Misteriosos fósiles magnéticos ofrecen pistas del clima antiguo

Fósiles en sedimentos marinos antiguos y formados de unas pocas nanopartículas magnéticas, pueden decir mucho sobre el clima del pasado, especialmente de episodios de calentamiento global abrupto.

Imágenes de microscopio electrónico de agujas gigantes. Las agujas tienen
forma cilíndrica  y algunas se estrechan hacia un extremo del cristal. -
COURTNEY WAGNER, IOAN LASCU AND KENNETH LIVI.  

Ahora, los investigadores han encontrado una manera de recopilar la valiosa información de esos fósiles sin tener que triturar las escasas muestras en un polvo fino, según publican en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

"Es muy divertido ser parte de un descubrimiento como este, algo que puede ser utilizado por otros investigadores que estudian los magnetofósiles y los intervalos de cambio planetario --dice la estudiante de doctorado de la Universidad de Utah Courtney Wagner--. Este trabajo puede ser utilizado por muchos otros científicos, dentro y fuera de nuestra comunidad especializada. Esto es muy emocionante y gratificante".

Los magnetofósiles son fósiles de hierro bacterianos microscópicos. Algunas bacterias producen partículas magnéticas de 1/1000 del ancho de un cabello que, cuando se ensamblan en una cadena dentro de la célula, actúan como una brújula a nanoescala. Las bacterias, llamadas "bacterias magnetotácticas", pueden usar esta brújula para alinearse con el campo magnético de la Tierra y viajar de manera eficiente a sus condiciones químicas favoritas dentro del agua.

Durante algunos períodos en el pasado de la Tierra, al comienzo y la mitad de la época del Eoceno de hace 56 a 34 millones de años, algunos de estos imanes producidos biológicamente crecieron a tamaños "gigantes", aproximadamente 20 veces más grandes que los típicos magnetofósiles, y en formas exóticas como agujas, husillos, puntas de lanza y balas gigantes.

Dado que las bacterias utilizaron su 'supersentido' magnético para encontrar sus niveles preferidos de nutrientes y oxígeno en el agua del océano, y dado que los magnetofósiles gigantes están asociados a períodos de rápido cambio climático y elevada temperatura global, pueden decirnos mucho sobre las condiciones del océano durante ese rápido calentamiento, y especialmente sobre cómo cambiaron esas condiciones con el tiempo.

Anteriormente, la extracción y el análisis de estos fósiles requerían triturar las muestras en un polvo fino para obtener imágenes de microscopía electrónica. "El proceso de extracción puede llevar mucho tiempo y no tener éxito, la microscopía electrónica puede ser costosa y la destrucción de muestras significa que ya no son útiles para la mayoría de los otros experimentos", recuerda Wagner.

"La recolección y el almacenamiento de estas muestras requieren personal, equipo y planificación especializados, por lo que queremos conservar la mayor cantidad de material posible para estudios adicionales", añade.

Entonces, Wagner, el profesor asociado Peter Lippert y sus colegas, incluidos Ramon Egli, del Instituto Central de Meteorología y Geodinámica e Ioan Lascu, del Museo Nacional de Historia Natural, encontraron otra forma. Usando muestras de sedimentos recolectadas en Nueva Jersey, diseñaron una nueva forma de realizar un análisis llamado mediciones FORC (curva de inversión de primer orden).

Con estas mediciones magnéticas de alta resolución, encontraron que la firma magnética de los magnetofósiles gigantes era distintiva, lo suficiente como para que la técnica pudiera usarse en otras muestras para identificar la presencia de los fósiles.

"Las mediciones de FORC sondean la reacción de las partículas magnéticas a los campos magnéticos aplicados externamente, lo que permite discriminar entre diferentes tipos de partículas de óxido de hierro sin verlas realmente", señala Egli.

"La capacidad de encontrar rápidamente conjuntos de magnetofósiles gigantes en el registro geológico ayudará a identificar el origen de estos inusuales magnetofósiles", escriben los investigadores, así como la ecología de los organismos que los formaron. Esto es importante, dice Wagner, porque no se conoce ningún organismo vivo que forme magnetofósiles gigantes en la actualidad, y todavía no sabemos qué organismos los formaron en el pasado.

"Los organismos que produjeron estos magnetofósiles gigantes son absolutamente misteriosos, pero esto deja abiertas interesantes vías de investigación para el futuro", añade Lascu.   

Sin embargo, más allá de eso, la información contenida en los magnetofósiles ayuda a los científicos a comprender cómo respondieron los océanos a los cambios climáticos pasados cómo el océano podría responder al calentamiento actual.

europapress.es