Este sitio es solo una puerta de entrada

Todo lo que hay aquí viene de cosas que otras personas investigaron, pensaron y construyeron de verdad: libros, artículos, registros históricos y la gente detrás de ellos. Si algo te llama la atención, ve a las fuentes originales que aparecen al final de la página. Tienen mucha más profundidad de la que una página como esta puede ofrecer.

¿Cómo se forma una roca con esqueletos microscópicos del mar y por qué sus capas sirven de reloj?

Categoría: Naturaleza

Hay rocas duras y lisas, a veces rojizas, que vistas con una lupa potente parecen salpicadas de puntitos transparentes. Esos puntos son esqueletos de vidrio de los radiolarios, unos seres marinos de una sola célula. La respuesta corta: al morir, sus esqueletos de sílice se hundieron y se fueron apilando en el fondo del océano, capa tras capa, hasta formar una roca llamada chert.

Lo más curioso viene después. En unas capas de chert de Japón, un equipo calculó que cada capa de unos centímetros equivale, de media, a unos 20 000 años. En este artículo vemos cómo se llega a ese número, qué tan seguro es y qué más cuenta la roca.

1. ¿Qué son los radiolarios y por qué dejan fósiles tan buenos?

Los radiolarios son organismos de una sola célula que flotan en el océano. Según el Museo de Paleontología de la Universidad de California en Berkeley, miden entre 30 micras y 2 mm (una micra es una milésima de milímetro), la mayoría deriva con las corrientes y su esqueleto suele tener prolongaciones como púas [1].

Lo importante para nosotros es el material. El esqueleto es de sílice opalina, parecida al vidrio, y los radiolarios están bien representados en el registro fósil [1]. Además, es un grupo antiguo: se remonta al Cámbrico temprano, hace más de 500 millones de años, y su abundancia en muchas rocas y su larga historia los convierten en una fuente de información sobre la edad y la estructura de esos depósitos [1].

Un esqueleto que casi no se disuelve y que existe desde hace tanto tiempo: justo lo que haría falta para fabricar una roca. Falta saber cómo.

2. ¿Cómo acaban los esqueletos de radiolarios convertidos en chert?

El chert es una roca sedimentaria muy dura formada sobre todo por partículas de sílice. En el caso que estudió un equipo de la Universidad de Shizuoka (Japón), las capas de chert de las prefecturas de Gifu y Aichi se formaron entre hace unos 250 y 180 millones de años. En aquellos mares abundaban radiolarios con esqueleto de vidrio, y al morir se hundieron y acabaron convertidos en chert [2].

Esos mares eran muy hondos y muy lejanos a la costa. Otro estudio, de la Universidad de Tokio y la de Waseda, describe esas rocas como sedimentos de mar profundo del superocéano Panthalassa (el océano gigante que rodeaba al supercontinente Pangea). Estima que la costa estaba a entre 1500 y 3000 km, un cálculo basado en unos 50 millones de años de viaje a 3–6 cm por año [3]. Por eso la distancia a la costa limitaba el aporte de arena y barro de tierra firme, aunque aun así llegaba algo de material terrestre (lo vemos en la sección 4).

¿Y cómo es que hoy se pueden tocar en las montañas de Japón, si estaban en el fondo de un océano? Las capas de Gifu y Aichi pertenecen a un «complejo de acreción», un conjunto de rocas del fondo oceánico que acabó pegado al borde de la corteza de Japón, y hoy afloran en el centro del país [3]. El texto que consulté no detalla aquí el mecanismo, así que no lo explico más.

Una advertencia: no todo el chert es de radiolarios. Lo que describen las fuentes es este caso concreto de Japón [2].

3. ¿Por qué se calcula que una capa de unos centímetros son unos 20 000 años?

El chert de esa zona no es una masa uniforme, sino capas de chert de unos centímetros de grosor, separadas por láminas de lutita (una roca de barro) de apenas milímetros [3]. El equipo de Masayuki Ikeda calculó cuánto tiempo representa cada capa a partir de la velocidad a la que los radiolarios fueron cambiando de forma con la evolución, entre otros datos, y obtuvo un promedio de unos 20 000 años por capa [2]. El estudio posterior de 2023 vuelve a dar ese orden de magnitud: unos 20 000 años por pareja de chert y lutita [3].

Para hacerte una idea, un cálculo sencillo: si una capa midiera 3 cm y tardara 20 000 años, saldría 1,5 mm cada 1000 años, más o menos el grosor de dos tarjetas de crédito apiladas. Es solo una división para imaginar la lentitud. No todas las capas tienen el mismo grosor, así que no es una medida real de cuánto se acumulaba cada vez.

Eso significa que los 20 000 años no son un dato medido con un cronómetro, sino una estimación. Por eso la fuente habla de «alrededor de» y nosotros también.

4. ¿Qué tiene que ver el grosor de las capas con los ciclos del espacio?

Aquí viene la parte sorprendente. Las capas no son todas iguales: su grosor varía. El equipo relacionó esas variaciones con cambios en la velocidad de acumulación, aunque la roca no permite ver directamente cuántos esqueletos cayeron. Según su análisis, esa velocidad cambiaba con regularidad, al ritmo de los ciclos de 20 000, 100 000 y 400 000 años, entre otros [2].

Esos números coinciden con los ciclos de Milankovitch: cambios lentos y periódicos en la inclinación del eje de la Tierra y en la forma de su órbita, que hacen variar la luz solar que llega al planeta [2]. Según el estudio de 2023, el ritmo de unos 20 000 años por pareja de capas es coherente con el ciclo de precesión, y los grupos de capas mayores se relacionan con los ciclos de oblicuidad y de excentricidad [3].

La interpretación de los autores, que cuenta la nota de prensa, es que más luz solar significó más meteorización de las rocas en tierra, es decir, más material que llegó al mar. También señalan que la variación de la acumulación fue mucho mayor de lo que se esperaba solo por la luz solar, y proponen que el megamonzón del supercontinente Pangea pudo amplificar el efecto, una idea que presentan como posibilidad [2].

Cuidado con lo que se afirma. Lo que se observa es que el grosor sigue esos ritmos. Que la causa sea la luz solar es la explicación de los investigadores, no algo que se vea directamente en la roca. Y aun así, es difícil no imaginar la roca como un reloj de miles de años.

5. ¿Por qué los radiolarios sirven también para saber la edad de otras rocas?

Hasta aquí usamos los radiolarios como materia de la roca. Pero su historia larga y su diversidad a lo largo del tiempo los hacen útiles de otra manera: como pistas de la edad y de la estructura de muchos depósitos [1]. Es lo que antes calculaba el equipo de Ikeda cuando usó el ritmo al que evolucionaban para fechar las capas [2].

Y esa conexión funciona en ambos sentidos. En el estudio de 2023, un cambio brusco en las especies de radiolarios, ocurrido hace unos 200 millones de años y ligado a una extinción masiva, sirve de señal en las capas de chert de Japón [3]. Un cambio de esqueletos queda guardado en la roca y ayuda a encontrar ese momento.

Hay una limitación que conviene decir: los textos japoneses de divulgación geológica que quise consultar sobre cómo se empezó a usar esta técnica de datación en Japón no se pudieron leer bien (el archivo salía con caracteres ilegibles), así que no cuento esa historia aquí.

6. ¿Cómo puedes buscar estas rocas o seguir investigando?

En un museo de geología, o en un parque con muros de piedra, busca una roca dura, lisa y de grano muy fino. Con una lupa, mira si ves puntitos transparentes. Puede que no veas nada: la mayoría de las rocas duras no contienen radiolarios visibles. Si quieres coleccionar piedras, pregunta antes a un adulto y a quien cuide el lugar si está permitido, y si estás junto a un río, ten cuidado con las rocas resbaladizas y con la corriente.

Y para seguir: la página del museo de Berkeley [1] está en inglés y tiene dibujos de los esqueletos. Hay una pregunta que me quedó abierta: ¿por qué en estas rocas se alternan capas gruesas de chert con láminas finas de lutita? Es una buena pregunta para buscar en el estudio de 2023 [3].

Fuentes

  1. University of California Museum of Paleontology (Berkeley), «Introduction to the Radiolaria» y «Radiolaria: More on Morphology» https://ucmp.berkeley.edu/protista/radiolaria/rads.html (Tamaño de 30 micras a 2 mm, esqueleto de sílice opalina, origen en el Cámbrico temprano y uso para conocer edad y estructura de depósitos. Página institucional de divulgación; leídas las dos páginas, pero solo su inicio, porque la herramienta las devolvió truncadas.)
  2. サイエンスポータル(科学技術振興機構)「恐竜時代の日射量の増減が陸の「風化」に影響を与えた」, 2017 https://scienceportal.jst.go.jp/newsflash/20170616_01/ (Nota de divulgación en japonés sobre el estudio de Masayuki Ikeda y colegas, de la Universidad de Shizuoka: chert de Gifu y Aichi, 250–180 millones de años, unos 20 000 años por capa, sincronía con ciclos de 20 000, 100 000 y 400 000 años, explicación por la meteorización y el megamonzón. Leída completa; no se consultó el artículo científico original, así que es una fuente de segunda mano.)
  3. Ikeda, Cho y Bôle, «Did changes in terrigenous components of deep-sea cherts across the end-Triassic extinction relate to Central Atlantic magmatic province volcanism?», Frontiers in Earth Science 11, 2023, doi:10.3389/feart.2023.1185241 https://www.frontiersin.org/journals/earth-science/articles/10.3389/feart.2023.1185241/full (Artículo de revisión de acceso abierto. Se leyeron el resumen, la introducción y el marco geológico: capas de chert de centímetros y lutita de milímetros, unos 20 000 años por pareja, precesión, oblicuidad y excentricidad, Panthalassa, 1500–3000 km de la costa, complejo de acreción del terreno Mino. El resto del texto no se leyó. El tema central del artículo, la extinción del final del Triásico, solo se menciona de pasada.)

Historial de cambios

  • Primera publicación.