Reloxos da Terra

Galarraga Aiestaran, Ana

Elhuyar Zientzia

Os detectives das películas, nada máis chegar ao lugar do crime, tentan recoller o maior número de pistas que poden paira sacar conclusións. A clave está en responder ás seguintes preguntas: Que pasou? Cando? Por que? Quen o fixo? Geólogos e paleontólogos actúan como os detectives. Paira completar o puzzle da historia da Terra é imprescindible coñecer a procedencia dos restos, paira o que os detectives do pasado utilizan diferentes métodos.
Reloxos da Terra
01/03/2006 | Galarraga Aiestaran, Ana | Elhuyar Zientzia Komunikazioa

(Foto: De arquivo)
Na Universidade do País Vasco hai detectives deste tipo, entre eles o paleontólogo Xabier Murelaga. Paira aclarar o que sucedeu nun lugar, é fundamental datar e ordenar cronoloxicamente os fenómenos xeolóxicos que se produciron na terra, é dicir, ordenalos de maior a menor idade.

En realidade non parece difícil. Normalmente os sedimentos colócanse sobre capas horizontais, una sobre outra, sendo máis nova que o inferior da capa superior. Concretamente denomínanse lei de horizontalidad e principio de superposición de capas, respectivamente. Foron expostos en 1669 por un naturalista chamado Steno e, aínda que son simples, son moi útiles paira ordenar cronoloxicamente as capas.

Con todo, hai fenómenos que rompen o principio de Steno: terremotos, erupciones, pliegues... Si é así, sempre quedan pegadas, que son as que buscan os geólogos. Estas pistas son criterios de polaridad que permiten coñecer si houbo cambios.

É moi importante determinar onde e como estaban os restos atopados na escavación.
X. Murelaga

Por exemplo, observando as pisadas saben que capa había na época na que se pisou sobre ela, xa que é imposible pisar o fondo. As pingas de auga ou as marcas de greta están sempre en superficie. Outra forma de basearse nos recheos de ocos. Cando hai un oco e non se enche na súa totalidade, o recheo sempre se atopa na parte inferior, de forma que, una vez formada a roca, a posición do recheo indica a parte inferior. Son os chamados geopetales con betas.

Con todo, como todas as leis, o principio de superposición tamén ten excepcións. Murelaga fálanos das terrazas e covas dos ríos. De feito, nas beiras dos ríos as capas máis novas son as inferiores, xa que os ríos sempre van meténdose no chan. Nas covas, pola contra, pódese encher o oco con sedimentos e, una vez cheo, crear un arroio por baixo. Se logo a auga desaparece, o buraco inferior tamén se enche e, aínda que estea debaixo, é máis novo que o de arriba.

Relativo, absoluto

Salvo excepcións, o principio de superposición de capas é moi útil paira ordenar as capas por tempo. Con todo, non indica a idade das capas. Por iso, é un método de datación relativo, non absoluto.

Os fósiles tamén serven paira dataciones relativas, xa que cada época contén fósiles propios. Os arqueólogos, por exemplo, utilizan a industria, é dicir, os utensilios elaborados polo home, paira diferenciar os tempos: Magdaleniense, Solutrense... Estas culturas defínense cunha industria propia.

Con todo, hai que ter en conta que a industria non é sincrónica, non se crea e desenvolve simultaneamente en toda Europa. Pola contra, paira cando xorde nun lugar e expándese a outros, pasa o tempo. Isto xera problemas na elaboración de dataciones e correlacións.

Escavación en Lardero da Rioxa. Nos sacos almacenáronse fósiles de micromamíferos do Mioceno B paira o seu posterior datación.
X. Murelaga
Murelaga e outros paleontólogos traballan habitualmente con fósiles prearqueológicos, é dicir, anteriores á aparición do home, pero, con todo, teñen o mesmo problema cos fósiles continentais. E é que, ata que una nova especie chega até aquí, é posible que transcorran miles de anos. Isto non ocorre cos fósiles mariños, xa que os seres vivos expándense moito máis rápido por mar.

A pesar dos problemas, despois de ordenar cronoloxicamente as capas mediante a estratigrafía, pódese situar cada una no seu momento a partir dos fósiles. Pero con isto non se pode especificar a idade, paira iso hai que utilizar a datación absoluta.

Canto máis novos sexan as rocas, máis fácil é a datación absoluta. Si é máis novo que fai 50.000 anos e ten materia orgánica, é posible utilizar o método do 14 de carbono. É o método máis sinxelo e utilizado. Ademais, ten un pequeno erro, próximo aos cen anos ou mesmo inferior.

Isótopos radioactivos

O certo é que os seres vivos absorben o 14 de carbono que hai ao redor mentres viven. Con todo, desde o momento da súa morte, o 14 de carbono empeza a desaparecer. O ritmo de desaparición é coñecido, polo que a pegada pódese coñecer comparando o 14 de carbono restante co existente na atmosfera.

Na foto, o paleontólogo observa a orientación dun óso de crocodilo paira saber si hai indicios de corrente fluvial.
X. Murelaga

Os isótopos do carbono non serven unicamente paira calcular a idade. Por exemplo, Murelaga fíxase nos isótopos de carbono e nitróxeno dos fósiles dos cervos paira saber que comeron estes animais. Grazas á dieta, Murelaga deduce o clima daquela época.

Con todo, o carbono 14 ten un límite: non serve paira datar rocas anteriores aos 50.000 anos, xa que nese período de tempo a práctica totalidade do carbono 14 que contiñan trázalas está desintegrada.

Tamén se poden realizar dataciones baseadas en isótopos en rocas. Nas rocas traballan con isótopos de uranio, rubidio, potasio, etc. A súa vida media é moito maior que a do 14 de carbono, polo que son aptas paira datar rocas de fai máis de 50.000 anos.

Así, con isótopos cun ritmo de desintegración lento pódense retroceder millóns de anos. O isótopo do carbono 14 ten una vida media de 5.730 anos, é dicir, no ano 5.730 perde a metade do carbono 14 que ten o fósil. Pola contra, o proceso de conversión de uranio-235 en picado -207 ten una vida media de 700 millóns de anos, mentres que o proceso de xeración de chumbo de 238 a uranio-206 é de 4.500 millóns de anos. O erro tamén é desta medida, é dicir, en dataciones de 3.000 millóns de anos pode haber un erro dun ou outro millón.

Os detectives do pasado elixen en función da idade da roca en que isótopos basean a datación. Canto máis antiga é a roca, máis longa é a súa vida media. Ademais dos xa mencionados, utilizan extroncio de rubidio, argón potásico, torio uranio e outros sistemas.

Na imaxe aparece Juan Cruz Larrasoaña, colocando na columna xeolóxica mostras paira medir o paleomagnetismo.
X. Murelaga
Iso si, estas técnicas só son válidas con rocas xeradas nun momento determinado. Este tipo de rocas son volcánicas. Todas as partes da roca formáronse simultaneamente ao arrefriarse lávaa. Por tanto, todas as partes teñen o mesmo valor isotópico, xa que a desintegración ocorre á vez en todas as partes. Isto non ocorre en rocas sedimentarias como os conglomerados. Non todos teñen o mesmo valor isotópico, xa que están formados por varias partes.

Magnetismo

No entanto, os investigadores adoitan empregar varios métodos nunha mesma roca para que o cálculo sexa o máis preciso posible. Murelaga, por exemplo, ás veces utiliza paleomagnetismo. O método baséase nos cambios de polaridad do campo magnético terrestre e, segundo el, é una mestura de datación relativa e absoluta.

Nas bardenas son visibles as capas. Xurdiron entre fai 21 millóns e 15,5 millóns de anos.
X. Murelaga

Na actualidade, o polo negativo atópase próximo ao polo xeográfico norte, pero en períodos de entre 10.000 e 25.000 anos esta polaridad intercámbiase. O cambio de polaridad ocorre simultaneamente en todo o planeta, polo que é xeral. Así, se a roca contén ferro ou outro mineral magnético e está sobre un material fundido, o mineral oriéntase sempre cara ao polo magnético.

Por tanto, a orientación do mineral suxire polaridad e é fácil ver si coincide ou non coa actual. Isto non significa en si mesmo que a roca é noica, xa que os cambios de polaridad son cíclicos, pero os paleontólogos, medindo a polaridad en varias capas superpuestas, forman una columna paleomagnética. Trátase dunha especie de barra de código, na que se representan en negro e branco os tramos con polaridad actual e en contra.

No seguinte paso, a columna paleomagnética asimílase á das rocas volcánicas que emerxen dos fondos oceánicos. De feito, nas rocas volcánicas das dorsais oceánicas, a datación exacta cos isótopos é utilizada como referencia. Ademais, utilízanse fósiles paira "ancorar" os cambios de polaridad, é dicir, paira coñecer máis ou menos onde se sitúa a columna paleomagnética que se desexa datar na referencia das dorsais.

É un método complexo, pero Murelaga, por exemplo, datou os xacementos das Bardenas. Con todo, ás veces hai problemas, por exemplo cando un río arrastrou parte, ou cando orienta os fluxos de auga os minerais e non os magnetismos. Salvo nestes casos, o paleomagnetismo é un método válido que permite viaxar moi atrás no tempo, xa que serve tamén paira datar rocas de máis de 100 millóns de anos de antigüidade.

Aneis e outros

Os troncos das árbores tamén teñen un código de barras: aneis ou liñas de crecemento. Tamén serven paira realizar dataciones. A técnica de aneis, chamada dendrocronología, consiste en relacionar as liñas de crecemento co clima e o tempo.

De feito, ás árbores de aquí créaselles un anel ao ano. Noutros lugares, con todo, non é así. Por exemplo, nas selvas tropicais as plantas crecen constantemente, mentres que nas zonas de verán moi seco pode haber máis dun anel no mesmo ano. Por iso, non serven paira utilizar a dendrocronología.

Con todo, nestas latitudes as árbores crecen máis no verán que no inverno. Dado que a madeira inicial e final do período de crecemento é diferente, é posible separar os aneis. Así mesmo, os aneis presentan una anchura diferente debido aos factores que afectan o crecemento (temperatura, contaminantes, etc.). De aí obteñen información adicional, por exemplo, como foi cambiando o tempo.

Do mesmo xeito que coas columnas paleomagnéticas, é necesario comparar a secuencia de aneis cun modelo. Desta forma se fonda, colócase en cronoloxía. Por outra banda, comezando polas árbores vivas e superponiéndolos con anacos de madeira morta, pódese conseguir una cronoloxía longa. Así, o tronco máis antigo, datado con dendrocronología, ten 7.000 anos.

Dentes de micromamíferos das Bardenas: 1-7, castores; 8-12, eomiliidos (hoxe desaparecidos); 13-22, lirones; 23-24, hamsters; 25-26, ardillas; 27-29 lagomorfas.
(Foto: X. Murelaga)
Ademais de todos eles, existen outros moitos métodos de datación: luminiscencia, palinología, que ten en conta a hidratación do obsidián... Algúns deles son absolutos e outros relativos, pero normalmente os investigadores utilizan máis dun paira realizar un cálculo o máis preciso posible.

A unha dama non hai que preguntarlle cantos anos ten, pero os detectives do tempo utilizan todos os trucos ao seu alcance paira inventar a idade da Terra.

Outros
Sacar as contas con moito coidado
En mostras de menos de 50.000 anos, a técnica máis utilizada é a do 14 de carbono. Pero iso non quere dicir que sexa barato, senón preguntar aos que traballan niso. O paleontólogo Xabier Murelaga recoñeceu que nel se concentra todo o orzamento no departamento de Estratigrafía e Paleontología da UPV.
As probas de carbono 14 realízanse enviando mostras a laboratorios estranxeiros como Madrid, Suíza, Groninger ou, no caso de Murelaga, Florida. Murelaga, ao estudar as paleodietas, ademais dos isótopos de carbono, necesita medir o nitróxeno, polo que envía mostras a Florida. O valor de datar una mostra é de 600 euros, polo que elixe coidadosamente cada mostra a enviar.
No entanto, na propia UPV tamén se realizan dataciones baseadas noutros isótopos. En concreto, na área de Mineralogía e Petrología, ofrecen servizo de cálculo da idade xeolóxica tanto a grupos universitarios como a empresas e particulares. Datan rocas, minerais, metais, fósiles, utensilios... a partir de elementos e isótopos como o rubidio, o estroncio, o uranio, o chumbo, o samario e o neodimio. A datación samario-neodimio é a máis cara, xa que custa 180 euros por mostra e con ela calculouse, por exemplo, a idade dunha roca de Mérida. Trátase dunha diorita con granate que estima en 550 millóns de anos.
Galarraga de Aiestaran, Ana
Servizos
218
2006
Servizos
038
Xeoloxía
Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila