Escalas temporales y lagunas, fluctuaciones Haar y geocronologías multifractales

Leer la historia de la Tierra entre líneas

El pasado de la Tierra está escrito en rocas, sedimentos y hielo, pero esa historia está llena de páginas perdidas. Se erosionan capas, se rompen testigos y algunos periodos quedan registrados con todo detalle mientras otros apenas aparecen. Este artículo plantea una pregunta sencilla pero potente: ¿qué podemos aprender no sólo de los datos que tenemos, sino de la manera en que esos datos están distribuidos de forma desigual en el tiempo —y de las lagunas donde no existe registro alguno?

Dónde el registro es denso y dónde es tenue

Los autores reunieron 24 registros de larga duración de todo el mundo, que abarcan casi toda la historia del planeta —desde los últimos miles de años hasta hace más de tres mil millones de años. Estos registros proceden de sedimentos lacustres y marinos, testigos de hielo, depósitos de cuevas y rocas con fósiles. En lugar de analizar primero lo que esas muestras dicen sobre temperatura o nivel del mar, el equipo se centró en la frecuencia de las mediciones a lo largo del tiempo: cuántos puntos de datos por unidad de tiempo, lo que denominan la “densidad” de muestreo. En algunos intervalos, los puntos de datos están muy agrupados; en otros, son escasos, revelando largos tramos de información ausente.

Una nueva forma de medir la desigualdad

Para explorar esa desigualdad sin forzar los datos a una línea temporal perfectamente regular, los investigadores emplearon una herramienta matemática llamada análisis de fluctuaciones Haar. En términos sencillos, examinaron cómo cambia la densidad de mediciones al ampliar o reducir la ventana temporal, desde años hasta cientos de millones de años. En todos los conjuntos de datos hallaron patrones consistentes. A escalas temporales cortas, la densidad de muestreo tiende a suavizarse cuando se promedia en intervalos más largos, lo que significa que las lagunas y los cúmulos locales se anulan entre sí. Pero más allá de ciertas escalas críticas, esto cambia: la densidad empieza a desviarse y a vagar, y la densidad promedio en sí misma se vuelve inestable. En ese régimen, el registro está dominado por ráfagas intensas de muestreo separadas por amplios tramos pobremente muestreados.

Lagunas que crecen con la longitud del registro

El equipo examinó entonces las propias lagunas: los intervalos temporales entre mediciones sucesivas. En intervalos cortos, esas lagunas se comportan de forma relativamente tranquila, con una distribución en forma de «campana». Sin embargo, en intervalos más largos las lagunas desarrollan colas pesadas en sus distribuciones de probabilidad, lo que significa que las lagunas extremadamente largas se vuelven cada vez más probables a medida que los registros son más extensos. Esto proporciona una explicación cuantitativa de una observación largamente conocida en geología: los registros más largos son sistemáticamente menos completos, un fenómeno conocido como el efecto Sadler. En muchos casos, la mayor laguna individual de un registro puede ser comparable a la suma de todas las lagunas más pequeñas, subrayando hasta qué punto nuestra visión del tiempo profundo puede estar fragmentada.

Cuando la densidad de datos sigue al clima

Otro hallazgo llamativo es que la densidad de mediciones suele estar vinculada a los mismos indicadores climáticos que los científicos intentan estudiar, como la temperatura o el contenido de polvo. A escalas cortas, las fluctuaciones en la densidad de muestreo y en los proxies climáticos tienden a ser en gran medida independientes. Pero a escalas más largas se vuelven crecientemente correlacionadas. Los periodos con fuerte variabilidad climática tienen más probabilidades de estar densa y detalladamente muestreados, mientras que los periodos más tranquilos suelen registrarse de forma escasa. Esto significa que los patrones aparentes en los registros climáticos reconstruidos pueden estar sesgados: los cambios dramáticos pueden estar sobrerepresentados simplemente porque son más fáciles de detectar y han atraído más estudio, mientras que los intervalos más calmados pueden estar infra-muestreados y subestimados.

Ver valor en los espacios vacíos

Al final, el artículo sostiene que la «densidad» de mediciones a lo largo del tiempo es en sí misma un nuevo tipo de señal sobre el clima y la historia de la Tierra. Refleja la interacción entre sedimentación, erosión y decisiones humanas de muestreo, y comparte los mismos regímenes dinámicos amplios que el sistema climático —desde la variabilidad a corto plazo «tipo tiempo» hasta el comportamiento a muy largo plazo de la «megaclimatología» sobre millones de años. Al medir explícitamente cuán gruesos o delgados son nuestros registros, y cómo las lagunas más grandes crecen con la longitud del registro, los científicos pueden tanto corregir sesgos estadísticos en los análisis tradicionales como extraer nuevas ideas de los lugares donde faltan datos. En otras palabras, los autores muestran que la ausencia de evidencia puede convertirse en evidencia de cómo los entornos cambiantes de la Tierra determinaron lo que se preservó —y lo que se perdió— a lo largo de miles de millones de años.

Cita: Lovejoy, S., Davies, R., Spiridonov, A. et al. Time scales and gaps, Haar fluctuations and multifractal geochronologies. Commun Earth Environ 7, 208 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03226-3

Palabras clave: registros paleoclimáticos, lagunas temporales geológicas, densidad de muestreo, estratigrafía, análisis multifractal