El campo magnético de la Tierra ayuda a proteger la vida de las partículas energéticas que de otro modo llegarían del espacio. Marte ahora carece de un campo magnético fuerte, y las condiciones en su superficie se consideran tan dañinas para la vida que se cree que cualquier microbio que pueda habitar el planeta está a salvo debajo de la superficie. En la Tierra, el campo magnético asegura que la vida pueda florecer en la superficie.
Excepto que eso no siempre es cierto. El campo magnético de la Tierra varía, los polos se mueven y, a veces, cambian de lugar y el campo a veces se debilita o desaparece. Sin embargo, una mirada a estos eventos no ha revelado nada especialmente interesante: no hay conexiones obvias con las extinciones, no hay grandes trastornos ecológicos.
Un artículo publicado ayer en Science proporciona una datación impresionantemente precisa de un cambio de campo magnético pasado mediante el uso de anillos de árboles que han estado muertos durante decenas de miles de años. Y muestra que el cambio se asoció con cambios en el clima. Pero el documento luego intenta vincular el cambio a todo, desde un evento de extinción menor hasta la explosión del arte rupestre de nuestros antepasados. Al final, el trabajo es una mezcla de ciencia sólida, hipótesis provocativas y especulación sin restricciones.
Árboles viejos, pero ¿cuántos años?
Empezaremos con la ciencia sólida, a la que todo vuelve árboles kauri, una de las especies distintivas nativas de Nueva Zelanda. Estos árboles son bastante grandes y longevos, alcanzando regularmente más de 1.000 años de edad. Y la madera del árbol a menudo sobrevive al ser enterrada en pantanos, y algunas muestras tienen decenas de miles de años.
El equipo detrás del nuevo trabajo se basa en el descubrimiento de la madera de kauri que se remonta a la época de la Excursión de Laschamps, un período en el que los polos magnéticos se intercambiaron brevemente hace aproximadamente 40.000 años. Los árboles viejos cuentan muchas historias. El carbono 14 que incorporan puede proporcionar fechas bastante precisas para la muestra, y los anillos de los árboles individuales permiten inferir las condiciones presentes en años individuales. Los estudios de otros isótopos que se encuentran en la madera pueden proporcionar estimaciones aproximadas de todo, desde la actividad solar hasta los patrones de lluvia.
El equipo detrás del nuevo trabajo descubrió que la datación colocó parte de su material en el momento de la excursión a Laschamps. Y hubo un pico de exceso de carbono-14 en los anillos de los árboles depositados en ese momento, consistente con más partículas que llegan a la Tierra debido a la caída en la fuerza del campo magnético. Esto normalmente sería suficiente para deshacernos de la datación, y ha limitado nuestra capacidad para colocar fechas precisas en la Excursión a Laschamps con muestras anteriores.
Pero los detalles que fueron capturados en los anillos de los árboles permitieron al equipo de investigación alinear sus datos con datos de otras fuentes que tenían fechas precisas adjuntas. Estos incluyen depósitos anuales hechos en una cueva, que tenía registros de carbono 14 y fechas proporcionadas por un isótopo de torio. Los investigadores también pudieron alinear los datos con mayor precisión con los registros de núcleos de hielo, que también capturan información del momento de la Excursión a Laschamps.
Una vez combinados, estos registros proporcionaron una sincronización precisa de la inversión del campo magnético, así como la información sobre la intensidad del campo magnético durante el tiempo. El registro combinado también proporciona información sobre el clima predominante y detalles sobre cosas como la lluvia y la actividad solar.
No atascado en reversa
El registro sugirió que el campo magnético comenzó a caer hace 42,350 años y alcanzó su nivel más bajo hace 41,800 años, que es 300 años antes del cambio de polos real. Por lo tanto, el campo magnético debilitado de la época fue más un precursor del giro que un impacto de los polos intercambiando lugares. Debido al tiempo, centrado en 42 kilo años, los investigadores decidieron llamar a este evento geomagnético de transición de Adams, en honor al autor Douglas Adams.
La alineación de los datos también indica que la Tierra no fue lo único que hizo algo inusual en ese momento. El isótopo berilio-10 está formado principalmente por partículas de rayos cósmicos que impactan en la atmósfera, por lo que sirve como indicación de la actividad solar. Esto se debe a que el campo magnético del Sol se correlaciona con su nivel de actividad, y ese campo magnético puede desviar las partículas entrantes que de otro modo viajarían al Sistema Solar y potencialmente impactarían la Tierra. Los niveles del isótopo en los núcleos de hielo indican que el Sol entró en un largo período de silencio que se superpuso con el Evento Adams.
Entonces, hubo dos eventos independientes que actuarían para permitir que más partículas de alta energía llegaran a la atmósfera de la Tierra. Usando un modelo de química atmosférica, los investigadores encontraron que estas partículas generarían químicos que destruyen el ozono. Según Gavin Schmidt de la NASA, las pérdidas de ozono de este no son tan grandes como los que crearon nuestro agujero de ozono actual, aunque se esperaría que se distribuyeran de manera algo diferente, tanto geográfica como estacionalmente.
La pérdida de ozono crea una serie de efectos climáticos relativamente sutiles que alteran la corriente en chorro del Ártico y los patrones de precipitación en el hemisferio sur. Estos son los resultados de un número limitado de corridas de un único modelo químico-climático acoplado, por lo que los propios investigadores reconocen que el impacto de la pérdida de ozono realmente necesita ser estudiado con modelos adicionales para descubrir qué tan robustos son estos efectos.
Aún así, utilizando la firma de carbono 14 asociada con el Evento Adams, los investigadores identificaron los períodos de tiempo equivalentes en algunos registros de sedimentos. Ambos indicaron que hubo cambios en los patrones de circulación atmosférica que ocurrieron durante el evento, lo cual es consistente con un impacto en el clima.
Tiempo de especulación
En general, la nueva sincronización precisa debería ser muy útil para cualquier investigación que involucre una muestra que conserve el carbono 14 y que data de alrededor de este período. En ese sentido, la obra da un servicio al campo. La perspectiva de un vínculo con el clima y la llegada de más partículas de alta energía es una hipótesis intrigante, y es distinta de los intentos anteriores de vincular la actividad solar con el cambio climático. Es una idea que merece la pena seguir.
Pero durante la mayor parte del resto del artículo, los investigadores buscan cualquier cosa que sucedió hace aproximadamente 42.000 años y tratan de relacionarlo con la combinación de condiciones ambientales alteradas que creen que fueron provocadas por el evento Adams. Esto incluye las condiciones más frías que prevalecen en el hemisferio norte, como lo demuestran las expansiones de los glaciares. Excepto que los cambios en el campo magnético solo duran unos pocos cientos de años, mientras que el clima más frío persiste durante miles de años. Así que tuvieron que proponer que el Evento Adams empujó el clima más allá de un punto de inflexión, permitiéndole mantener su estado alterado en ausencia del disparador original. Además, hay algunos registros climáticos que muestran muy pocos cambios en el momento del Evento Adams.
Australia vio una gran extinción de su megafauna que alcanzó su punto máximo hace aproximadamente 42.000 años; esto sugiere un vínculo con la lluvia alterada que el evento Adams parece haber desencadenado en el hemisferio sur. Es una idea intrigante, aunque los eventos de extinción como este generalmente se prolongan durante bastante tiempo antes y después del pico.
Otras conexiones potenciales son extremadamente tenues. Los humanos modernos, a pesar de haber estado en Asia Central durante decenas de miles de años, parecían aparecer en Europa en la época del evento de Adams, y los neandertales se extinguieron poco después. Si bien es razonable sospechar que estos dos últimos eventos están vinculados, no está claro por qué se asociarían con el cambio de campo magnético y cualquier impacto que tuvo en el clima.
El período también ve un crecimiento en el alcance y la sofisticación del arte rupestre de los humanos modernos. Una vez más, los investigadores intentan vincular este crecimiento con el Evento Adams. ¡Más humanos deben haber estado en cuevas para escapar del duro ambiente de radiación! Y estaban usando ocre rojo como protector solar por eso, ¡así que tenían el material para el arte con ellos!
La realidad es que los humanos y los neandertales habían estado usando el ocre rojo por razones artísticas durante decenas de miles de años en ese momento, y habitando cuevas durante el mismo tiempo. Puede que haya habido una diferencia de grado hace unos 42.000 años, pero no fue instantánea.
Tanto los científicos climáticos como los antropólogos han expresado mucho escepticismo sobre estas afirmaciones hasta ahora, aunque algunos encontraron las afirmaciones individuales intrigantes y dignas de seguimiento. La prueba real de algunas de estas ideas vendrá cuando los investigadores utilicen la firma de carbono 14 que describe el documento para observar otras muestras que registran cambios ambientales, como en los núcleos de sedimentos, del mismo período de tiempo. Esto nos dará una idea más clara de si los eventos que ocurrieron aproximadamente al mismo tiempo realmente representan el tipo de cambios globales que se proponen.
Es probable que otras ideas queden más allá de nuestra capacidad para diseñar pruebas limpias. No está claro cómo aprenderíamos la proporción de protector solar a arte del uso de ocre rojo por las poblaciones antiguas o si más personas estaban en cuevas porque de alguna manera sintieron que la atmósfera se estaba volviendo peligrosa. Entonces, parece que los investigadores estaban ventilando algunas ideas provocativas que no influirán claramente en el campo.
Una forma obvia de hacer un seguimiento del trabajo es observar más de cerca otras inversiones del campo magnético; el documento menciona específicamente uno que sucedió hace 35.000 años. Pero cuando los investigadores simularon una inversión del campo magnético sin una gran caída en la actividad solar, no sucedió gran cosa. Realmente parece que necesitaríamos ambos para ver los impactos de gran alcance que proponen los investigadores. Y dado que la posibilidad de que ambos sucedan al mismo tiempo parece remota, no está claro cuánto podrían decirnos otros ejemplos.
Ciencias, 2021. DOI: 10.1126 / science.abb8677 (Acerca de los DOI).
Source: Ars Technica by arstechnica.com.
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