Técnicas
"tipo CSI" (las técnicas de la exitosa serie de televisión "CSI = Crime
Scene Investigation = Investigación de la Escena del Crimen),
utilizadas en los minerales, están revelando los pasos que llevaron a
la evolución de la atmósfera de la Tierra.
El Presidente de la Sociedad Mineralógica de América, Douglas Rumble
III, del Laboratorio Geofísico del Instituto Carnegie, describe el
paquete de técnicas y estudios que durante los últimos cinco años han
llevado a un consenso creciente dentro de la comunidad científica
acerca de cómo se creó la capa protectora de ozono y la atmósfera de
nuestro planeta. Su importantísimo artículo sobre el asunto aparecerá
en el número de mayo-junio de la revista American Mineralogist.
"Las rocas, los fósiles, y otras reliquias naturales guardan las claves
de los antiguos ambientes en la forma de diferentes proporciones de
isótopos, las variantes atómicas de los elementos que poseen el mismo
número de protones pero un número diferente de neutrones", explicó
Rumble. "El agua de mar, la de lluvia, el oxígeno y el ozono, por
ejemplo, todos muestran diferentes proporciones o "huellas dactilares"
de los isótopos del oxígeno O16, O17 y O18. La erosión, el agua
surgente, y la deposición directa de aerosoles atmosféricos cambia las
proporciones de los isótopos en una roca, revelando muchísimo sobre el
clima pasado".
El artículo de Rumble describe la forma en que los geoquímicos, los
especialistas en mineralogía y en petrología están estudiando las
anomalías de los isótopos de oxígeno y de azufre para comprender lo que
sucedió con nuestra atmósfera desde hace unos 3 900 millones de años,
cuando apenas se estaba formando la corteza de nuestro planeta y no
había oxígeno en la atmósfera, pasando por un mundo oxigenado primitivo
2 300 millones de años atrás, hasta llegar a la edad presente.
El trabajo detectivesco involucra a una gran cantidad de científicos de
diferentes especialidades, los que han analizado los minerales
superficiales de todo el globo, han utilizado cohetes y globos para
tomar muestras de la estratósfera, y han estudiado los núcleos de hielo
de la Antártida, llevando a cabo experimentos de laboratorio y
corriendo modelos matemáticos.
La síntesis de los resultados provenientes de los diferentes campos y
técnicas apuntan a la luz ultravioleta (UV) del Sol como una importante
fuerza de impulso en la evolución atmosférica. Los fotones UV solares
rompen el oxígeno molecular (O2) para producir ozono (O3), dejando como
firma indicadora isotópica un exceso de O17. La capa de ozono comenzó a
formarse a medida que la atmósfera ganaba oxígeno, y desde entonces ha
servido de escudo para nuestro planeta contra los dañinos rayos
solares, y ha hecho posible la vida sobre la superficie terrestre.
El descubrimiento de las anomalías isotópicas (cuando antes nada de
ésto era siquiera sospechado) agrega una nueva herramienta para la
investigación entre las variaciones en la química atmosférica y el
cambio climático. Los estudios detallados de los núcleos de hielo polar
y los depósitos expuestos en los valles secos antárticos pueden mejorar
nuestro conocimiento de la historia del agujero de ozono.
Los fondos para este trabajo provienen de las siguientes instituciones:
NASA, el Instituto de Astrobiología de la NASA, la Fundación Nacional
de Ciencias, el Laboratorio de Propulsión a Chorro, y el Instituto
Carnegie de Washington.
El Instituto Carnegie de Washington (CarnegieInstitution.org) ha sido
una fuerza pionera en la investigación científica básica desde 1902. Es
una organización privada sin fines de lucro con seis departamentos de
investigación a todo lo largo de los EE.UU.. Los científicos de
Carnegie son líderes en biología vegetal, biología de desarrollo,
astronomía, ciencia de los materiales, ecología global y ciencias
terrestres y planetarias.
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