Un mapa de fluorescencia de rayos X de una sección transversal de una estalagmita de las Islas Cook. Cada banda azul oscuro marca el inicio de la temporada de lluvias. Crédito:Andrea Borsato, Silvia Frisia / Sincrotrón australiano, Victoria
Mirar dentro de una estalagmita es mirar atrás en el tiempo decenas de miles de años para ver cómo los patrones climáticos de la Tierra han dado forma al mundo en el que vivimos hoy.
Como anillos de árboles Las estalagmitas de las cuevas son un portal a una Tierra prehistórica, y ahora los científicos de UNSW Sydney han descubierto que son consistentemente confiables como rastreadores del tiempo en todo el mundo.
En una investigación global sobre las propiedades de crecimiento de las estalagmitas distribuidas por todo el mundo, Los científicos encontraron que, si bien las fluctuaciones del crecimiento debido a eventos climáticos son evidentes en el período más corto, El crecimiento de estalagmitas durante períodos más largos (decenas de miles de años) es sorprendentemente lineal.
"Nuestro nuevo análisis global muestra que podemos considerar el crecimiento de estalagmitas como un metrónomo y muy constante durante cientos y miles de años, "dice el profesor Andy Baker, Escuela de Biología de la UNSW, Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente.
"A veces, los fenómenos meteorológicos extremos pueden perturbar este metrónomo durante algunos años, haciendo que el crecimiento sea un poco más rápido o más lento, y podemos usar eso para explorar las variaciones climáticas.
"Pero en general, El crecimiento de las estalagmitas es predecible y es esta propiedad única lo que las hace tan valiosas para los investigadores:se puede saber el tiempo en el pasado utilizando los anillos de crecimiento muy regulares que están ampliamente presentes en todo el mundo ".
Estalagmitas que crecen en el suelo de las cuevas como el agua gotea de las estalactitas en el techo de la cueva, son el resultado de sustancias químicas transportadas por el agua en solución que se convierte en forma sólida en la cueva. Están formados por capas de cristales de calcita, que se pueden apilar perfectamente uno encima del otro si nada perturba el crecimiento.
"Pero en la realidad, hay muchos disturbios en las cuevas, "dice el profesor Baker.
"Las partículas diminutas del suelo de arriba y los oligoelementos de los productos químicos pueden alterar el apilamiento para crear poros entre los cristales en crecimiento o incluso cambiar ligeramente su forma en la morfología o tejido de los cristales en crecimiento".
Crecimiento constante
Los científicos han utilizado estalagmitas como indicadores de diferentes partes de las condiciones del planeta durante milenios durante algún tiempo. pero si todas las estalagmitas crecieron de la misma manera en cuevas de diferentes condiciones climáticas permaneció desconocido, hasta ahora.
Las estalagmitas en promedio han crecido un metro durante los últimos 11, 000 años. Estos dos están en Yonderup Cave, Yanchep, El oeste de Australia. Crédito:Andy Baker / UNSW
"Antes de este análisis, no teníamos evidencia de que las estalagmitas solo se encuentren en regiones con precipitación estacional, Tampoco era obvio que la tasa de crecimiento de las estalagmitas sea relativamente invariable con el tiempo y que esta sea una propiedad ubicua, "Dice el profesor Baker.
"Lo que hemos aprendido es que para que una señal ambiental se conserve en variaciones de espesor de láminas de estalagmitas, Se requiere una gran perturbación de los patrones climáticos, como los años secos o húmedos prolongados asociados a El Niño o La Niña.
"Pero en las regiones donde hay una estacionalidad de las precipitaciones, la tasa de crecimiento constante a largo plazo de las estalagmitas laminadas proporciona una capacidad incomparable para la construcción cronológica precisa ".
Los investigadores encontraron que entre diferentes lugares del mundo, los climas más cálidos tendieron a un mayor crecimiento de estalagmitas con el tiempo, mientras que en los climas más fríos se desaceleró el crecimiento.
Pero la investigación mostró que la mayoría de las muestras de estalagmitas, independientemente de la ubicación, siguió un crecimiento lineal a lo largo de una escala de tiempo de decenas de miles de años.
"La 'estalagmita promedio global' aumentó en altura aproximadamente un metro en los últimos 11, 000 años, "Dice el profesor Baker.
Instantánea del pasado
Analizar la forma en que se organizan las láminas puede ayudar a los científicos a leer las condiciones ambientales y los eventos meteorológicos del pasado lejano. En climas estacionales, estos cambios en la tela pueden ocurrir a intervalos regulares, produciendo capas que ellos llaman 'estalagmitas laminadas anualmente.' Pero cuando ocurren eventos climáticos extremos, como sucede con el fenómeno de Oscilación del Sur El Niño / La Niña que involucra mega-sequías, incendios forestales e inundaciones, las variaciones de grosor de las láminas de estalagmitas pueden proporcionar pistas vitales.
"Podemos usar otra evidencia química en estalagmitas para obtener registros de cambios ambientales pasados, y saber exactamente cuándo sucedió esto, "dice el profesor Baker.
"Por ejemplo, en UNSW estamos reconstruyendo historias de incendios a partir de estalagmitas de cuevas por primera vez. Trabajando en Australia Occidental, y el uso de estalagmitas que tienen estas láminas continuas y un crecimiento regular, podemos identificar la frecuencia con la que se han producido incendios en el pasado a partir de las huellas dejadas por la parte soluble de la ceniza de los incendios forestales que se transporta a la estalagmita por el goteo de agua ".
Los investigadores dicen que todavía tienen un conocimiento limitado sobre cómo crecen los cristales dentro de cada lámina, por lo que los estudios futuros podrían investigar la estructura interna de las láminas y los mecanismos de crecimiento de los cristales involucrados.
El analisis, "Las propiedades de las estalagmitas laminadas anualmente:una síntesis global, "se publicó en la edición de abril de Reseñas de Geofísica diario.
