Los polos magnéticos terrestres pueden cambiar en el transcurso de una vida humana

El mundo puede despertar una mañana descubriendo que todas las brújulas apuntan al sur en lugar de hacia el norte. No es tan extraño como parece: El campo magnético de la Tierra se ha movido bruscamente -aunque no en una sola noche- muchas veces durante la historia del planeta. Su campo magnético dipolar, como el de un imán con forma barra, sigue teniendo aproximadamente la misma intensidad desde hace miles de millones de años, pero por razones desconocidas de vez en cuando se debilita y, presumiblemente durante unos miles de años, cambia de dirección.

Ahora, un nuevo estudio realizado por un equipo de científicos de Italia, Francia, y de las estadounidenses Universidad de Columbia y Universidad de California en Berkeley, demuestra que la última inversión magnética, de 786.000 años, ocurrió de forma muy rápida, en menos de 100 años: más o menos una vida humana.

"Es increíble la rapidez con que vemos la inversión", señala la estudiante de posgrado Courtney Sprain, en la información de la Universidad de California en Berkeley. "Los datos paleomagnéticos están muy bien hechos. Este es uno de los mejores registros que tenemos hasta ahora de lo que sucede durante una inversión y la rapidez con que estas inversiones pueden suceder".

Sprain y Paul Renne, director del Centro de Geocronología de Berkeley y profesor de ciencias de la tierra y planetarias de la Universidad, son coautores del estudio, que será publicado en la edición de noviembre de la revista Geophysical Journal International y que ya está disponible en línea.

Red eléctrica y cáncer

El descubrimiento se produce al tiempo que aparecen nuevas evidencias de que la intensidad del campo magnético de la Tierra está disminuyendo 10 veces más rápido de lo normal, lo que lleva a algunos geofísicos a predecir un cambio dentro de unos pocos miles de años.

A pesar de que una inversión magnética es un importante fenómeno de escala planetaria impulsado por la convección en el núcleo de hierro de la Tierra, no hay catástrofes documentadas asociadas a reversiones pasadas, a pesar de que se ha buscado mucho en el registro geológico y biológico. Hoy, sin embargo, un cambio de este tipo podría causar estragos en nuestra red eléctrica, generando corrientes que pueden hacerla caer.

Y puesto que el campo magnético terrestre protege la vida de las partículas energéticas del Sol y de los rayos cósmicos, los cuales pueden causar mutaciones genéticas, el debilitamiento o pérdida temporal del campo antes de un cambio permanente podría aumentar las tasas de cáncer. El peligro para la vida sería aún mayor si el cambio estuviera precedido por largos períodos de comportamiento magnético inestable. "Debemos pensar más sobre lo que serían los efectos biológicos", señala Renne.

Depósitos de cenizas

El nuevo hallazgo se basa en la medición de la alineación del campo magnético en capas de antiguos sedimentos lacustres ahora expuestos en la cuenca Sulmona de los Montes Apeninos, al este de Roma (Italia).

Los sedimentos del lago están intercalados con capas de cenizas surgidas de la provincia volcánica romana, una amplia zona de volcanes a barlovento del antiguo lago que incluye volcanes que erupcionan periódicamente.

Investigadores italianos dirigidos por Leonardo Sagnotti, del Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología de Roma, midieron las direcciones del campo magnético congeladas en los sedimentos a medida que se acumulaban en el fondo del antiguo lago.

Sprain y Renne utilizaron datación argón-argón, un método ampliamente utilizado para determinar la edad de rocas, ya tengan miles o miles de millones de años de antigüedad, para determinar la edad de las capas de ceniza por encima y por debajo de la capa de sedimento en la que se registró la última inversión. Estas fechas fueron confirmadas por su colega y ex estudiante de postdoctorado en UC Berkeley Sebastien Nomade, del Laboratorio de Medio Ambiente y Ciencias del Clima en Gif-sur-Yvette (Francia).

Debido a que los sedimentos del lago se depositaron a una velocidad alta y constante durante un período de 10.000 años, el equipo fue capaz de interpolar la fecha de la capa que muestra la inversión magnética, llamada la transición Matuyama-Brunhes, en hace aproximadamente 786.000 años. Esta fecha es mucho más precisa que la de estudios anteriores, que colocaban la inversión entre hace 770.000 y 795.000 años.

"Lo que es increíble es que se pasa de la polaridad inversa a un campo que es normal sin prácticamente nada en el medio, lo que significa que tuvo que haber sucedido muy rápidamente, probablemente en menos de 100 años", recalca Renne. "No sabemos si la próxima reversión se producirá tan de repente como aquella, pero tampoco sabemos si no lo hará."

Campo magnético inestable

Independientemente de que el nuevo hallazgo se traduzca en problemas para la civilización moderna, probablemente ayudará a los investigadores a entender cómo y por qué el campo magnético de la Tierra invierte su polaridad de forma episódica, explica Renne.

El registro magnético obtenido por el equipo dirigido desde Italia muestra que el giro repentino de 180 grados del campo estuvo precedido por un período de inestabilidad que se extendió durante más de 6.000 años. La inestabilidad incluyó dos intervalos de baja intensidad del campo magnético, que duraron alrededor de 2.000 años cada uno.

Los rápidos cambios en las orientaciones del campo pudieron haber ocurrido en el primer intervalo de baja intensidad. La inversión completa de la polaridad magnética -es decir, el cambio final y muy rápido a lo que el campo es hoy- ocurrió hacia el final del intervalo de intensidad baja más reciente.

Renne continúa su colaboración con el equipo italo-francés para correlacionar el registro del lago con cambios climáticos del pasado.

Referencia bibliográfica:

L. Sagnotti, G. Scardia, B. Giaccio, J. C. Liddicoat, S. Nomade, P. R. Renne, C. J. Sprain. Extremely rapid directional change during Matuyama-Brunhes geomagnetic polarity reversal. Geophysical Journal International (2014). DOI: 10.1093/gji/ggu287.