La Tierra guarda pistas sobre su clima antiguo en los restos de organismos marinos, como los corales. Con el paso del tiempo, parte de esa información se pierde o queda oculta cuando los fósiles sufren cambios químicos. Un nuevo método científico permite mirar “dentro” de ellos con gran detalle y sin romperlos, para obtener datos que antes parecían imposibles de recuperar.
Un grupo de investigadores presentó en la revista Geochemistry, Geophysics, Geosystems una técnica innovadora. Desarrollaron una forma de escanear fósiles de coral en tres dimensiones y descubrieron registros del clima pasado que se creían perdidos. El estudio, dirigido por la geocientífica Carra Williams, muestra que incluso ejemplares muy antiguos o dañados pueden aportar nueva información sobre cómo cambiaron los océanos y el clima a lo largo de miles de años. “Es como encontrar páginas intactas en un libro desgastado”, indicó la experta en un comunicado oficial.
Lo que los fósiles marinos aún pueden contar del pasado de la Tierra
Los corales actúan como archivos naturales del clima, porque sus esqueletos guardan registros químicos del ambiente en el que crecieron. La composición del aragonito en cada capa refleja variables como la temperatura del agua, la salinidad y la química oceánica en distintas épocas.
A partir del análisis de estos registros, los científicos pueden reconstruir cambios en la temperatura de los mares, identificar periodos de sequías o precipitaciones intensas y rastrear fluctuaciones en el nivel del mar. Estos datos ayudan a comprender cómo han respondido los océanos a variaciones climáticas a lo largo de miles de años, y permiten comparar esos cambios antiguos con lo que ocurre hoy en día.
El equipo científico comprobó que la exploración mediante tomografía computarizada de neutrones (NCT) logra visualizar la distribución de minerales, poros y estructuras internas en corales fósiles alterados, sin dañar las piezas originales. Según el estudio, esta tecnología puede distinguir con precisión dos minerales diferentes dentro de los organismos. El primero es el aragonito, que es el material que los corales forman originalmente y contiene información importante sobre el clima del pasado.
El segundo es la calcita, que aparece después cuando el coral experimenta ciertos cambios químicos naturales. Este proceso puede borrar o alterar la información antigua. Gracias a la nueva técnica, los científicos saben exactamente qué partes del fósil todavía conservan los datos originales y cuáles ya los perdieron.
“La NCT supera las limitaciones de las técnicas tradicionales, como el muestreo destructivo y la obtención de imágenes 2D, al proporcionar visualizaciones 3D detalladas de la estructura del coral y las fases minerales carbonatadas”, según explican los autores en el análisis. El método destaca por su capacidad de mapear el contenido de hidrógeno, ya que el aragonito tiende a conservar mayor cantidad de agua y materia orgánica que la calcita.
La investigación probó el método con muestras seleccionadas de corales modernos y fósiles de distintas ubicaciones y antigüedad, incluyendo un coral de One Tree Reef en Australia, otro de Muschu Island en Papúa Nueva Guinea, uno del Great Barrier Reef australiano y una muestra de Ashmore Reef de más de 40.000 años de antigüedad.
El supervisor del proyecto, profesor Jody Webster, resaltó en un comunicado oficial que empezar a “utilizar neutrones para mirar dentro de los fósiles de coral, nos permite liberar datos ocultos durante milenios”, y añade que esta estrategia aportará una mejor comprensión sobre los umbrales y puntos de inflexión enfrentados por los arrecifes en el pasado por causas ambientales.
La técnica detrás del hallazgo: cómo se realiza la tomografía de neutrones
La técnica de tomografía computarizada de neutrones aplicada en el centro Australian Nuclear Science and Technology Organization (ANSTO) consistió en dirigir un haz de neutrones térmicos (altamente sensibles al hidrógeno) a través de muestras de coral. La diferencia en la manera en que los minerales absorben estas partículas permitió a los investigadores saber exactamente qué partes del coral estaban formadas por aragonito y cuáles por calcita.
Además, la técnica permitió ver los poros y restos orgánicos dentro del fósil. Luego, con la ayuda de computadoras, se crearon imágenes en tres dimensiones que muestran claramente la cantidad y la ubicación de cada tipo de mineral en el coral.
La validación del método se realizó mediante la comparación con herramientas convencionales destructivas y no destructivas: difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), análisis geoquímicos y métodos hiperespectrales. El artículo subraya que, en todas las muestras, la NCT logró identificar áreas de aragonito bien conservado allí donde otros métodos fallaban.
“Una ventaja clave de la NCT es su capacidad para mapear el contenido de hidrógeno, lo que proporciona un indicador confiable para identificar regiones de aragonito esquelético bien preservado, ya que el aragonito suele retener más agua y materia orgánica que la calcita”, aseveran los expertos en el estudio.
Un avance para reconstruir el clima y el nivel del mar
El trabajo establece una nueva referencia para el estudio de corales fósiles y recomienda el uso combinado de esta técnica con herramientas tradicionales para maximizar la información recuperada. El artículo científico recomienda una serie de pasos para que la técnica funcione de manera precisa. En primer lugar, aconseja comparar los resultados con muestras de coral que solo contengan aragonito, para asegurarse de que el equipo está bien calibrado.
Después, sugiere usar siempre los mismos ajustes y condiciones en los escaneos, para que las comparaciones sean válidas. Finalmente, indica que el análisis en tres dimensiones ayuda a escoger exactamente las partes del fósil que aún mantienen información confiable sobre el clima pasado.
Los resultados enfatizan que la integración de la NCT permite ahora rescatar datos en corales degradados y aporta mayor confianza a las reconstrucciones del clima y el nivel del mar de la Tierra en escalas de miles a cientos de miles de años.
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