Magnetismo y primera gran extinción
Un parón en la actividad magnética en la Tierra habría producido la extinción de la vida edicarense y el rebote desde esa situación la explosión del Cámbrico.
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Cuando se habla de la posible habitabilidad de los exoplanetas se suele señalar que es importante la existencia de cierta tectónica. No sólo porque esta permite ciclos de los elementos y forma parte del termostato climático, sino además porque implica la existencia de un campo magnético.
Marte es un planeta pequeño sin tectónica y sin campo magnético, un infierno helado comparado con la Tierra, pese a que las fotos que nos envían los rovers desde allí nos recuerden a Arizona. La baja gravedad y la ausencia de campo magnético hizo que la radiación solar barriera la atmósfera marciana haciendo que las condiciones en su superficie sean casi iguales a lo que en la Tierra muchas veces llamamos vacío, pero bajo intensa radiación.
El campo magnético terrestre desvía las partículas cargadas del viento solar y protege nuestra atmósfera y, en consecuencia, a la vida de la superficie. Por tanto, sin campo magnético la Tierra podría ser un lugar yermo y sin vida.
De vez en cuando la polaridad del campo magnético se invierte, algo que se puede medir en el registro geológico reciente. Durante la inversión el campo magnético es muy débil, por lo que no para las partículas cargadas del viento solar. Este periodo de tiempo, que puede durar unos pocos cientos o miles de años, es el peor momento para que explote una supernova cercana o se dé algún fenómeno violento en el Cosmos que nos envíe rayos cósmicos.
Saber sobre el paleomagnetismo del pasado es complicado cuando nos remontamos muy atrás en el tiempo. Los datos de cómo era el campo magnético terrestre hace cientos o miles de millones de años son muy escasos.
Ahora se propone que hace 565 millones de años, cuando la vida terrestre estaba compuesta por la fauna ediacárica, se produjo un apagón prolongado del campo magnético. Esto habría producido la primera extinción masiva, allanando el camino para cambios posteriores al quedarse los nichos ecológicos vacíos. Este «resteo» permitiría más tarde, hace 541 millones de años, la explosión cámbrica, que fue el mayor proceso de especiación y diversificación conocido.
La idea no es nueva, en 2016 Carlo Doglion (Universidad de la Sapienza) propuso que la explosión Cámbrica se dio por un reforzamiento de la magnetosfera terrestre. Mientras que otro estudio de ese mismo año publicado por Joseph Meert (University of Florida) culpaba a la luz ultravioleta y a la radiación cósmica y del viento solar de la extinción de la fauna de Ediácara, que de por sí estaba refugiada en el fondo marino y evitaba estos efectos. Recordemos que la atmósfera terrestre y la capa de ozono nos protege de parte de estas radiaciones, pero, a su vez, si esto es posible es porque el campo magnético protege a la propia atmósfera.
La fauna de Ediácara vivía en el fondo marino en aguas someras. En principio, estos seres podían estar a salvo de la luz ultravioleta (UV). Pero una posible explicación de porq ué se vieron afectados puede ser que hace más de 500 millones de años no había plantas en tierra firme que alterar la composición de la corteza, por lo que no había vertidos de materia orgánica al océano y sus aguas serían muy transparentes, también para la radiación perjudicial como los rayos UV, que penetrarían más profundamente a más allá de los 10 metros de profundidad.
Pero esta parada de la dinamo terrestre que genera el campo magnético fue más drástica que las habituales en ese momento. Se debió a un proceso de nucleación en el que el núcleo de hierro interior cristalizó. Los elementos más pesados caían hacia el interior en donde cristalizaban, mientras que quedaba una capa superior de elementos más ligeros que formó el núcleo externo.
Una vez se dio este proceso de solidificación y el núcleo interior comenzó a rotar al unísono, el efecto dinamo se inició y el campo magnético aumentó fuertemente su intensidad, protegiendo otra vez a la Tierra de la radiación exterior.
Para poder medir este evento, John Tarduno (University of Rochester) y sus colaboradores analizaron granitos magnéticos en cristales de silicatos procedentes de rocas ígneas de lo que hoy es Canadá. Como son de hace más de 500 millones de años se pudo estudiar el fenómeno. Estas rocas forman una banda en los estratos y se formaron cuando el magma que subía se enfrió antes de alcanzar la superficie. Según se enfriaban, las partículas magnéticas que contenían fueron fijando un registro de la intensidad campo magnético.
Para revelar este registro paleomagnético, los investigadores calentaron las muestras en su forma cristalina para desimanarlas y luego las recalentaron en presencia de un campo magnético aplicado. Pero este método no está universalmente aceptado por la comunidad científica.
El promedio de los resultados indica que hubo un periodo de 75 000 años hace 565 millones de años en el que el campo magnético era diez veces más débil que en la actualidad, por lo que la magnetosfera terrestre era diez veces más débil.
Los resultados son consistentes con distintos modelos que tratan de describir la evolución térmica del núcleo terrestre y con observaciones paleomagnéticas.
Estos resultados coinciden temporalmente con la extinción de la fauna ediacarense cuando el campo magnético se debilitó y con la explosión cámbrica posterior cuando el campo magnético se reforzó.
El problema es que las pruebas sobre las que descansa la hipótesis que se propone en el estudio son más bien débiles. Además, el periodo de campo débil fue mucho más largo que lo habitual. Es difícil explicar cambios en la geodinámica. Tampoco está clara la extinción de la fauna de Ediácara bajo un campo magnético débil. Otro aspecto a considerar es que todo el estudio está basado en rocas procedentes de una sola localización. Para poder afirmar algo así se necesitarían muestras de varias localizaciones.
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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Ilustración: Wikipedia.
14 Comentarios
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lunes 18 febrero, 2019 @ 12:57 am
No hablan de un parón completo, sino de una reducción de la intensidad del campo magnético. Y está por ver a partir de qué niveles provoca extinciones completas la radiación: para empezar, no afecta nada de nada a los animales y plantas acuáticos queavivan a unos pocos metros de profundidad.
lunes 18 febrero, 2019 @ 3:30 am
Y por cierto que la próxima inversión de los polos magnéticos está al caer ( de hecho, estadísticamente ya tendría que haber sucedido).
lunes 18 febrero, 2019 @ 9:10 am
Resumen: la ignorancia que tenemos sobre campos magnéticos planetarios empieza a ser escandalosa. Y lo que JUNO nos está contando de Júpiter es una sarta de palos sobre el paradigma, sin piedad ni contemplaciones. Que yo sepa, la verdad es que no tenemos ni idea de por qué se invierte el campo, y de la forma que lo hace (tenemos un registro fiable en las dorsales oceánicas, pero no alcanza atrás en el tiempo a casi nada, y lo que nos dice es que se invierte cuando le da la gana, sin patrones identificables).
martes 19 febrero, 2019 @ 12:48 am
Pero el patrón no es anárquico del todo: no se produce una inversión seguida inmediatamente de otra, ni periodos desproporcionadamente largos sin que haya inversiones. ..
martes 19 febrero, 2019 @ 9:46 am
Hombre, no. Pero maleducado es, no me lo puedes negar. Se invierte cuando le da la gana y no hay forma de que se sujete a ningún modelo. Es que la naturaleza es tremenda.
miércoles 20 febrero, 2019 @ 5:18 am
No, no lo pongo en duda, tan solo lo estaba matizando.
A destacar también que no sé ha observado tanta correlación entre las inversiones y extinciones ( hablando en este caso de extinciones mayores o menores). Tampoco me fío demasiado de estos estudios, pero parece que habría más correlación con los supuestos pasos de Némesis (aunque lo más probable es que no haya tal Némesis, sino quedarán alteraciones provocadas por el tránsito de nuestro planeta con respecto a la Vía Láctea) predecibles cronológicamente que incluye las inversiones del campo magnético.
miércoles 20 febrero, 2019 @ 5:25 am
Disculpas con excusa, que ando con la tablet diabólica: en vez de «…que incluye las inversiones…», quería decir «que con las inversiones».
miércoles 20 febrero, 2019 @ 9:57 pm
Ahora mismo hay una seria anomalía con el norte magnético terrestre, que se está desplazando de una manera para nada explicable en los modelos que tenemos. Nadie tiene la menor idea. Una idea que se baraja es que un desplazamiento abrupto de los polos magnéticos podría producir extinciones masivas en aves y otras especies migratorias, de las que conocemos bien que tienen sentidos magnéticos para orientarse. Realmente me pregunto, si el norte magnético realmente pegara una patinada de escándalo, que se fuera del Canadá por donde anda a Rusia o a Noruega, si las aves realmente se volverían locas. Lo dudo. Hay historial verificado de confusiones por tormentas magnéticas o anomalías locales (no parece que el HAARPS les afecte mucho), pero supongo que el sentido magnético funcionará como una brújula y sus sistemas de localización emplearán más datos, en todo el espectro de sus sentidos y sensibilidades (incluyendo identificar otras especies).
El campo magnético ya ha hecho toda clase de piruetas y a mayores, los continentes no se están quietos, ni mucho menos la orografía. No parece consistente suponer que la evolución no pueda adaptarse en tiempo y forma sin necesidad de borrones y cuentas nuevas.
viernes 22 febrero, 2019 @ 12:40 pm
Interesante artículo y buen debate. Dr. Thriller menciona de paso el efecto del cambio del magnetismo terrestre en la orientación de las aves. Aunque es bien conocido que las aves migratorias poseen una especie de brújulas internas, no sólo se orientan por el magnetismo. El córtex hipocampal juega un papel central en la orientación espacial de las aves, de manera que está más desarrollado en aves que necesitan esta orientación. Por ejemplo, en los pollos el hipocampo es una estructura muy sencilla, al contrario que en las palomas, que es más complejo y de mayor tamaño relativo.
También el hipocampo juega un papel relevante en la orientación en humanos. Es uno de los primeros núcleos en verse afectado por el Alzheimer, lo que se manifiesta precisamente en episodios de desorientación en los pacientes (no es que no sepan donde viven, es que no saben como ir).
En resumen, un cambio en la polaridad magnética terrestre afectará sin duda a las aves migratorias, pero presumiblemente con tal lentitud que yo descartaría el peligro de su extinción.
Saludos
viernes 22 febrero, 2019 @ 12:46 pm
Creo que el comportamiento impredecible y bruscamente variable del campo magnético terrestre se debe a la diferente composición, con la consecuencia de densidades y viscosidades distintas, relativamente próximas, además de la diferente velocidad de rotación del núcleo y el resto. Lo digo porque esto, en el Sol no sucede. A pesar de que también su magnetismo comienza en el núcleo, su acción creo que toma una forma más regular -en el sentido de que los ciclos son más uniformes y cortos-porque la acción que nos llega procede de las diferentes velocidades de rotación de las capas más externas. De esta comparación deduzco que una inversión es imposible en el Sol ya que las características de su magnetismo -viento solar- son muy distintas de las de nuestro campo magnético -es decir que no podemos hablar de campo magnético solar, aunque sí de una heliosfera similar en sus funciones de protección al campo magnético terrestre-.
domingo 24 febrero, 2019 @ 4:09 am
Se cree que las tortugas también emplean el magnetismo para orientarse. Viendo hoy un documental me he enterado de que las tortugas laúd ya solo desovan en una sola isla de todas las que tienen disponibles en el Pacífico.
El cangrejo de herradura,está en franca recesión por el litoral de China y se plantea la ironía de que, después de sobrevivir a las grandes extinciones, no resistan la destrucción de hábitats que provoca el ser humano e inhumano.
lunes 25 febrero, 2019 @ 9:57 am
Con lo que finalizas tu comentario es patente que la mayor amenaza para la vida, incluida la suya, es el propio ser humano. Solo hay que ver cuales son los grandes generadores de riqueza, aunque no sé si por este orden: la guerra (industria militar), los combustibles fósiles, las drogas, la trata de blancas, etc. Hay que hacer un esfuerzo para, siendo consciente de ello, intentar se optimista.
miércoles 27 febrero, 2019 @ 2:35 am
Pero no tan optimistas como para decir que no pasa nada, estoy de acuerdo. El segundo mínimo histórico de superficie antártica no tiene parangón con el aumento brutal de temperaturas que ya hemos comentado alguna vez que se ha podido constatar en localidades concretas del Ártico ( hasta 15° de aumento con respecto a épocas preindustriales), pero son indicadores muy claros de una tendencia general de la que ya deberíamos no solo preocupados, sino manos a la obra para remediarlo.
Abrazos conservacionistas.
miércoles 27 febrero, 2019 @ 10:02 am
En efecto. Es que, además, sería un tremendo incentivo para crear puestos de trabajo. Veamos: se contabiliza como incremento del PIB la producción de armas que, no tardando mucho, quedan superadas por las del enemigo y hay que renovarlas, o sea tirarlas a la basura con el consiguiente deterioro del medio. Entonces, ¿por qué no contabilizar la limpieza de mares, bosques, atmósfera y ciudades como PIB? Además ese aumento sería beneficioso en vez de negativo.