Arqueología

La quimica de las cenizas volcanicas revela secretos de las erupciones del pasado

(NC&T) Los investigadores, de la Universidad de California en San Diego (UCSD), el Centro Nacional Francés para la Investigación Científica (CNRS) y la Universidad de Grenoble en Francia, han constatado que la huella química de las cenizas expulsadas por las erupciones del pasado, revela a qué altitud llegó el material volcánico y qué reacciones químicas ocurrieron mientras se mantuvo en la atmósfera. El trabajo es particularmente útil en los tiempos que corren, porque el efecto de las partículas atmosféricas, o aerosoles, lanzados a la atmósfera por las actividades humanas, es un motivo de gran incertidumbre en los modelos sobre el cambio climático.

"En las predicciones sobre el calentamiento global, la mayor fuente de error está asociada con los aerosoles atmosféricos", explica Mark Thiemens, decano de la División de Ciencias Físicas y profesor de química y bioquímica en la UCSD. "Ahora por primera vez podemos explicar toda la química de esa clase que involucra a los sulfatos, lo que elimina las incertidumbres sobre cómo se producen y transportan estas partículas".

El método, basado en mediciones de isótopos de azufre, fue desarrollado en el laboratorio de Thiemens.

Determinar la altura de una erupción volcánica pasada proporciona una importante información sobre su impacto en el clima. Si el material volcánico sólo alcanza la baja atmósfera, los efectos son relativamente locales y a corto plazo, porque el material es arrastrado hacia abajo por la lluvia. Las erupciones que llegan más alto, a la estratosfera, tienen una mayor influencia en el clima.

Antiguas erupciones volcánicas
Uno de los investigadores, Joel Savarino, recogiendo muestras en el hielo. (Foto: Joel Savarino, CNRS)
En la estratosfera, el dióxido de azufre que estaba originalmente en el magma, se oxida y forma gotas de ácido sulfúrico. Esta capa de ácido puede quedarse durante años en la estratosfera, porque no existe agua líquida presente en esta parte de la atmósfera. La capa actúa como un parasol, reflejando la luz del sol y por lo tanto reduciendo significativamente la temperatura a nivel del suelo durante muchos años.

Para distinguir las erupciones que alcanzaron la estratosfera de aquellas que no lo hicieron, los investigadores examinaron los isótopos de azufre de las caídas de cenizas conservados en el hielo de la Antártida. El material volcánico fue llevado hasta allí por las corrientes de aire.

El azufre que sube hasta la estratosfera sobrepasa la capa de ozono y queda expuesto a las cortas longitudes de onda de la luz ultravioleta. La exposición a esos rayos crea una proporción única de isótopos de azufre. Por consiguiente, analizando la presencia de isótopos de azufre en las deposiciones de cenizas volcánicas, se puede averiguar si una erupción alcanzó o no la estratosfera.

No sólo sus mediciones de isótopos coinciden con las observaciones atmosféricas, sino que los investigadores también pudieron distinguir la erupción del Pinatubo de la erupción del Cerro Hudson que ocurrió el mismo año.


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