Árboles milenarios fosilizados explican la inversión del campo magnético de la Tierra

El análisis del registro fósil de unos árboles de 42.000 años de antigüedad ha servido a los científicos para analizar cómo un episodio súbito de inversión del campo magnético terrestre afectó al clima de la Tierra. La pérdida de magnetismo, alertan los científicos, deja al planeta desprotegido ante la radiación cósmica.

Tronco de árbol kauri fosilizado

Tronco de árbol kauri fosilizado

El equipo científico analizó con radiocarbono 14 un árbol kauri subfósil que creció en los humedales de Ngawha en el norte de Nueva Zelanda hace unos 42.00 años. 

Foto: Nelson Parker

Los campos magnéticos de la Tierra no son estáticos, sino que sufren fluctuaciones permanentes que en ocasiones se traducen en inversiones de polaridad (el polo sur y el polo norte cambian sus posiciones). Estos fenómenos, denominados inversiones magnéticas, suelen durar de cientos a miles de años, con lo que sus efectos pueden estudiarse a través del estudio de rocas fosilizadas. Pero, además de estos grandes lapsos de inversión magnética, a lo largo de la historia han ocurrido otros episodios mucho más cortos, denominados “excursiones magnéticas’, mucho más difíciles de estudiar.

El último de estos fenómenos, denominado evento de Laschamps, tuvo lugar hace unos 42.000 años, a finales de la última glaciación. En aquella ocasión el campo magnético no solo se invirtió, sino que perdió fuerza a lo largo de varios cientos de años. Su estudio podría arrojar luz acerca de las causas de estos episodios, todavía sumamente desconocidos para la ciencia.

Ahora un equipo científico de la Universidad de Nueva Gales del Sur, en Australia con la participación del Centro de Investigación de Geociencias de Postdam y el Instituto Alfred Wegener de Alemania ha analizado con técnicas de radiocarbono restos de árboles kauri fosilizados encontrados en Nueva Zelanda para cuantificar y analizar con precisión este evento magnético y sus efectos asociados. Las simulaciones basadas en los datos obtenidos muestran la existencia de una fuerte reducción del cambio magnético a lo largo de un período de unos 500 años, lo cual afectó de manera considerable a la atmósfera terrestre.

El campo magnético terrestre se debilitó hasta un 6% durante unos 500 años, han comprobado los investigadores.

Los resultados de los análisis muestran que el campo magnético terrestre se debilitó entre un 0 y 6% durante un período de aproximadamente 500 años en el que los polos permanecieron invertidos, con una intensidad de campo que varió por debajo del 28 por ciento del valor actual, solo para invertirse nuevamente en el transcurso de aproximadamente 250 años. Esta clasificación cronológica exacta ahora es posible vinculando diferentes conjuntos de datos. En primer lugar, los investigadores utilizaron los resultados del campo magnético de la Tierra a partir de información de sedimentos del Mar Negro analizados por Norbert Nowaczyk y su equipo de 2013, que se compararon con los núcleos de hielo de Groenlandia a través de la variación climática documentada al mismo tiempo. En segundo lugar, el análisis exacto y la datación de los eventos solo fue posible gracias al análisis de radiocarbono 14 de un árbol kauri subfósil que creció en los humedales de Ngawha en el norte de Nueva Zelanda durante el período en cuestión, que se conservó en perfecto estado.

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Pérdida del escudo protector contra la radiación

El hallazgo en cuestión deja sin embargo una lectura en segundo plano: con la disminución del campo magnético, la Tierra está perdiendo un importante escudo protector contra la radiación cósmica, lo cual se refleja en el aumento de los niveles del isótopo de carbono radiactivo 14 en los árboles a causa de un mayor bombardeo de partículas cósmicas cargadas eléctricamente.

"Los árboles kauri subfósiles son un interesante archivo de la composición atmosférica", apunta Florian Adolphi, paleoclimatólogo del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) en un comunicado de dicha cantidad. La razón es que esta especie puede vivir miles de años y registrar variaciones anuales en el contenido de radiocarbono atmosférico a medida que crecen, lo que el equipo de investigación midió con precisión.

"Estos datos mejoran la curva de calibración para la datación por radiocarbono, lo que permite una datación más precisa de una amplia gama de archivos climáticos y fósiles. También permiten una comparación directa con los núcleos de hielo: los isótopos de berilio medidos allí muestran variaciones similares al radiocarbono detectado los árboles. Y la producción de ambos isótopos en la atmósfera terrestre depende de la intensidad de los rayos cósmicos que golpean la Tierra ”, explica el coautor del estudio.

Cambios en la atmósfera

Con el fin de profundizar en la investigación de los efectos del debilitamiento del campo magnético en la atmósfera de la Tierra en el clima mundial, los investigadores llevaron a cabo simulaciones de la composición química atmosférica. Entre otras cosas, encontraron una disminución del ozono en el período estudiado. "La radiación no filtrada del espacio estaba rompiendo las partículas aéreas presentes en la atmósfera de la Tierra, separando electrones y emitiendo luz, un proceso llamado ionización", explica Turney. "El aire ionizado 'chisporroteó' en la capa de ozono", desencadenando una ola de cambios en la atmósfera, incluido un aumento de las auroras boreales, que pudieron ser observadas en todas las latitudes del planeta.

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El campo magnético de la Tierra se ha debilitado un 9% en unos 170 años

Según Nowaczyk, es importante analizar más a fondo los efectos del debilitamiento del campo magnético en esta dirección en vista de los desarrollos actuales, pues se conoce que este ya se ha estado debilitando durante unos 2.000 años. En comparación con las primeras mediciones directas de hace 170 años, se observó un debilitamiento del 9%, mientras que en otras zonas, como el Atlántico Sur, la disminución podría haber llegado incluso al 30%. Deducir con estos datos si va a producirse una nueva inversión magnética es discutible, aunque los científicos sí que Es discutible si esto significa que una inversión de polos está a la vista durante los próximos mil o dos mil años. Sin embargo, un colapso del escudo de radiación natural representaría un gran desafío para nuestra sociedad actual, muy dependiente de la tecnología electrónica.

Sobre la base de estas nuevas posibilidades para la clasificación cronológica de los eventos de hace 42.000 años, los principales autores del estudio plantearon hipótesis aún más trascendentales sobre los efectos de la inversión del campo magnético de la Tierra, por ejemplo con respecto a la extinción de los neandertales o el inicio de las pinturas rupestres. Nowaczyk no descarta la posibilidad de que existan conexiones causales aquí, pero lo considera bastante improbable. De lo que no cabe duda es de la alta influencia, y dependencia, que el magnetismo terrestre ejerce sobre el planeta. Y sobre nosotros.

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