22 de Febrero de 2021
Ciencias de la Tierra

La inversión de los polos magnéticos de la Tierra, ¿qué consecuencias puede tener en la vida?

El campo magnético terrestre se voltea una y otra vez a lo largo de los tiempos. Podría no faltar mucho para que vuelva a ocurrir. Pero ¿tiene algún efecto en la vida? ¿Lo tuvo hace 42.000 años? Los investigadores no se ponen de acuerdo.

Un kauri de 50 metros de alto y 14 de circunferencia [W. Bulach].

El campo magnético de la Tierra se ha invertido numerosas veces: puede que a  lo largo de centenares de miles de años se mantenga por lo general en una determinada polaridad, y que tras una transición, quizá de miles de años, el polo norte magnético se convierta duraderamente en  el sur y viceversa. Hay también inversiones efímeras, o al menos reorientaciones muy considerables del campo, a las que se llama excursiones, como la que se produjo hace algo más de 40.000 años, que solo persistió durante cientos de años, con una transición similarmente breve.

Siguen sin estar claras las consecuencias de estos cambios en los seres vivos. Por una parte, las investigaciones muestran que no produjeron extinciones masivas; pero por otra parte hay pruebas de que durante las transiciones la intensidad del campo magnético terrestre disminuye mucho, y con ella la protección que ofrece contra la radiación cósmica, lo cual podría no carecer de consecuencias para la vida en la Tierra. Un estudio recién publicado en Science ha reavivado el debate con nuevos datos. Establece que la excursión que se produjo hace unos 42.000 años, llamada excursión de Laschamp (o Laschamps), tuvo claros efectos; quizá hasta alterase el clima global.

Para explorar lo que sucedió en ese episodio, Chris Turney, de la Universidad de Nueva Gales del Sur, en Sidney, y sus colaboradores han estudiado detalladamente un tronco de kauri, una gran conífera neozelandesa, extraído hace unos años de una ciénaga durante unas obras; creció durante al menos 1700 años, hace unos 41.000, 42.000 años, como demuestran sus anillos. La datación por medio del carbono 14 determinó la edad del ejemplar (cotejando con las razones atmosféricas de ambos isótopos que se establecieron en 2018 con los datos a la vez de carbono 14 y de torio 230 de una cueva china).

Pudieron así deducir con gran detalle temporal, con una resolución de solo cuarenta años, las variaciones de la intensidad del campo magnético en el milenio y medio de vida de aquel árbol, que ya se conocían en líneas generales gracias a investigaciones anteriores. La clave está en la razón entre los isótopos del carbono 12C y 14C: los seres vivos, como el kauri, captan ambos y los almacenan guardando una proporción entre las dos formas de carbono como la que se dé en la atmósfera en el momento de que se trate; pero la desintegración radiactiva del 14C, que tiene una vida media de alrededor de cinco mil años, va modificando tras la muerte del espécimen esa proporción en una medida que depende del tiempo trascurrido.

Pero, por otra parte, hay que tener en cuenta que los rayos cósmicos crean los isótopos de 14C. Cuanto más rayos cósmicos haya, mayor será la proporción de 14C que asimile la planta. Y la protección que el campo magnético terrestre ofrece al planeta contra los rayos cósmicos depende de la intensidad del campo. Por lo tanto, el análisis del carbono 14 permite no solo datar la muestra, sino conocer las oscilaciones de la intensidad del campo magnético terrestre. Turney y sus colaboradores lo han podido hacer con esa gran precisión temporal. 

De sus datos se desprende que el campo magnético terrestre osciló violentamente a lo largo de unos siglos. Hace 41.500 años, su intensidad solo era alrededor de un 6 por ciento de la actual. Por entonces fue cuando se produjo la inversión. Luego, con la polaridad invertida, el campo se recuperó en parte hasta tener un cuarto de su intensidad original, y unos siglos después se invirtió de nuevo para retomar su orientación actual.

Los datos de los testigos de hielo muestran por otra parte que más o menos al mismo tiempo hubo un mínimo de la actividad magnética del Sol; en fases así llegan más rayos cósmicos a la Tierra y aumenta la proporción de 14C en la atmósfera. La tormenta de radiación resultante de la combinación de ambos efectos hubo de tener claras consecuencias, según dice uno de los autores del artículo, su primer firmante Alan Cooper: si hoy ocurriese algo así, se verían auroras boreales hasta en regiones tropicales y las redes eléctricas sufrirían sobrecargas.

El grupo de investigadores ha examinado las consecuencias climáticas de la inversión de los polos magnéticos de hace 42.000 años con modelos informáticos: según estos, el bombardeo de radiación dañó la capa de ozono, lo cual redujo en gran medida la absorción de calor asociada a la luz ultravioleta. El enfriamiento subsiguiente a grandes altitudes influiría en los sistemas de vientos, y ello traería consigo efectos «drásticos» en el clima, afirman los investigadores. Norteamérica se calentaría, Europa se enfriaría. Otros científicos, que no han participado en el estudio, no tienen a los resultados de estos modelos por seguros, por ejemplo el glaciólogo Anders Svensson, de la Universidad de Copenhague, al que ha preguntado la revista Science. Sostiene que cambios climáticos tan extremos tendrían que haberse manifestado claramente en los testigos de hielo extraídos perforando en Groenlandia o en la Antártida, pero para hace 42.000 años no se ve nada parecido en ellos. Es verdad que hay algunos indicios de un cambio local del clima en el Pacífico, pero no se observa un fenómeno mundial asociado a la inversión de los polos. Sin embargo, cuando se los busca, se da con cambios en la flora y fauna que se produjeron hace unos 42.000 años: por ejemplo, hacia esa época las mayores especies autóctonas de mamíferos de Australia se extinguieron. Que esto se debiese realmente a la inversión del campo magnético terrestre sigue siendo conjetural. 

Jan Osterkamp

Referencia: «A global environmental crisis 42,000 years ago», de Alan Cooper et al., en Science19 de febrero de 2021: volumen 371, número 6531, págs. 811-818. 

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