La gravedad se siente sólida. Confiable. El tipo de cosas con las que puedes contar dondequiera que pongas tus pies en la superficie de la Tierra.
Excepto que no puedes, en realidad no. La atracción varía dependiendo de dónde te encuentres, y en ningún lugar es más débil que en la Antártida. Al menos, después de tener en cuenta la rotación de la Tierra. El continente helado se encuentra sobre lo que los investigadores llaman un agujero de gravedad: la depresión geoide no hidrostática más fuerte del planeta, si somos técnicos al respecto.
Esta no es una fluctuación trivial. Cuando la gravedad se debilita, la superficie del océano en realidad se encuentra más baja en relación con el centro de la Tierra (el agua fluye hacia una gravedad más fuerte, por lo que abandona los puntos débiles). La depresión es mensurable, sustancial. Durante décadas, los científicos sabían que existía el agujero de gravedad en la Antártida. Lo que no sabían era cómo llegó a ser así.
Ahora lo hacemos. Más o menos.
Un nuevo estudio publicado en Scientific Reports ha reconstruido la historia del agujero de gravedad que se remonta a 70 millones de años atrás, cuando los dinosaurios aún vagaban, antes de que la Antártida se congelara. Los hallazgos revelan algo bastante inesperado sobre la relación entre lo que se agita en las profundidades de nuestro planeta y lo que sucede en la superficie. El momento de los cambios en la baja gravedad antártica se superpone con cambios importantes en el clima del continente, incluido el inicio de una glaciación generalizada hace unos 34 millones de años.
¿Eso es coincidencia o causa? Sigue siendo una pregunta abierta, que podría ser bastante importante para comprender cómo se forman y persisten las capas de hielo.
Petar Glišović, del Instituto de Física de la Tierra de París, y Alessandro Forte, de la Universidad de Florida, utilizaron datos de terremotos para observar las entrañas de la Tierra. La técnica funciona como imágenes médicas, excepto que en lugar de rayos X se utilizan ondas sísmicas. “Imagínese hacer una tomografía computarizada de toda la Tierra”, dice Forte, “pero no tenemos rayos X como los que tenemos en un consultorio médico. Tenemos terremotos. Las ondas sísmicas proporcionan la ‘luz’ que ilumina el interior del planeta”.
Esas ondas sísmicas, registradas globalmente y combinadas con modelos basados en la física, permitieron al equipo reconstruir la estructura tridimensional del interior de la Tierra. Mapearon el campo gravitacional de todo el planeta, teniendo en cuenta todas las rocas que su iluminación sísmica podía revelar. El mapa reconstruido coincidió con los datos de gravedad del satélite con una precisión sorprendente, lo cual es tranquilizador; sugiere que los modelos no están completamente locos.
Luego vino lo más difícil. Hicieron retroceder el reloj.
Usando lo que se llama empujón de ida y vuelta (una técnica que implica ejecutar repetidamente simulaciones hacia adelante y hacia atrás a través del tiempo en ventanas de 2,5 millones de años, cada iteración refina la reconstrucción), Glišović y Forte rebobinaron el flujo de rocas en el interior de la Tierra. Hace setenta millones de años, rastrearon cómo evolucionaron y cambiaron las anomalías de densidad.
Las instantáneas revelaron que el agujero gravitatorio de la Antártida comenzó siendo más débil. Hace aproximadamente 50 y 30 millones de años, la depresión se fortaleció considerablemente, un importante período de transición que coincide con cambios dramáticos en el sistema climático de la Antártida. La glaciación continental se extendió por toda la masa continental; Las capas de hielo que eventualmente retendrían suficiente agua para bajar el nivel global del mar en decenas de metros comenzaron su avance.
La conexión podría importar. Los cambios en la gravedad afectan el nivel relativo del mar, que es simplemente la diferencia entre la superficie del océano y el suelo sólido debajo de él. En escalas de tiempo de millones de años, los cambios en la dinámica interna de la Tierra tal vez podrían alterar las condiciones límite relevantes para la formación de la capa de hielo. Sigue siendo una especulación si el fortalecimiento del agujero de gravedad fomentó activamente el crecimiento del hielo o simplemente lo acompañó. Probar esa hipótesis requerirá nuevos modelos que vinculen la gravedad, el nivel del mar y los cambios de elevación continental a través del tiempo.
Sin embargo, lo que impulsa el agujero de gravedad se ha vuelto más claro. Las densas formaciones rocosas en los mil kilómetros inferiores del manto proporcionan una contribución estable: aproximadamente del 30 al 50% de la anomalía gravitacional total. Pero la verdadera historia tiene que ver con lo que sucede arriba, en las capas superiores del manto.
Durante los últimos 35 millones de años aproximadamente, las contribuciones de capas del manto de menos de 1.300 kilómetros de profundidad han aumentado constantemente. Material caliente y flotante se ha estado elevando desde el manto más bajo, ascendiendo a través del interior de la Tierra debajo del Mar de Ross. Este afloramiento, que se originó justo por encima del límite entre el núcleo y el manto, a casi 3.000 kilómetros de profundidad, ha estado activo durante todo el período que los investigadores pudieron reconstruir. Y probablemente mucho más tiempo.
A medida que este material caliente se eleva a través de regiones donde la respuesta de la gravedad es particularmente sensible a los cambios de densidad, amplifica la baja gravitacional en la superficie; el proceso refleja una especie de danza intrincada entre losas de antiguo fondo marino que se hunden a lo largo de los márgenes de la Antártida y amplias corrientes térmicas debajo del interior del continente. El material frío y denso tira hacia abajo; el material ligero y caliente empuja hacia arriba. El efecto neto produce la depresión gravitacional más pronunciada de la Tierra.
Los investigadores validaron su reconstrucción con un conjunto de datos independiente: registros paleomagnéticos del True Polar Wander. Cuando la distribución de masa interna de la Tierra cambia significativamente, el planeta puede realmente reorientarse en relación con su eje de rotación (no está fijo como solemos imaginar). Los cambios previstos en la posición y la fuerza del agujero de gravedad coincidieron con los cambios observados en el eje de rotación de la Tierra hace unos 50 millones de años, lo que proporcionó una calibración crucial para los modelos.
Forte formula la pregunta fundamental de manera simple: “¿Cómo se conecta nuestro clima con lo que sucede dentro de nuestro planeta?” Su equipo espera probar si existe un vínculo causal entre el fortalecimiento del agujero de gravedad y las capas de hielo de la Antártida. “Si podemos comprender mejor cómo el interior de la Tierra da forma a la gravedad y los niveles del mar”, considera Forte, “obtendremos información sobre factores que pueden ser importantes para el crecimiento y la estabilidad de grandes capas de hielo”.
El trabajo apunta hacia una integración más profunda entre los estudios de la dinámica interior de la Tierra y la evolución del clima superficial. Durante décadas, estos campos han operado de forma independiente: los geofísicos modelan la convección del manto, los científicos del clima estudian el comportamiento de las capas de hielo y no siempre comparan notas. Pero el agujero de gravedad de la Antártida sugiere que tal vez necesiten hablar más a menudo. Lo que sucede a 1.300 kilómetros bajo nuestros pies, en escalas de tiempo medidas en decenas de millones de años, podría moldear las condiciones que permiten que se formen y persistan capas de hielo que abarcan continentes.
Nada de esto ofrece predicciones sobre el hielo de la Antártida en un mundo que se calienta, eso sí. Los procesos que operan aquí operan en escalas de tiempo geológicas muy alejadas de los cambios a escala de siglos que ahora están en marcha. Pero arrojan luz sobre algo fundamental sobre cómo funciona nuestro planeta como un sistema integrado. El manto se convecta. La gravedad cambia. Los niveles del mar responden. El clima se adapta.
Y ocasionalmente, cuando desarrollamos las herramientas para mirar hacia atrás en el tiempo, vislumbramos estas profundas conexiones en funcionamiento.
Enlace del estudio: https://www.nature.com/articles/s41598-025-28606-1
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