La Singularidad Desnuda

Un universo impredecible de pensamientos y cavilaciones sobre ciencia, tecnología y otros conundros

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La extinción masiva del Pérmico-Triásico acabó con los bosques de Pangea

Publicado por Carlos en octubre 2, 2009

Hace 251.4 millones de años tuvo lugar uno de los eventos más extraordinarios y dramáticos en la historia de la vida en la Tierra: la gran extinción del Pérmico-Triásico (P-Tr en adelante). Conocida también como “La Gran Muerte”, durante esta extinción masiva desaparecieron el 96% de las especies marinas, el 70% de los vertebrados terrestres, y 8-9 órdenes de insectos (la única extinción masiva de insectos registrada). Tendrían que pasar más de 30 millones de años para que la biodiversidad se recuperara. Las causas de la extinción no están del todo claras, y hay múltiples candidatos en liza: vulcanismo, impactos meteoríticos, anoxia oceánica, liberación de depósitos de metano, etc. De hecho, se apunta a que bien pudiera ser que varios de estos factores se hubieran aunado en un corto espacio de tiempo (~1 millón de años) dando lugar a la catastrófica extinción.

Permian Extinction

Terry Mckee

Uno de los aspectos interesantes de las extinciones masivas es el hecho de que las plantas suelen capearlas relativamente bien (aunque por supuesto, los ecosistemas varíen profundamente y haya especies vegetales que se vean desplazadas por otras).  En el caso de la extinción masiva P-Tr se aprecia precisamente como se producen cambios profundos en las especies dominantes, con un dato especialmente relevante en el registro geológico: no hay depósitos de carbón durante el Triásico Inferior, y sólo los hay muy pequeños y excepcionales durante el Triásico Medio. Esto puede indicar la desaparición de vegetación formadora de turba durante la extinción masiva, o podría ser simplemente debido a que el registro geológico del Triásico Inferior es muy incompleto y disperso. Sin embargo, un reciente trabajo de Mark A. Sephton y colaboradores parece apuntalar la primera interpretación. El trabajo en cuestión lleva por título

reduviasporonitesy acaba de aparecer en Geology. En este trabajo Sephton et al. estudian restos fósiles de Reduviasporonites, un hongo que floreció durante el evento de extinción. El análisis de la firma geoquímica del mismo indica que se trata de un hongo (en contra de hipótesis anteriores que apuntaban a que era un alga) cuyo nicho ambiental es la madera en descomposición. Si a esto le unimos que hubo un pico masivo en la proliferación de este hongo durante el evento P-Tr, las piezas encajan para indicar que los bosques de Pangea fueron aniquilados por la extinción masiva, dándole a Reduviasporonites un entorno idóneo para su desarrollo. En este caso, parece que la causa más directa de la extinción de los bosques pudo estar en los flujos de lava basáltica originados en lo que hoy es Siberia. Estos flujos liberaron gases tóxicos que provocarían lluvias ácidas y un empobrecimiento de la capa de ozono. Un evento terrible para las especies que poblaban la Tierra en aquel entonces, pero gracias al cual la evolución tomó los derroteros que tomó y estamos hoy aquí.

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El gas invernadero que resuelve la paradoja del joven Sol débil

Publicado por Carlos en agosto 19, 2009

Los orígenes de la vida se remontan a hace más de 3 500 millones de años (3.5 Ga) según indica la evidencia fósil. Aunque los detalles del proceso distan mucho de estar claros y hay diferentes hipótesis al respecto, sí puede afirmase que las condiciones ambientales de temperatura y la disponibilidad de agua líquida fueron determinantes (si no para la aparición de la vida en sí, al menos para los primeros pasos de su evolución en lo que hoy vemos). De manera un tanto intrigante, la existencia de estas condiciones favorables plantea en sí misma un enigma: hace 3-4 Ga el Sol no era más que una jovencísima estrella que comenzaba su camino por la secuencia principal, y su brillo era menor que el actual, apenas un 70% del de hoy en día. De acuerdo con la Ley de Stefan-Boltzmann, la temperatura de un cuerpo negro es proporcional a la raíz cuarta de la energía que emite por unidad de área, lo que nos deja con una temperatura de 0,70,25 = 91% de la actual. La temperatura de la Tierra es a su vez proporcional a la del Sol -asumiendo que el radio de éste y la distancia a la que nos hallamos no varía- lo que quiere decir que si en la actualidad debería ser de unos 279K sin contar el efecto invernadero, por aquel entonces sería de apenas 255K, o lo que es lo mismo unos frígidos -18ºC. Incluso con concentraciones de gases invernadero como las actuales la temperatura no subiría por encima del punto de congelación del agua, en contra de lo que la evidencia muestra. Es lo que se conoce como la paradoja del joven Sol débil.

Evolución del sol.

Evolución del sol. Credit: Tablizer

Lógicamente, la composición de la atmósfera era muy diferente de la actual hace 3.5 Ga y la presencia de gases invernadero debió ser muy superior para permitir que la temperatura permaneciera por encima de 0ºC. El candidato más en boga era el socorrido CO2, pero ahora un reciente estudio conjunto del Tokyo Institute of Technology y de la Universidad de Copenague arroja un nuevo escenario dominado por otro gas: el sulfuro de carbonilo (OCS).

Carbonyl sulfide

El estudio en cuestión ha sido realizado por Yuichiro Ueno y colaboradores, lleva por título

y ha sido publicado esta semana en PNAS. Ueno et al. han analizado la distribución de isótopos sulfurosos en rocas del Arcaico. Dicha distribución depende de la intensidad de la fotolisis del SO2, la cual depende a su vez de la composición atmosférica en la Tierra primitiva, y en particular de los gases que puedan bloquear la radiación ultravioleta. De acuerdo con los modelos numéricos que han desarrollado, las concentraciones observadas son compatibles con una atmósfera rica en OCS. Este gas haría las veces de la actual capa de ozono, con un añadido especial: un potente efecto invernadero, mucho más efectivo que el del CO2 y capaz de compensar la reducida energía solar. Más aún, el OCS actúa como catalizador para la formación de péptidos, lo que resulta sumamente interesante desde el punto de vista de la abiogénesis.

La vida encontró pues un ambiente favorable para su desarrollo gracias a la disponibilidad de agua líquida como disolvente. Formas de vida más sofisticadas se fueron abriendo camino, y hace alrededor de 3 Ga surgieron los primeros organismos fotosintéticos. Con ellos empezó el proceso de enriquecemiento atmosférico de oxígeno (los volcanes superficiales también ayudaron). Paradójicamente este oxígeno reaccionó con el azufre volcánico, dificultando la regeneración de la capa de sulfato de carbonilo y produciendo otros aerosoles sulfúricosde sulfato que actuaron como refrigerantes atmosféricos. Este proceso acabaría por dar lugar durante el Paloproterozoico a la glaciación global que cubrió completamente de hielo y nieve a la superficie terrestre.

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Sólo 4 de cada 10 estadounidenses aceptan que América y África fueron parte de un mismo continente

Publicado por Carlos en agosto 11, 2009

Animación Pangea

Source: United States Geological Survey (USGS)

Las encuestas sobre cuestiones de ciencia  son estupendas para sacarle punta a los resultados, sobre todo si se realizan en los EE.UU. y el resultado es patentemente contrario a la evidencia científica. Éste es el caso de una encuesta de Daily Kos a la que he llegado vía Cosmic Variance y en la que la pregunta en cuestión es:

  • ¿Cree Vd. que América y África fueron una vez parte del mismo continente?

La tectónica de placas forma parte currículo educativo básico en ciencias naturales y -aunque sea de manera superficial- el concepto debe ser familiar a partir de secundaria como muy tarde. Cabría esperar pues que la respuesta a la pregunta anterior fuera mayoritariamente positiva, aquí y en los EE.UU. Sin embargo, el resultado no es tan concluyente ni mucho menos. He aquí el desglose de las respuestas:

NO NS
Total 42% 26% 32%
NO NS
DEM 51% 16% 33%
REP 24% 47% 29%
IND 44% 23% 33%
Otros 42% 25% 33%
No votan 46% 22% 32%
NO NS
Noreste 50% 18% 32%
Sur 32% 37% 31%
Medio Oeste 46% 22% 32%
Este 43% 24% 33%
NO NS
Blanco 35% 30% 35%
Negro 63% 13% 24%
Hispano 55% 19% 26%
Otro 56% 19% 25%

El resultado global es que 4 de cada 10 estadounidenses acepta que América y África estuvieron unidos en Pangea, 1 de cada 4 lo niega, y 1 de cada 3 no está seguro de la respuesta.  Si se traza el retrato robot de los casos más extremos por recuerdo de voto y región, tenemos que un sureño republicano y blanco (e.g., Chuck Norris) sería el prototipo del negacionismo de Pangea, mientras que un negro demócrata de Nueva Inglaterra sería el que más claro tendría que Pangea existió.

Por supuesto es posible realizar una lectura positiva del resultado, del tipo “sólo 1 de cada 4 estadounidenses niega que África y América fueron parte del mismo continente”. No estoy muy seguro de que 1 de cada 4 sea una proporción pequeña, pero al menos es claramente minoritaria. La cuestión más interesante es en cualquier caso la razón por la que ese 26% niega la existencia de Pangea. Por un lado el perfil del negacionista sugiere una conexión con la población del cinturón biblico: al fin y al cabo si alguien se obstina en pensar que el mundo sólo tiene 6 000 años de edad, ¿cómo puede admitir algo como la deriva continental? Ya hubo de hecho ocasión de comentar algo relacionado durante la campaña republicana para la designación como candidato presidencial, cuando tres de los aspirantes dijeron que no creían en la evolución. Por otro lado, los propios encuestadores argumentan que la pregunta estaba intencionalmente formulada no para incidir en el aspecto de la deriva continental, sino para resaltar la unión entre África y América y provocar el rechazo/adhesión del encuestado. Según ellos sería por motivos raciales que un determinado segmento de la sociedad (mayormente blancos y/o conservadores y/o sureños) rechazó la relación y contestó negativamente, mientras que la población negra contestó afirmativamente de manera mayoritaria.

Siendo cierto que la pregunta es francamente mejorable si la intención es indagar sobre el conocimiento científico de la población, tiendo a pensar que la interpretación racial es un poco forzada. Quizás es que subestimo la relevancia de los prejuicios raciales frente a por ejemplo el fanatismo religioso. O quizás lo que subestimo es simplemente la estulticia de una parte (minoritaria pero no insignificante) de la sociedad estadounidense.

Actualización (12/08/09): Hay un matiz relevante que debe tenerse en cuenta: en inglés -y fundamentalmente en los EE.UU.- la palabra “America” hace referencia no al continente sino al propio país. Aunque el contexto puede permitir al encuestado captar la imagen global y pensar en el continente, también es cierto que la pregunta puede ser entendida en primera instancia como “¿cree Vd. que los EE.UU. y África eran parte del mismo continente?“. Esta formulación puede activar el rechazo racial a la asociación EE.UU./África en otro segmento de la población diferente de los fundamentalistas protestantes, por lo que los encuestadores no van desencaminados al señalar lo capcioso de la pregunta.

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Platino extraterrestre, mezclado, no agitado

Publicado por Carlos en agosto 4, 2009

Cuando intentamos visualizar el remoto pasado de la Tierra y su intensa actividad geológica solemos acudir a una imagen mental de paisajes volcánicos, con grandes erupciones, lluvias de ceniza, lagos de lava, etc. Naturalmente esta imagen la construimos a partir de nuestra experiencia en las erupciones de hoy en día, por ejemplo las de los volcanes hawaianos cuya lava es sumamente fluida. Sin embargo, esta imagen no hace justicia a las características aún más extremas que la lava exhibía durante el Arcaico.

Flujo de lava del Puʻu ʻŌʻō, en el Kilauea (hawai). Credit: United States Geological Survey

Flujo de lava del Puʻu ʻŌʻō, en el Kilauea (Hawai). Credit: United States Geological Survey

Se estima que el manto terrestre tenía en el Arcaico (hace de 3.8 a 2.5 Ga; 1 Ga = 109 años) una temperatura superior a la actual en unos 500ºC debido al calor residual de la acreción terrestre y de la mayor abundancia de elementos radiactivos. Estas condiciones resultaban en la formación de magmas diferentes al basáltico común. Rocas ígneas como la komatita -cuyo punto de fusión supera los 1600ºC, frente a los aproximadamente 1200ºC de las lavas basálticas- daban lugar a extraordinarias inundaciones de lava. Y es que la komatita fundida se comporta como un fluido supercrítico (denso como la roca, viscoso como un gas, sin apenas tensión superficial): se desplazaría por la superficie sin apenas resistencia, pudiendo formar hilos fluidos de sólo 1 cm de tamaño.

Kilauea eruption

Credit: United States Geological Survey

Dado el cambio de las condiciones del manto, estas rocas son hoy en día muy extrañas y sólo se  encuentran en coladas de lava del periodo Arcaico. Su estudio es pues importante en tanto que pueden arrojar información de gran interés en relación a la composición y actividad del manto en aquella época. Más aún, hay un interés económico, ya que estas rocas se asocian con depósitos de oro y níquel. Precisamente un proyecto de investigación industrial relativo a los depósitos de níquel ha dado lugar de resultas del análisis de las komatitas a un importante descubrimiento en relación a la dinámica del manto. Este proyecto se basa en el estudio del platino como guía para localizar al níquel. Para ello han analizado komatitas para analizar su contenido en platino, y ahí es donde ha llegado el hallazgo.

Micrografía de una komatita. Las placas paralelas que se aprecian dan lugar a lo que se conoce como "textura spinifex". Credit: CSIRO, Australia

Micrografía de una komatita. Las placas paralelas que se aprecian dan lugar a lo que se conoce como "textura spinifex". Credit: CSIRO, Australia

El análisis de komatitas del Paleoarcaico (hace de 3.6 a 3.2 Ga) indica que su contenido en platino es muy pobre, debido a éste se precipito al núcleo terrestre durante su formación. Sin embargo, el análisis de komatitas del Neoarcaico (concretamente de hace 2.7-2.9 Ga) y del Paleoproterozoico (2.0-2.5 Ga en este caso) indica un incremento gradual en el contenido de platino. ¿Y de dónde proviene dicho platino? Del material meteorítico que llegó a la Tierra durante el último bombardeo intenso, hace 3.8 a 4.1 Ga (esto es, durante el Hadeico). Este material formó una lámina superficial que luego sería arrastrada y mezclada con el manto debido a procesos de convección a gran escala durante 1 500 millones de años.

Estas conclusiones has sido presentadas por Wolfgang D. Maier y 6 colaboradores -de la University of Western Australia y otras 7 instituciones- en un trabajo titulado

recién aparecido en Nature. Los autores citan la determinación de la escala temporal del proceso como una de las principales contribuciones del trabajo, y apuntan a su utilidad para una mejor comprensión de los procesos del manto.

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Hielo en La Mancha (de Marte)

Publicado por Carlos en octubre 10, 2008

La Mancha -que lleva siglos traspasando las fronteras de España gracias entre otras cosas a sus vinos y a Don Quijote- acaba de dar un salto aún mayor (interplanetario, de hecho). La NASA está empleando -al menos de manera informal- el nombre de La Mancha (tal cual, en español) para referirse a una de las zanjas excavadas por la Phoenix Mars Lander, y que puede verse en la siguiente fotografía.

NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University

NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University

La imagen está tomada en falso color, y muestra hielo en el interior de la zanja, de unos 5cm de profundidad. Precisamente, el propósito de esta excavación es indagar acerca de la profundidad y estructura de esta capa de hielo. Deberán apresurarse en obtener la máxima información, ya que a medida que se aproxima el invierno boreal marciano (el equinoccio de otoño tendrá lugar el día de Navidad de este año, y el solsticio de invierno será el 21 de mayo de 2009) está descendiendo el suministro de energía solar que recarga las baterías de la Phoenix, y para finales de año detendrá toda su actividad (lo cual no dejará de ser un éxito, habida cuenta de que se planificó como una misión de tres meses, y ya va por el quinto).

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Los depósitos de material orgánico en el Ártico son mayores de lo pensado

Publicado por Carlos en septiembre 11, 2008

Hace unos días hablábamos de cómo el incremento de las temperaturas puede provocar un paulatino deshielo del permafrost ártico, dejando expuesta una gran cantidad de material orgánico cuya descomposición lanzaría cantidades ingentes de CO2 a la atmósfera. Para determinar el riesgo que esto supone hay que avanzar en la comprensión de la dinámica del permafrost por un lado, y debe realizarse una estimación ajustada de la cantidad de material orgánico contenido en el subsuelo ártico por otro lado. Este segundo aspecto parece ser un tema en el que se está desarrollando una intensa actividad, a juzgar por los trabajos que han aparecido al respecto en los últimos tiempos. Además del trabajo de Schuur et al. en el que se hacía una estimación global de la cantidad de material orgánico almacenado en el permafrost, esta semana ha aparecido otro trabajo en Nature Geosciences en el que se trata en detalle el caso del territorio ártico norteamericano. El artículo en cuestión ha sido realizado por Chien-Lu Ping y 6 colaboradores, de las Universidades de Alaska en Fairbanks y de la Universidad de Virginia, y lleva por título

En este trabajo intentan subsanar las deficiencias en las estimaciones anteriores de dicha cantidad de material orgánico, y que se basaban únicamente en 5 muestras superficiales (40cm) para un área de 5.05·1012 m2 (i.e., poco más de 5 millones de km2).

Mapa del paisaje ártico norteamericano (10.1038/ngeo284)

Mapa del paisaje ártico norteamericano (credit: Ping et al., Nature Geosciences, doi:10.1038/ngeo284)

Para realizar su estudio, Ping et al. han combinado datos existentes con muestreos directos siguiendo un enfoque sistemático, orientado a cubrir los diferentes tipos de terreno existentes en la zona ártica. Este extremo es importante, ya que la distribución de material orgánico no es en absoluto uniforme. Así, mientras en las tierras bajas y en las tundras de las tierras altas hay grandes cantidades, en los pedregales y montañas la presencia de material orgánico es muchísimo menor. Concretamente, usando los datos de 139 excavaciones se ha determinado que en los dos primeros tipos de terreno hay 55.1 kg/m2 y 40.6 kg/m2 respectivamente, mientras que en los dos segundos sólo hay 3.4 kg/m2 y 3.8 kg/m2. Combinando ambas estimaciones en función de la proporción de cada tipo de terreno, se llega a una media global para la zona de 34.8 kg/m2, siempre considerando hasta 1m de profundidad. Proyectando estos resultados a un área de 2.82 millones de km2, que representaría las tierras del Ártico norteamericano, excluyendo glaciares y lagos, se llega a una estimación de 98.2 Pg de material orgánico.

Aunque esta cifra no resulta muy alta en relación a la estimación total que hacían Schuur et al., es importante resaltar que las estimaciones previas para esta zona eran de unos 21.8 kg/m2, i.e., casi un 40% inferior (o lo que es lo mismo, la nueva cifra es un 60% superior a la anterior). Será interesante determinar si esta subestimación es extrapolable en todo o en parte al resto de zonas árticas, lo que se traduciría en un aumento del riesgo potencial en algunos de los escenarios descritos a medio plazo para la región.

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La caldera de Yellowstone se eleva a un ritmo sin precedentes

Publicado por Carlos en noviembre 12, 2007

La caldera de Yellowstone se asienta sobre uno de los puntos calientes más conocidos del planeta. Estos puntos calientes se producen cuando un penacho de magma a alta temperatura del manto asciende hasta la corteza terrestre, que funde dando eventualmente lugar a fenómenos volcánicos si llega hasta la superficie. En el caso concreto de Yellowstone, el penacho lo podemos visualizar como un embudo de unos 600 km de profundidad, estrecho en su base en el manto, y que se expande a una anchura de unos 500 km en su parte superior, situada a unos 50 km de profundidad. Ocasionalmente el magma de este penacho alcanza la gran cámara magmática situada a unos 8 km bajo Yellowstone, que podemos imaginar como una especie de gigantesca esponja en cuyos intersticios se acumula la roca fundida (véase la imagen inferior). Normalmente este magma se va enfriando y solidificando, liberando agua y otros gases a gran temperatura. Este proceso da lugar a toda la actividad hidrotermal que se observa en la superficie, y es responsable de que el fondo de la caldera se eleve debido a la presión en su interior.

Magma chamber under Yellostone
Credit: Chang et al., Science

Los geólogos llevan observado y midiendo el movimiento de la base de la caldera desde 1923, periodo durante el que se han producido elevaciones y descensos suaves. Aunque el proceso es complejo, ya que a veces suben unas zonas de la caldera y bajan otras, en promedio se ha observado un crecimiento de 1-2cm anuales de 1923 a 2004. Sin embargo, desde verano de 2004 la caldera está subiendo a un ritmo de 7cm por año, esto es, aproximadamente el triple de lo habitual. Esto es de lo que Wu-Lu Chang y colaboradores, de la Universidad de Utah y del U.S. Geological Survey, informan en un trabajo titulado

publicado esta semana en Science. Los datos han sido obtenidos a través de mediciones con GPS e InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar), y los autores los interpretan -de acuerdo con simulaciones informáticas- a la luz de un incremento del volumen de magma de 0.1 km3 al año. La roca fundida se acumula en la parte superior de la cámara magmática, ocupando una superficie de 1200 km2. Redistribuciones del fluido en la cámara explicarían porqué ciertas zonas de la caldera bajaron de nivel, así como que la actividad sísmica se concentrara en la zona norte de la misma.

A pesar de esta elevación sin precedentes de la caldera de Yellowstone, nada presagia que vaya a haber una gran erupción en ciernes. De hecho el número de temblores sísmicos se ha reducido a la mitad en este último periodo. Hay que recordar en cualquier caso que las grandes mega-erupciones en Yellowstone se produjeron hace 2 millones de años, 1.2 millones de años y 630,000 años, por lo que estamos ahora muy cerca del tiempo medio entre erupciones. Un evento de este tipo alcanzaría muy probablemente la categoría 8 en el índice de explosividad volcánica, al igual que en anteriores ocasiones. Si la explosión del Monte Tambora en 1815 alcanzó la categoría 7, y dio lugar a lo que se llamó el “Año sin Verano”, es fácil imaginarse lo que una erupción de al menos un orden de magnitud superior podría acarrear, aunque quizás sea mejor no pensar demasiado en ello.

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El mineral clave para que la Tierra sea el Planeta Azul

Publicado por Carlos en septiembre 28, 2007

En más de una ocasión hemos hablado de Marte como un mundo geológicamente muerto, y cómo esto supone una traba importante a la hora de que se pueda desarrollar vida en él. La actividad geológica es fundamental a la hora de reciclar materiales, y juega un papel crucial a la hora de renovar la atmósfera gracias a las emisiones gaseosas del interior planetario. La Tierra es un buen ejemplo de ello. La presencia de agua y oxígeno en la superficie terrestre se produce gracias a la convección del manto, y a un interesante proceso mediante el que el oxígeno presente en el interior de la Tierra emerge al exterior. Dicho proceso ha sido estudiado por Arno Rohrbach y colaboradores, de la Universidad de Bonn y otras cinco instituciones distintas, en un trabajo titulado

publicado en Nature. A grandes rasgos, el proceso que nos interesa comienza cuando el material superficial se hunde en las profundidades terrestres en las zonas de subducción. En su camino hacia el interior de la Tierra arrastran consigo oxígeno en forma de óxido de hierro que representa alrededor de un 8% de la composición del manto. En el interior del manto el óxido de hierro sufre diferentes transformaciones debido a la extrema temperatura y presión (miles de grados y más de 1 millón de atmósferas en el manto inferior). A grandes profundidades el óxido de hierro se transforma en ferropireclasa, pero a profundidades menores -por encima de la zona de transición entre el manto inferior y el superior- se transforma en majorita. Este mineral puede considerarse en cierta medida un almacén de oxígeno, ya que a medida que la convección lo traslada de nuevo hacia la superficie, se vuelve inestable ante la baja presión, y libera el oxígeno. Parte de este oxígeno se incorpora directamente a la atmósfera, y parte se combina con el hidrógeno que emana constantemente del interior de la Tierra, dando lugar a vapor de agua.

Majorita (credit: Joseph Smyth)
Credit: Joseph Smyth, University of Colorado

Sin la existencia de este proceso de renovación atmosférica y reciclado de materiales, la Tierra pronto devendría en un planeta seco y pobre en oxígeno atmosférico como Marte. De hecho, el tamaño comparativo de ambos planetas juega aquí un papel importante, ya que al ser la Tierra un planeta mayor, también lo son las presiones y temperaturas interiores, es posible la formación de este tipo de minerales, y durante más tiempo se puede mantener el proceso de convección. En este sentido, es destacable que mientras el contenido en óxido de hierro del manto terrestre roza el 8%, en Marte llega al 18%. Por las mismas causas se produce otro hecho fundamental: el campo magnético que protege a la Tierra de la radiación cósmica, campo que es originado por la existencia de un núcleo metálico cuya capa externa es líquida. Las características de presión y temperatura en el interior de la Tierra, unidas a la precipitación de hierro desde el manto son responsables de ello.

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El magnetismo de las rocas de Marte

Publicado por Carlos en agosto 17, 2007

Viking on Mars¿Qué diferencias hay entre una roca de Marte y otra de la Tierra? Dependerá de la roca por supuesto, pero vamos a suponer que las dos son de composición química similar. ¿Habría entonces alguna diferencia notable? Pues sí: con gran probabilidad la roca de Marte estaría magnetizada mientras que la de la Tierra no. Esto puede resultar extraño a la vista de que mientras que la Tierra tiene un nada desdeñable campo magnético activo (que entre otras cosas nos protege de la radiación cósmica), Marte no lo tiene. La sorprendente explicación es que dicho magnetismo es una reliquia de hace más de mil de millones de años, cuando Marte era un planeta geológicamente activo que disfrutaba de un campo magnético análogo al de la Tierra. Entonces, ¿por qué no observamos ese fenómeno en la Tierra? La respuesta es que sí lo observamos, aunque no es lo más común. La mayor parte de las rocas terrestres tienen magnetismo inducido, esto es, alinean su momento magnético con el de la Tierra. A medida que la tectónica de placas hace que las masas continentales circulen, dicho magnetismo inducido cambia gradualmente, siempre de acuerdo con la alineación del campo magnético terrestre.

Sin embargo, no todas las rocas terrestres exhiben este tipo de magnetismo inducido. Hay algunas en las que su momento magnético permanece alineado con el que tenía la Tierra en el momento en el que la roca se creo. Se habla en este caso de magnetismo remanente. Podemos encontrar ese magnetismo remanente en diferentes formaciones rocosas terrestres. Por ejemplo, Phillip W. Schmidt y colaboradores, del CSIRO Industrial Physics de Australia y del Geological Survey de Noruega acaban de publicar un trabajo titulado

en el Journal of Geophysical Research. En este trabajo estudian la Peculiar Knob Formation sita en el Sur de Australia, de más de mil millones de años de antigüedad y con un magnetismo remanente más de 30 veces superior al de otras rocas de similar composición. La clave de dicho magnetismo está en la microestructura de la roca, y en la presencia de hematita con inclusiones nanométricas de magnetita en el interior de la formación rocosa. Un fenómeno similar se da en algunas zonas de Noruega, en las que el campo magnético remanente es tan fuerte que cancela más de la mitad del campo magnético terrestre, y hace imposible por ejemplo usar una brújula en dicha área. En este caso la presencia de nanopartículas de ilmenita dentro de los bloques de hematita crea un campo magnético estable que puede persistir durante eones. Puede verse por ejemplo el trabajo de Peter Robinson y colaboradores titulado

publicado en Nature hace cinco años. ¿Tendrán las rocas de Marte la misma microestructura? Habrá que ir allí a por unas cuantas y estudiarlas.

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Diques naturales protegerán a los glaciares de la subida del nivel del mar

Publicado por Carlos en marzo 12, 2007

Rapa Nui under the seeCuando se habla del cambio climático, una de las consecuencias más reseñadas suele ser la posible subida del nivel del mar. Un incremento de las temperaturas puede contribuir al deshielo de los polos, y una vez que este se comience a producir, puede ponerse en marcha un bucle de realimentación positiva: el mar comenzaría a penetrar en los glaciares, acelerando su fusión, provocando a su vez un mayor incremento del nivel de mar, etc. El resultado en este escenario es que las líneas de costa avanzarían tierra adentro (el cuánto dependería de la magnitud del deshielo), y muchas islas desaparecerían bajo el agua. El escenario así representado es ciertamente preocupante, si bien hay que reseñar que las últimas estimaciones que se han ido haciendo están moderando un tanto las previsiones anteriores. Por ejemplo, en el último informe del Panel Intergubernamental del Cambio climático (IPPC) se indica que el crecimiento del nivel del mar durante los últimos años (de 1993 a 2003) ha sido de unos 3.1 mm/año, para un total de 17 cm durante el siglo XX, con unas estimaciones máximas para el siglo XXI de entre 38 cm y 59 cm según el escenario considerado. Indudablemente, estas previsiones han de considerarse moderadas en comparación con algunas anteriores que cifraban dicha subida hasta en 140 cm.

¿Cómo de crítico es un incremento de este tipo en relación con una fusión acelerada de los glaciares? De acuerdo con un muy reciente trabajo de Sridhar Anandakrishnan y colaboradores, de la Pennsylvania State University, puede que poco, ya que parece existir un mecanismo de protección en dicho sentido. El trabajo en cuestión se titula

y acaba de ser publicado hace un par de semanas en Science. El objeto del estudio ha sido la línea de varadura del Whillans, un glaciar de 500km de largo en la Antártida. En dicha línea (en la que el glaciar abandona tierra firme, y se adentra en el mar como una gran plataforma de hielo), se ha descubierto una suerte de dique natural de 31m de altura formado por sedimentos rocosos. Dichos sedimentos han sido arrastrados hacia este lugar debido al flujo del glaciar, y su presencia contribuye a estabilizar la línea de varadura. De no existir, el mar podría empezar a “carcomer” la lengua glaciar desde abajo al ir subiendo su nivel, acelerando su fusión de este modo. Según las estimaciones de los autores, debido al hecho de que el dique no es perfectamente hermético, sino que tiene cierta porosidad, la capacidad de protección efectiva puede estimarse en el equivalente a 10m de subida del nivel del mar.

Las conclusiones del estudio han de tomarse con cierta precaución, ya que es necesario estudiar cuán frecuente es la aparición de este tipo de diques naturales. El análisis hasta el momento apunta a que efectivamente puede tratarse de una característica común, presente en muchos glaciares. Por otra parte, hay constancia de cambios en las masas de hielo que -al no ser atribuibles a cambios en el nivel de mar a la vista de estos resultados- deben ser consecuencia de otro tipo de fenómenos climáticos, por ejemplo, variaciones de temperatura. Se trata de algo que deberá incorporarse a los modelos existentes para poder refinar las predicciones. En cualquier caso, al menos en este siglo, parece que Waterworld puede esperar.

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