18.1 Uniformitarismo, tiempo profundo y geocronología

La historia de la ciencia geológica en los siglos XVIII, XIX y XX está marcada por tres conceptos fundamentales: el uniformitarismo, la noción de tiempo profundo y el desarrollo de la geocronología. Estos pilares permitieron comprender que la Tierra posee una antigüedad inmensa y que sus rocas y fósiles son testigos de procesos continuos a lo largo de millones e incluso miles de millones de años. A continuación se desarrolla detalladamente cada uno de estos temas, acompañados de ejemplos, fechas y sucesos decisivos.

1. Orígenes del uniformitarismo

El término “uniformitarismo” (del inglés uniformitarianism) alude a la idea de que los procesos geológicos que vemos en la actualidad fueron los mismos que actuaron a lo largo de la historia de la Tierra. A menudo se resume en la máxima “el presente es la clave del pasado”, atribuida a Charles Lyell (1830-1833). Sin embargo, sus raíces se remontan al siglo XVII y XVIII:

• 1669 – Nicolas Steno publica el De Solido Intra Solidum Naturaliter Contento Dissertationis Prodromus, donde formula los fundamentos de la estratigrafía: principio de superposición, de horizontalidad original y de continuidad lateral.
• 1785 – James Hutton presenta ante la Royal Society de Edimburgo su ponencia sobre la formación del granito y los estratos, donde aparece la famosa frase: “no hay vestigio de un principio, ni será tampoco de un fin”.
• 1795 – Hutton publica The Theory of the Earth, sentando las bases de un modelo circular en el que la erosión de los continentes y la sedimentación en los océanos se mantienen en equilibrio gracias al levantamiento de nuevo terreno.
• 1802 – John Playfair, colaborador de Hutton, edición revisada de la The Theory of the Earth con aclaraciones y ejemplos, promoviendo la aceptación del uniformitarismo.
• 1830-1833 – Charles Lyell publica en tres volúmenes los Principles of Geology, traduciéndolos posteriormente al francés, alemán y español. Lyell rechaza el catastrofismo y difunde ampliamente la idea de procesos graduales e imperceptibles que moldean el relieve.

Este cambio de paradigma opuso el uniformitarismo al catastrofismo, defendido por geólogos como Georges Cuvier, que veían en las extinciones y en ciertos rasgos del relieve evidencias de cataclismos únicos y repentinos. La victoria del uniformitarismo abrió paso a la consideración de escalas de tiempo extremadamente largas.

2. Tiempo profundo

Hasta finales del siglo XVIII, muchos naturalistas creían en una Tierra con pocos miles de años de antigüedad, inspirados en cronologías bíblicas. El reconocimiento del tiempo profundo (deep time) supuso aceptar que la Tierra tenía cientos de millones o miles de millones de años. Entre los hitos esenciales destacan:

1. Observación de inconformidades en Siccar Point (1788). Hutton, junto a John Playfair y Sir James Hall, descubrió en la costa de Escocia un ejemplo de estratos inclinados cubiertos por capas horizontales. La inconformidad de Siccar Point demostraba episodios prolongados de deposición, levantamiento, erosión y nueva sedimentación, signos claros de una edad de la Tierra mucho mayor de lo imaginado.
2. Aplicación de cálculos térmicos por William Thomson (Lord Kelvin, 1862). Thomson estimó la edad de la Tierra entre 20 y 400 millones de años basándose en el enfriamiento de un planeta inicialmente fundido. Aunque estos valores eran de un orden de magnitud inferior a los actuales, fueron los primeros intentos cuantitativos de datar la Tierra de modo absoluto.
3. Descubrimiento de la radioactividad (1896). Henri Becquerel, y posteriormente Marie Curie y Pierre Curie, revelaron la desintegración espontánea de elementos como el uranio y el radio. Este hallazgo proporcionó un reloj natural para fechar rocas y minerales.
4. Aplicación de la datación radiométrica (1905-1913). Ernest Rutherford y Bertram Boltwood emplearon el decaimiento del uranio al plomo para obtener las primeras edades absolutas de rocas ígneas. Boltwood publicó en 1907 edades de hasta 1.800 millones de años para granitos de Quebec.
5. Aceptación de una Tierra con 4.500 millones de años (mediados siglo XX). Con el refinamiento de técnicas U-Pb, K-Ar y Rb-Sr, los geocronólogos establecieron la edad del Sistema Solar en 4.567 ± 0,016 Ma y de la Tierra en 4.540 ± 0,020 Ma. Investigaciones posteriores con zirconitas de Jack Hills (Australia Occidental) arrojaron edades de hasta 4.380 ± 10 Ma.

Gracias al concepto de tiempo profundo, la geología pudo integrar procesos muy lentos (erosión, diagénesis, metamorfismo) y otros muy rápidos (erupciones volcánicas, impactos cósmicos) en una única narrativa evolutiva del planeta.

3. Geocronología: escala de tiempo y métodos

La geocronología es la disciplina que se encarga de datar rocas, fósiles y procesos geológicos. Combina dos grandes enfoques:

• Datación relativa: establece el orden temporal de los estratos y eventos sin asignarles una edad numérica. Se basa en los principios estenográficos de Steno y en la bioestratigrafía (fósiles guía).
• Datación absoluta o numérica: mide la edad en años mediante relojes naturales como la desintegración radiactiva.

4. La escala de tiempo geológico

A lo largo del siglo XIX y XX se fueron proponiendo divisiones temporales basadas en sucesiones litológicas y paleontológicas. La Comisión Internacional de Estratigrafía (CIE) consolidó en 2020 la versión vigente de la escala de tiempo, que se divide en eones, eras, períodos y épocas.

Esta tabla simplificada muestra solo algunos niveles. Cada período se subdivide en épocas y estas, en edades. Por ejemplo, el Jurásico inferior (Lias), medio (Dogger) y superior (Malm) en la tradición europea.

5. Ejemplos y aplicaciones modernas

– La datación de las rocas del cratón de Pilbara (Australia Occidental) ha proporcionado edades de hasta 3.500 millones de años, revelando los primeros vestigios de vida estromatolítica.

– El evento de extinción Permo-Triásico (hace 252 Ma) está bien datado gracias a métodos U-Pb en circones de cenizas volcánicas, estableciendo un límite con precisión de ±0,08 Ma.

– El paleoclima cuaternario se reconstruye mediante datación de núcleos de hielo antártico con 14C y U-Th, que alcanzan antigüedades de hasta 800.000 años.

– En arqueología, la cronología radiocarbónica ha fechado la llegada de los primeros humanos a América hace aproximadamente 15.000 – 13.000 años, gracias a dataciones de restos óseos y carbón vegetal.

6. Conclusión

El uniformitarismo introdujo la idea de procesos constantes y graduales, el reconocimiento del tiempo profundo cambió para siempre la percepción de la edad de la Tierra, y la geocronología permitió cuantificar esa historia con precisión. Juntos, estos desarrollos cimentaron la geología moderna y ofrecieron un marco temporal en el que ubicar eventos tan diversos como orogénesis, extinciones masivas, cambios climáticos globales y la evolución de la biosfera.

Libros recomendados sobre Uniformitarismo, Tiempo Profundo y Geocronología

1. James Hutton (1795). Theory of the Earth. Texto fundacional del uniformitarismo.

2. John Playfair (1802). Illustrations of the Huttonian Theory of the Earth.

3. Charles Lyell (1830–1833). Principles of Geology. Ediciones modernas disponibles en https://archive.org/.

4. D. R. Oldroyd (1996). Thinking about the Earth: A History of Ideas in Geology. Harvard University Press.

5. M. J. S. Rudwick (2005). Worlds Before Adam: The Reconstruction of Geohistory in the Age of Reform. University of Chicago Press.

6. Gradstein, F. M. Ogg, J. G. Schmitz, M. Ogg, G. M. (2012). A Geologic Time Scale. Elsevier.

7. Gradstein, F. M. Ogg, J. G. Ogg, G. M. (2020). The Geological Time Scale 2020. Elsevier.

Recursos en línea

• International Commission on Stratigraphy: http://www.stratigraphy.org/

• OneGeology: http://www.onegeology.org/

• Paleobiology Database: https://paleobiodb.org/