22/Sep/04

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Mejoran técnica para fechar extinciones masivas y otros acontecimientos de la historia terrestre

Un nuevo estudio realizado por geólogos del Centro de Geocronología de Berkeley y la Universidad de California en Berkeley perfecciona una técnica de datación ampliamente utilizada hasta el momento, y abre la posibilidad de fechar con mayor exactitud los grandes eventos geológicos de la historia terrestre. Entre los descubrimientos realizados gracias a esta nueva forma de datación, está la confirmación de que la extinción Pérmica ocurrió al mismo tiempo que una serie de grandes erupciones volcánicas en Siberia. Lo cual es una fuerte evidencia de que dichas erupciones causaron en parte la mortandad masiva, generalmente atribuida por los científicos a un impacto de meteoritos.

(Universidad de California en Berkeley, Science y Astrobiology.com). En un paper publicado en la revista Science, el geoquímico Roland Mundil, del Centro de Geocronología de Berkeley (BGC), y sus colegas del mismo centro y de la UC Berkeley informaron que la datación por Uranio-Plomo (U/Pb) puede ser extremadamente acertada (en un rango de 250 mil años) pero sólo si los circones de ceniza volcánica son tratados especialmente. Cuando se usan para hacer dataciones, los circones —más conocidos como piedras semipreciosas y como piedra de nacimiento correspondiente a diciembre— a menudo han producido resultados confusos e imprecisos.

"Los circones han producido datos complicados y difíciles de interpretar, aunque se han usado para obtener fechas", dijo Mundil, quien es egresado posdoctoral de UC Berkeley y ahora trabaja en el BGC, un instituto de investigación sin fines de lucro dedicado a perfeccionar técnicas para establecer la historia de la Tierra y sus formas de vida. "Muchos de estos estudios ahora tendrán que ser vueltos a hacer".

La técnica de datación por isótopos de U/Pb ha resultado crítica en la datación de eventos geológicos ocurridos hace más de 100 millones de años, incluyendo erupciones volcánicas, movimientos continentales y extinciones masivas.

"La belleza de esta nueva técnica es que ahora podemos analizar muestras que antes no podíamos datar con exactitud", dijo Mundil. "Esto tendrá un gran impacto en la datación por radioisótopos en general".

Mundil y sus colegas, incluyendo al director del BGC, Paul Renne, profesor adjunto de ciencias planetarias y terrestres en UC Berkeley, usaron esta técnica mejorada para establecer fechas más exactas sobre el final del período Pérmico y el comienzo del Triásico. Esto fue 252,6 millones de años atrás, más o menos 200 mil años. Este momento coincide con la mayor extinción masiva de vida en la Tierra, cuando la mayoría de los invertebrados marinos murió, incluídos los bien conocidos Trilobites.

Basándose en la técnica mejorada con U/Pb, el equipo también estableció que la técnica utilizada por Renne en un estudio anterior, que usaba isótopos de Argón/Argón (Ar/Ar), daba consistentemente fechas más recientes, en aproximadamente un uno por ciento. Renne atribuye esto a la falta de una medida precisa del decaimiento constante del potasio. Esta técnica se basa en el hecho de que el isótopo Potasio 40, que se da naturalmente, decae hacia Argón 40 con una vida media de 1,25 mil millones de años.

La comparación de la cantidad de Argón 39 producida en un reactor nuclear con la de Argón 40 da una medida de la edad de las rocas.

El Uranio, por su parte, está tan bien estudiado que su decaimiento constante es mucho más conocido, lo que convierte a la técnica por U/Pb en más exacta, hizo notar Mundil. Esta técnica se basa en el decaimiento del uranio natural y los diferentes isótopos del plomo.

Entre los descubrimientos realizados gracias a esta nueva forma de datación, está la confirmación de que la extinción Pérmica ocurrió al mismo tiempo que una serie de grandes erupciones volcánicas en Siberia. Lo cual es una fuerte evidencia de que dichas erupciones causaron en parte la mortandad masiva, generalmente atribuida por los científicos a un impacto de meteoritos.

Mundil y sus colegas usaron una nueva forma de pretratamiento de circones inventada por el geólogo de isótopos James M. Mattinson, de la UC Santa Barbara. El problema con los circones microscópicos, que prevalecen en la ceniza volcánica, es que el decaimiento del uranio a plomo es tan energética que los átomos de plomo chocan y destruyen la estructura cristalina del circón, lo que aparentemente conduce a una pérdida de cristal que estropea el análisis. Los geólogos han intentado previamente muchos tratamientos para el circón, incluyendo la abrasión de las superficies externas de los cristales, que son típicamente de un décimo de milímetro de ancho, o bien el tratamiento de los cristales con ácidos fuertes. A pesar de estos tratamientos, el método de datación por U/Pb seguía produciendo un amplio rango de fechas para circones de la misma capa de cenizas.

La idea de Mattinson fue calentar o "cocinar" primero los circones, sellando las áreas menos dañadas del cristal, y luego usar un fuerte reactivo, el ácido hidrofluórico, para remover las áreas más fuertemente dañadas.

Cuando Mundil usó este tratamiento, las fechas los circones eran más consistentes, y no se requería una interpretación selectiva de los datos.

Los circones usados provenían de capas de cenizas ubicadas en el centro y el sudeste de China. La sección Meishan, en la última región, es conocida como una localidad típica del período Pérmico/Triásico.