Relojes de la Tierra
2006/03/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
En realidad no parece difícil. Normalmente los sedimentos se colocan sobre capas horizontales, una sobre otra, siendo más joven que el inferior de la capa superior. Concretamente se denominan ley de horizontalidad y principio de superposición de capas, respectivamente. Fueron expuestos en 1669 por un naturalista llamado Steno y, aunque son simples, son muy útiles para ordenar cronológicamente las capas.
Sin embargo, hay fenómenos que rompen el principio de Steno: terremotos, erupciones, pliegues... Si es así, siempre quedan huellas, que son las que buscan los geólogos. Estas pistas son criterios de polaridad que permiten conocer si ha habido cambios.
Por ejemplo, observando las pisadas saben qué capa había en la época en la que se pisó sobre ella, ya que es imposible pisar el fondo. Las gotas de agua o las marcas de grieta están siempre en superficie. Otra forma de basarse en los rellenos de huecos. Cuando hay un hueco y no se llena en su totalidad, el relleno siempre se encuentra en la parte inferior, de forma que, una vez formada la roca, la posición del relleno indica la parte inferior. Son los llamados geopetales con betas.
Sin embargo, como todas las leyes, el principio de superposición también tiene excepciones. Murelaga nos habla de las terrazas y cuevas de los ríos. De hecho, en las orillas de los ríos las capas más jóvenes son las inferiores, ya que los ríos siempre van metiéndose en el suelo. En las cuevas, por el contrario, se puede rellenar el hueco con sedimentos y, una vez lleno, crear un arroyo por debajo. Si luego el agua desaparece, el agujero inferior también se llena y, aunque esté debajo, es más joven que el de arriba.
Relativo, absoluto
Salvo excepciones, el principio de superposición de capas es muy útil para ordenar las capas por tiempo. Sin embargo, no indica la edad de las capas. Por ello, es un método de datación relativo, no absoluto.
Los fósiles también sirven para dataciones relativas, ya que cada época contiene fósiles propios. Los arqueólogos, por ejemplo, utilizan la industria, es decir, los utensilios elaborados por el hombre, para diferenciar los tiempos: Magdaleniense, Solutrense... Estas culturas se definen con una industria propia.
Sin embargo, hay que tener en cuenta que la industria no es sincrónica, no se crea y desarrolla simultáneamente en toda Europa. Por el contrario, para cuando surge en un lugar y se expande a otros, pasa el tiempo. Esto genera problemas en la elaboración de dataciones y correlaciones.
A pesar de los problemas, después de ordenar cronológicamente las capas mediante la estratigrafía, se puede situar cada una en su momento a partir de los fósiles. Pero con esto no se puede especificar la edad, para ello hay que utilizar la datación absoluta.
Cuanto más jóvenes sean las rocas, más fácil es la datación absoluta. Si es más joven que hace 50.000 años y tiene materia orgánica, es posible utilizar el método del 14 de carbono. Es el método más sencillo y utilizado. Además, tiene un pequeño error, cercano a los cien años o incluso inferior.
Isótopos radiactivos
Lo cierto es que los seres vivos absorben el 14 de carbono que hay alrededor mientras viven. Sin embargo, desde el momento de su muerte, el 14 de carbono empieza a desaparecer. El ritmo de desaparición es conocido, por lo que la huella se puede conocer comparando el 14 de carbono restante con el existente en la atmósfera.
Los isótopos del carbono no sirven únicamente para calcular la edad. Por ejemplo, Murelaga se fija en los isótopos de carbono y nitrógeno de los fósiles de los ciervos para saber qué comieron estos animales. Gracias a la dieta, Murelaga deduce el clima de aquella época.
Sin embargo, el carbono 14 tiene un límite: no sirve para datar rocas anteriores a los 50.000 años, ya que en ese periodo de tiempo la práctica totalidad del carbono 14 que contenían las trazas está desintegrada.
También se pueden realizar dataciones basadas en isótopos en rocas. En las rocas trabajan con isótopos de uranio, rubidio, potasio, etc. Su vida media es mucho mayor que la del 14 de carbono, por lo que son aptas para datar rocas de hace más de 50.000 años.
Así, con isótopos con un ritmo de desintegración lento se pueden retroceder millones de años. El isótopo del carbono 14 tiene una vida media de 5.730 años, es decir, en el año 5.730 pierde la mitad del carbono 14 que tiene el fósil. Por el contrario, el proceso de conversión de uranio-235 a plomo -207 tiene una vida media de 700 millones de años, mientras que el proceso de generación de plomo de 238 a uranio-206 es de 4.500 millones de años. El error también es de esta medida, es decir, en dataciones de 3.000 millones de años puede haber un error de uno u otro millón.
Los detectives del pasado eligen en función de la edad de la roca en qué isótopos basan la datación. Cuanto más antigua es la roca, más larga es su vida media. Además de los ya mencionados, utilizan extroncio de rubidio, argón potásico, torio uranio y otros sistemas.
Magnetismo
No obstante, los investigadores suelen emplear varios métodos en una misma roca para que el cálculo sea lo más preciso posible. Murelaga, por ejemplo, a veces utiliza paleomagnetismo. El método se basa en los cambios de polaridad del campo magnético terrestre y, según él, es una mezcla de datación relativa y absoluta.
En la actualidad, el polo negativo se encuentra próximo al polo geográfico norte, pero en periodos de entre 10.000 y 25.000 años esta polaridad se intercambia. El cambio de polaridad ocurre simultáneamente en todo el planeta, por lo que es general. Así, si la roca contiene hierro u otro mineral magnético y está sobre un material fundido, el mineral se orienta siempre hacia el polo magnético.
Por lo tanto, la orientación del mineral sugiere polaridad y es fácil ver si coincide o no con la actual. Esto no significa en sí mismo que la roca es noica, ya que los cambios de polaridad son cíclicos, pero los paleontólogos, midiendo la polaridad en varias capas superpuestas, forman una columna paleomagnética. Se trata de una especie de barra de código, en la que se representan en negro y blanco los tramos con polaridad actual y en contra.
En el siguiente paso, la columna paleomagnética se asimila a la de las rocas volcánicas que emergen de los fondos oceánicos. De hecho, en las rocas volcánicas de las dorsales oceánicas, la datación exacta con los isótopos es utilizada como referencia. Además, se utilizan fósiles para "anclar" los cambios de polaridad, es decir, para conocer más o menos dónde se sitúa la columna paleomagnética que se desea datar en la referencia de las dorsales.
Es un método complejo, pero Murelaga, por ejemplo, ha datado los yacimientos de las Bardenas. Sin embargo, a veces hay problemas, por ejemplo cuando un río ha arrastrado parte, o cuando orienta los flujos de agua los minerales y no los magnetismos. Salvo en estos casos, el paleomagnetismo es un método válido que permite viajar muy atrás en el tiempo, ya que sirve también para datar rocas de más de 100 millones de años de antigüedad.
Anillos y otros
Los troncos de los árboles también tienen un código de barras: anillos o líneas de crecimiento. También sirven para realizar dataciones. La técnica de anillos, llamada dendrocronología, consiste en relacionar las líneas de crecimiento con el clima y el tiempo.
De hecho, a los árboles de aquí se les crea un anillo al año. En otros lugares, sin embargo, no es así. Por ejemplo, en las selvas tropicales las plantas crecen constantemente, mientras que en las zonas de verano muy seco puede haber más de un anillo en el mismo año. Por ello, no sirven para utilizar la dendrocronología.
Sin embargo, en estas latitudes los árboles crecen más en verano que en invierno. Dado que la madera inicial y final del periodo de crecimiento es diferente, es posible separar los anillos. Asimismo, los anillos presentan una anchura diferente debido a los factores que afectan al crecimiento (temperatura, contaminantes, etc.). De ahí obtienen información adicional, por ejemplo, cómo ha ido cambiando el tiempo.
Al igual que con las columnas paleomagnéticas, es necesario comparar la secuencia de anillos con un modelo. De esta forma se fonda, se coloca en cronología. Por otra parte, comenzando por los árboles vivos y superponiéndolos con trozos de madera muerta, se puede conseguir una cronología larga. Así, el tronco más antiguo, fechado con dendrocronología, tiene 7.000 años.
A una dama no hay que preguntarle cuántos años tiene, pero los detectives del tiempo utilizan todos los trucos a su alcance para inventar la edad de la Tierra.
