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Un cambio radical de los polos magnéticos de la Tierra hace entre 42.000 y 41.000 años redujo breve pero drásticamente la fuerza del campo magnético, y puede haber desencadenado una cascada de crisis ambientales en la Tierra, sugiere un nuevo estudio.

Con la ayuda de una nueva datación precisa por carbono obtenida de fósiles de árboles antiguos, los investigadores correlacionaron cambios en los patrones climáticos, extinciones de grandes mamíferos e incluso cambios en el comportamiento humano justo antes y durante la excursión de Laschamps, una breve inversión de los polos magnéticos que duró menos. que mil años. Es el primer estudio en vincular directamente una inversión de polo magnético a cambios ambientales a gran escala, informa el equipo en el 19 de febrero Ciencias.

Durante una reversión, la Tierra campo magnético protector, que protege al planeta de un aluvión de partículas cargadas que fluyen desde el sol, puede perder fuerza (SN: 28/1/19). Entonces, algunos investigadores han sugerido que estas sandalias puede estar relacionado con eventos de extinción (SN: 19/11/20).

Pero la evidencia de esto ha resultado difícil de alcanzar. De hecho, “la creencia generalizada era que los cambios geomagnéticos no tenían ningún impacto en el clima ni en nada más”, dice Alan Cooper, biólogo evolutivo de BlueSky Genetics en Adelaide. Una razón para esa creencia es la escasez de fechas precisas para que el momento y la duración del evento geomagnético se correlacione con los registros ambientales, de núcleos de hielo y rocas magnéticas.

Ingrese al árbol kauri de Nueva Zelanda, uno de los más antiguos del mundo. Los pantanos pantanosos del país conservan las reliquias de los árboles kauri que se remontan a la excursión a Laschamps. Cooper y sus colegas obtuvieron cortes transversales de cuatro árboles antiguos recuperados de un pantano en Ngāwhā Springs en el norte de Nueva Zelanda, y los analizaron en busca de carbono-14, una forma radiactiva de carbono. (Este es el primer documento que Cooper ha dirigido desde que despedido de la Universidad de Adelaida en diciembre de 2019 por mala conducta, acusaciones que él ha negado).

Los árboles Kauri (se muestra uno) han crecido en Nueva Zelanda durante miles de años. Al analizar los anillos de los árboles preservados en el pantano de Ngawha, los científicos identificaron evidencia que sugiere un cambio de polo magnético hace unos 41.000 años.Mark Meredith / Moment / Getty Images

En particular, un enorme registro conservado que data de hace unos 41.000 años ofrecía un registro de carbono 14 de 1.700 años. Ese registro reveló cambios importantes en el carbono-14 durante el período de tiempo hasta e incluyendo la excursión de Laschamps, informa el equipo. Eso tiene sentido: el aumento de los rayos cósmicos entrantes, como ocurriría con un campo magnético debilitado, también produce más carbono-14 en la atmósfera, una firma de carbono que luego se incorporaría a los tejidos del árbol.

El equipo simuló cómo un campo magnético debilitado podría alterar los patrones climáticos atmosféricos. El análisis por computadora sugirió que el aumento de partículas cargadas que ingresan a la atmósfera también aumentaría la producción de óxidos de nitrógeno y hidrógeno atmosféricos, moléculas que tienden a consumir ozono. Eso reduciría la capacidad del ozono estratosférico para proteger a los habitantes de la Tierra de la radiación ultravioleta. Los cambios atmosféricos también afectarían la cantidad de luz solar que se absorbe en las diferentes capas de la atmósfera, lo que provocaría cambios a gran escala en los patrones climáticos que habrían enfriado el planeta.

De hecho, estos efectos pueden haber ocurrido en ese momento. Utilizando las fechas de carbono 14 de los árboles kauri, el equipo examinó sedimentos, polen y otros datos de antes y durante la excursión a Laschamps que apuntan a un enfriamiento repentino en lugares desde Australia hasta los Andes.

Sorprendentemente, los efectos más intensos no ocurrieron durante la inversión de polos real, encontró el equipo, sino en los varios cientos de años previos, que abarcaron hace unos 42,300 a 41,600 años. Durante la reversión real, el campo era solo un 28 por ciento más fuerte que en la actualidad. Pero durante ese período de transición, la intensidad del campo se redujo a aproximadamente el 6 por ciento de su intensidad actual. Los investigadores llamaron a esto el “Evento geomagnético de transición de Adams”, para Douglas Adams, autor de La Guía del autoestopista galáctico serie. Adams a menudo se asocia con el número 42, que en sus libros se dice que es la respuesta a “la pregunta fundamental de la vida, el universo y todo”.

Los científicos han debatido durante mucho tiempo si el cambio climático o los cazadores humanos fueron los más culpables de los eventos de extinción que acabaron con mamíferos gigantes como los mamuts lanudos y Diprotodon, una especie de wombat australiano de gran tamaño. “En realidad, fue uno de los motivadores de este estudio”, dice el coautor del estudio Chris Turney, paleoclimatólogo de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Sydney.

En un estudio de 2015 de Cooper, Turney y sus colegas, “Notamos que algunas de las extinciones de megafauna parecen agruparse, y empezamos a preguntarnos por qué”, dice Turney (SN: 23/7/15). Uno de esos grupos de extinciones de megafauna australiana, incluida la desaparición de Diprotodon y el canguro gigante Procoptodon goliah, ocurrió hace unos 42.000 años.

El equipo comparó las fechas del evento magnético con registros anteriores de núcleos de hielo que pueden reflejar cambios en la actividad solar. Estos datos sugirieron que la actividad solar era mínima en ese momento. La combinación de un campo magnético débil y esta disminución en la salida del sol casi al mismo tiempo “creó la tormenta perfecta” del clima y cambios ambientales más amplios, colocando un estrés importante en las poblaciones de megafauna, dice Turney. Esos factores también pueden haber llevado a una mayor competencia entre la megafauna y las poblaciones humanas, así como con los neandertales, dice.

Otra posible línea de evidencia de una capa de ozono disminuida: una abundancia creciente de huellas de manos de ocre rojo hechas por humanos en pinturas rupestres, señalan los investigadores. Se cree que el ocre rojo utilizado como protector solar (SN: 3/7/20). También puede haber habido un uso creciente de cuevas entre hace unos 42.000 y 40.000 años, posiblemente como refugio del sol más intenso, informan los investigadores.

Este es el primer estudio que considera una gama tan amplia de consecuencias ambientales de los cambios extremos en el campo magnético, dice Monika Korte, geomagnetista del Centro Alemán de Investigación de Geociencias GFZ en Potsdam. “Los enlaces sugeridos me parecen concebibles”, dice Korte. Pero, agrega, “el mayor valor del artículo es que está publicando varias ideas que deberían investigarse más a fondo”.

Aún se desconoce si otras inversiones magnéticas pueden haber provocado trastornos similares en el pasado, pero “esperamos que la comunidad mire los conjuntos de datos biológicos y arqueológicos a través de esta lente diferente”, dice Turney. Mejorar la precisión de la datación isotópica para estos eventos será clave, y las fechas de radiocarbono obtenidas de los árboles kauri de Nueva Zelanda pueden ayudar con otras reversiones recientes, como un breve evento de reversión llamado Mono Lake Excursion que ocurrió hace unos 34.000 años. .

Qué estragos ambientales a largo plazo pueden haber sido causados ​​por eventos de reversión mucho más largos registrados en rocas antiguas, como la reversión de Brunhes-Matuyama de 20.000 años de duración que comenzó hace 781.000 años, es una pregunta aún más tentadora, dice Cooper. “Los impactos pueden haber sido enormes”.

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