La extraña rotación de la Tierra podría resolver un antiguo misterio climático

Un cambio geológico podría haber convertido paisajes frondosos en zonas áridas y matado a muchas criaturas, y es posible que vuelva a ocurrir algún día.martes, 19 de noviembre de 2019

Cuenca de Junggar
Los científicos escudriñan la cuenca de Junggar en el norte de China. Las rocas del país documentan un cambio climático drástico entre hace 165 y 155 millones de años. Las rocas más antiguas son abundantes en carbón formado en condiciones frías y húmedas, mientras que la arenisca roja más reciente se formó en climas más cálidos y secos. Los investigadores sugieren que esta alteración tiene una causa rara: un cambio de la localización geográfica de la región vinculado a un fenómeno llamado deriva polar verdadera.
Fotografía de Ira Block, Nat Geo Image Collection

En un principio, puede parecer un caso de extinción por cambio climático: hace más de 160 millones de años, en el Jurásico, un zoológico extravagante reptaba, nadaba y volaba por los bosques frescos y húmedos del actual nordeste de China. Entonces, en casi un instante geológico, el aire se volvió más cálido y la tierra se secó. Con la desaparición del agua también desapareció la vida. Sin embargo, los investigadores han tenido dificultades a la hora de determinar el culpable climático de este desplome ecológico.

Ahora, un estudio publicado en la revista Geology sugiere que lo que cambió no fue el clima, sino la localización geográfica del paisaje. Las señales paleomagnéticas de las rocas de la zona indican que en algún momento entre hace 174 y 157 millones de años, toda la región se desplazó 25 grados al sur, introduciendo paisajes antaño frondosos en zonas de un calor abrasador.

Esta sacudida rocosa formó parte de un fenómeno denominado deriva polar verdadera, que consiste en que las capas superiores del planeta —probablemente hasta el núcleo exterior líquido— rotan de forma considerable conforme la Tierra continúa su giro diario sobre su eje de rotación habitual.

En el Jurásico, la superficie y el manto dieron este giro alrededor de una línea imaginaria en una formación de la costa occidental de África llamada golfo de Benín. El desplazamiento habría sido enorme: si se produjera un cambio similar en la actualidad, una bandera colocada en Dallas, Texas, acabaría donde se encuentra el actual norte de Manitoba, Canadá. En el otro extremo del planeta, el continente asiático se desplazaría al sur.

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Es probable que la Tierra haya experimentado pequeñas cantidades de deriva polar verdadera en el pasado y algunos científicos creen que continúa en la actualidad.

«Estamos viviendo deriva polar verdadera mientras hablamos», afirma Dennis Kent, paleomagnetista en las universidades de Rutgers y Columbia que no formó parte del equipo del estudio.

Hay que dejar claro que estas correrías recientes no son la fuente del cambio climático moderno, que provocamos los humanos emitiendo de forma incesante gases de efecto invernadero a la atmósfera. Asimismo, la magnitud de este desplazamiento del Jurásico —y si la deriva polar verdadera es un fenómeno real— es un tema de debate.

«Se trata de un tema de debate razonable. Pero es más polémico de lo que la gente cree», afirma Christopher Scotese, director del PALEOMAP Project.

Estudiar las andanzas pasadas y presentes de la Tierra no solo podría ayudar a resolver la polémica, sino también ayudarnos a entender mejor las complejas maquinaciones del planeta.

«Es tan importante que aún se lleva a cabo ciencia fundamental. Sin comprender los fundamentos, no podremos construir nada sobre ellos», afirma Lydian Boschman, geóloga de la Escuela Politécnica Federal (ETH) de Zúrich que no participó en el estudio.

Un pasado enrevesado

Aunque los vaivenes geológicos pueden tener repercusiones drásticas en la superficie terrestre, el campo magnético del planeta queda intacto en gran medida tras esos fenómenos, ya que lo genera el revoltijo de hierro y níquel fundidos del núcleo exterior del planeta, a unos 2900 kilómetros bajo la superficie. Por consiguiente, los investigadores pueden recurrir a los minerales abundantes en hierro sintonizados con los campos magnéticos para desentrañar los vaivenes pasados del planeta. Conforme los sedimentos se acumulan y se solidifican o la lava se enfría y forma rocas, estos minerales se ajustan al campo magnético global como las agujas de una brújula y registran la ubicación de la región en nuestro planeta en un periodo concreto del pasado.

Pero no todas las rocas son taquígrafas perfectas. Conforme los sedimentos se convierten en rocas, la compresión puede alterar la señal magnética y afectar a la posición planetaria que se deduce a partir de ellas. Retirando esta confusión sedimentaria y analizando solo rocas volcánicas, Kent y el difunto Edward Irving, que trabajaba en el Servicio Geológico de Canadá, descubrieron las señales de un salto monstruoso durante el Jurásico. Sus resultados, publicados en 2010, sugerían que la superficie terrestre se desplazó 30 grados entre hace 160 y 145 millones de años.

Estudios posteriores empezaron a llenar las lagunas del registro y, cada vez más, parecía que el mundo entero participó en este gran desplazamiento del Jurásico. Se han hallado pruebas en África, Norteamérica, Sudamérica y Oriente Medio. Pero un lugar pareció quedarse inmóvil en gran medida: los bloques del Asia Oriental, una zona que incluye la mayor parte de Mongolia, China, Corea del Norte y Corea del Sur.

«Apenas se desplazó en términos de latitud en ese periodo. Eso no concordaba con la aridificación», afirma Joseph Meert, coautor del estudio y paleomagnetista de la Universidad de Florida.

Meert explica que parte del problema era que los estudios que documentaban la posición de la región con análisis paleomagnéticos no tomaban muestras de un periodo lo bastante amplio. Aunque las rocas volcánicas documentan fielmente el norte magnético, este polo tiende a desplazarse, de forma que los investigadores deben promediar sus análisis con datos que cubran varios miles de años para justificar estas derivas.

Kent añade que, a menudo, la región queda excluida de los debates sobre el cambio global debido a su historia compleja. Aunque la trayectoria de otras masas terrestres puede remontarse hasta el supercontinente Pangea, que se dividió hace casi 180 millones de años, la ruta del Asia Oriental es incierta.

«Allí bailaban su propia danza», afirma Kent.

La deriva monstruosa

En el verano de 2015 y la primavera de 2018, este último equipo se dispuso a buscar un registro paleomagnético más sólido para desentrañar los movimientos geológicos del Asia Oriental, según explica el autor principal del estudio Zhiyu Yi, de la Academia China de Ciencias Geológicas de Pekín.

Rocas de toda China cuentan historias muy distintas, como representan sus tonos marcadamente diferentes. Del Jurásico Inferior al Jurásico Medio, los depósitos son oscuros y abundantes en carbón, lo que apunta a un paisaje antiguo húmedo repleto de plantas. Sin embargo, las formaciones del Jurásico Superior albergaban depósitos de color óxido dispuestos en condiciones más secas.

El equipo tomó muestras de rocas volcánicas entrelazadas en estas formaciones contrapuestas en un total de 57 lugares. En 2017, los análisis confirmaron trabajos anteriores que demostraban que las rocas rojas más recientes se asentaron a latitudes bajas, donde es probable que prevalecieran condiciones cálidas y secas, según Yi. Pero el momento de la verdad llegó en el verano del año siguiente, cuando analizaron muestras más antiguas y descubrieron que se formaron a latitudes altas.

«En aquel momento, supe lo que significaban aquellos datos. Habíamos encontrado las señales [de la deriva polar verdadera]», escribe Yi por email.

Meert admite que al principio se mostró escéptico respecto a este desplazamiento masivo, pero los nuevos hallazgos lo han convencido: «Dijimos: “sí, aquí está”. Todo pareció encajar casi a la perfección. Así que tomamos una cerveza y brindamos y dijimos: “Pongámonos manos a la obra”», cuenta, recordando la vez que cenó con Yi para revisar los datos en Pekín.

Los resultados sugieren que la superficie jurásica rotó al menos 17 centímetros al año, lo que provocó la sequía del paisaje asiático oriental que probablemente mató a muchas de las plantas y animales primitivos de la región, conocidos como biota de Yanliao. Estudios anteriores sugieren que otra pequeña deriva hace unos 130 millones de años devolvió el Asia Oriental a climas templados, preparando el terreno para una explosión de vida llamada biota de Jehol. Estos fósiles bien conservados han desvelado hallazgos increíbles, como el descubrimiento del primer dinosaurio con plumas conocido que no estaba emparentado con las aves de forma directa.

El futuro

«Lo bonito es que es muy simple», afirma Giovanni Muttoni, paleomagnetista de la Universidad de Milán, Italia, que no participó en este trabajo, pero que ha estudiado la gran deriva del Jurásico. Indica que el movimiento y la magnitud concuerdan con estudios anteriores y conectan cambios climáticos misteriosos con este giro planetario.

Sin embargo, Scotese no está convencido de que se haya producido una deriva polar verdadera en los últimos 200 millones de años y sostiene que el movimiento de las placas tectónicas podría explicar los efectos. Afirma que durante el Jurásico, Asia y Norteamérica se desplazaron como si estuvieran en un balancín que giraba en torno a Europa. Mientras Norteamérica se desplazaba al noroeste, Asia se movió al sudeste.

«Hay mucho ruido en la base de datos paleomagnética y muchas veces los paleomagnetistas hacen todo tipo de acrobacias para intentar minimizar el ruido o corregir cosas que consideran errores», afirma. «No estoy de acuerdo con esa filosofía. Creo que así se sesga la base de datos».

Otros insisten en que los datos apuntan a una deriva polar verdadera y al enorme desplazamiento del Jurásico.

«Son reales. Están registrados en las rocas», afirma Muttoni.

De ser así, aún hay muchas incógnitas. Por ejemplo, se desconoce qué produce un desplazamiento a una escala tan grande, un fenómeno que debe implicar una redistribución considerable de la masa del planeta. Boschman sugiere que quizá el nacimiento de las zonas de subducción —regiones donde una placa tectónica se introduce debajo de otra— provoque la deriva. Kent añade que podría deberse a la división de las placas ya subducidas, que a su vez hundirían fragmentos de corteza en el manto y alterarían el equilibrio planetario. Por ahora, desentrañar las muchas incógnitas geológicas forma parte de la intriga.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.

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