Rayos cósmicos convierten arena antigua en una máquina del tiempo geológica

Científicos de la Universidad Curtin desarrollaron una innovadora técnica para explorar la historia geológica de los paisajes australianos. Este enfoque podría ayudar a los investigadores a entender cómo el medio ambiente responde a la actividad geológica y los cambios climáticos, además de ofrecer pistas sobre la ubicación de depósitos minerales valiosos.

El equipo de investigación internacional, liderado por el Grupo de Tiempos de Sistemas Minerales de la Escuela de Ciencias de la Tierra y Planetarias, trabajó en colaboración con la Universidad de Göttingen y la Universidad de Colonia. Los científicos examinaron cristales microscópicos de circonio recolectados de antiguas arenas de playa.

El circonio es uno de los minerales más duraderos que se encuentran en la Tierra. Su capacidad para resistir la erosión y los largos viajes a través de ríos y costas permite que los granos de circonio sobrevivan durante millones de años, preservando información sobre su historia geológica.

Dentro de estos granos de circonio se encuentra un gas raro conocido como criptón, que se forma cuando los minerales cercanos a la superficie terrestre son golpeados por rayos cósmicos, partículas subatómicas cargadas de alta energía provenientes del espacio.

Al medir el criptón atrapado en los cristales, los investigadores pudieron estimar cuánto tiempo los granos de circonio permanecieron cerca de la superficie antes de ser enterrados. Esta medición actúa como un "reloj cósmico", permitiendo a los científicos determinar la rapidez o lentitud con la que los paisajes antiguos se erosionaron y cambiaron a lo largo de periodos extremadamente largos.

Una nueva forma de estudiar paisajes antiguos

El autor principal y investigador adjunto de Curtin, Dr. Maximilian Dröllner, quien también está afiliado a la Universidad de Göttingen, explicó que este método permite investigar paisajes mucho más antiguos de lo que los científicos podían analizar anteriormente. Los hallazgos podrían ayudar a comprender mejor cómo la superficie terrestre podría responder a futuros cambios climáticos y actividad tectónica.

El Dr. Dröllner afirmó: "La historia de nuestro planeta muestra que las fuerzas climáticas y tectónicas pueden controlar cómo se comportan los paisajes a lo largo de escalas de tiempo muy largas".

El estudio reveló que, cuando los paisajes permanecen tectónicamente estables y los niveles del mar se mantienen altos, la erosión disminuye significativamente. En esas condiciones, los sedimentos pueden permanecer cerca de la superficie y ser reworked durante millones de años.

La importancia de estos hallazgos para el futuro

El coautor y líder del Grupo de Tiempos de Sistemas Minerales, Profesor Chris Kirkland, destacó que los resultados no solo iluminan cómo ha evolucionado la superficie terrestre durante miles de millones de años, sino que también pueden informar sobre la planificación y gestión de tierras en el futuro.

El profesor Kirkland mencionó: "A medida que modificamos los sistemas naturales, podemos esperar cambios en la forma en que se almacenan los sedimentos en las cuencas fluviales y a lo largo de las costas y los estantes continentales".

El profesor agregó: "Nuestros resultados muestran que estos procesos pueden remodelar fundamentalmente los paisajes, no solo las costas, con el tiempo".

Conexiones entre clima, sedimento y recursos minerales

El coautor Associate Professor Milo Barham, también parte del Grupo de Tiempos de Sistemas Minerales, señaló que la investigación tiene importantes implicaciones para entender los recursos minerales de Australia.

El profesor Barham indicó: "El clima no solo influye en los ecosistemas y patrones climáticos, también controla dónde terminan los recursos minerales y cuán accesibles se vuelven".

El profesor explicó: "Los períodos prolongados de almacenamiento de sedimentos permiten que los minerales duraderos se concentren gradualmente, mientras que los materiales menos estables se descomponen, lo que explica por qué Australia alberga algunos de los depósitos de arena mineral más significativos del mundo".

El estudio, titulado "Evolución del paisaje antiguo rastreada a través de criptón cosmogénico en circonio detrítico", fue publicado en PNAS.

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