriental .
La desintegración de Pangea estuvo acompañada de la liberación de grandes cantidades de dióxido de carbono de las fisuras continentales. Esto produjo un nivel alto de CO2 en el mesozoico que contribuyó al clima muy cálido del Cretácico Inferior . [56] La apertura del océano Tetis también contribuyó al calentamiento del clima. [57] Las dorsales oceánicas muy activas asociadas con la desintegración de Pangea elevaron el nivel del mar al más alto en el registro geológico, inundando gran parte de los continentes. [58]
La expansión de las zonas de clima templado que acompañó a la desintegración de Pangea puede haber contribuido a la diversificación de las angiospermas . [59]
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