O inversare a câmpului magnetic în urmă cu 42.000 de ani ar fi putut contribui la extincțiile în masă

O flip-flop a polilor magnetici ai Pământului între 42.000 și 41.000 de ani în urmă a redus, pentru scurt timp, dar dramatic, puterea câmpului magnetic – și ar fi putut declanșa o cascadă de crize de mediu pe Pământ, sugerează un nou studiu.

Cu ajutorul unor noi datari precise cu carbon obținute din fosile de copaci antici, cercetătorii au corelat schimbările în modelele climatice, extincțiile mamiferelor mari și chiar schimbările în comportamentul uman chiar înainte și în timpul excursiei din Laschamps, o scurtă inversare a polilor magnetici care a durat mai puțin. de o mie de ani. Este primul studiu care leagă direct o inversare a polului magnetic cu schimbările de mediu la scară largă, relatează echipa în 19 februarie. Ştiinţă.

În timpul unei inversări, câmpul magnetic protector al Pământului, care protejează planeta de un baraj de particule încărcate care curg de la soare, poate pierde puterea (SN: 1/28/19). Deci unii cercetători au sugerat că aceste flip-flops pot fi legate de evenimente de extincție (SN: 19/11/20).

Dar dovezile pentru acest lucru s-au dovedit evazive. De fapt, „convingerea generală a fost că schimbările geomagnetice nu au avut niciun impact asupra climei sau orice altceva”, spune Alan Cooper, biolog evoluționist la BlueSky Genetics din Adelaide. Un motiv pentru această credință este lipsa de date precise pentru momentul și durata evenimentului geomagnetic pentru a se corela cu mediul, miezul de gheață și înregistrările roci magnetice.

Intră în arborele kauri din Noua Zeelandă, printre cei mai vechi din lume. Mlaștinile mlăștinoase ale țării păstrează relicvele arborilor kauri care datează încă din excursia din Laschamps. Cooper și colegii săi au obținut secțiuni transversale din patru copaci vechi recuperați dintr-o mlaștină de la Ngāwhā Springs, în nordul Noii Zeelande, și le-au analizat pentru carbon-14, o formă radioactivă a carbonului. (Acesta este primul articol pe care Cooper l-a condus de când a fost concediat de la Universitatea din Adelaide în decembrie 2019 pentru conduită greșită, acuzații pe care le-a negat.)

Arborele Kauri
Copacii Kauri (unul din imagine) au crescut în Noua Zeelandă de mii de ani. Analizând inelele de copaci conservați din mlaștina Ngawha, oamenii de știință au identificat dovezi care sugerează o răsturnare a polului magnetic în urmă cu aproximativ 41.000 de ani.Mark Meredith/Moment/Getty Images

În special, un buștean masiv conservat datând cu aproximativ 41.000 de ani în urmă a oferit un record de carbon-14 de 1.700 de ani. Această înregistrare a dezvăluit schimbări majore ale carbonului-14 în perioada de până la și inclusiv excursia Lachamps, raportează echipa. Acest lucru are sens: creșterea razelor cosmice primite – așa cum s-ar întâmpla cu un câmp magnetic slăbit – produce, de asemenea, mai mult carbon-14 în atmosferă, o semnătură de carbon care ar fi apoi încorporată în țesuturile copacului.

Echipa a simulat modul în care un câmp magnetic slăbit ar putea modifica modelele meteorologice atmosferice. Analiza computerizată a sugerat că creșterea particulelor încărcate care intră în atmosferă ar crește, de asemenea, producția de hidrogen și oxizi de azot din atmosferă – molecule care tind să consume ozon. Acest lucru ar reduce capacitatea ozonului stratosferic de a proteja locuitorii Pământului de radiațiile ultraviolete. Schimbările atmosferice ar afecta, de asemenea, cât de multă lumină solară este absorbită în diferite straturi din atmosferă, ducând la schimbări la scară mare ale modelelor meteorologice care ar fi răcit planeta.

Este posibil ca astfel de efecte să fi avut loc în acel moment. Folosind datele cu carbon-14 de la arborii kauri, echipa a examinat sedimentele, polenul și alte date dinaintea și în timpul excursiei din Laschamps, care indică o răcire bruscă în locații din Australia până în Anzi.

În mod surprinzător, cele mai intense efecte nu au avut loc în timpul inversării efective a polului, a descoperit echipa, ci în cele câteva sute de ani care au precedat aceasta, cu aproximativ 42.300 până la 41.600 de ani în urmă. În timpul inversării efective, câmpul a fost doar cu aproximativ 28% mai puternic decât este astăzi. Dar în timpul acelei perioade de tranziție, intensitatea câmpului s-a redus la aproximativ 6% din puterea sa actuală. Cercetătorii l-au numit „Evenimentul geomagnetic de tranziție Adams” – pentru Douglas Adams, autorul Ghidul autostopistului galactic serie. Adams este adesea asociat cu numărul 42, despre care se spune în cărțile sale că este răspunsul la „întrebarea supremă a vieții, a universului și a tuturor lucrurilor”.

Oamenii de știință au dezbătut de mult dacă schimbările climatice sau vânătorii de oameni au fost mai vinovați pentru evenimentele de extincție care au șters astfel de mamifere gigantice precum mamuții lânoși și Diprotodon, un fel de wombat australian de dimensiuni superioare. „De fapt, a fost unul dintre motivele pentru acest studiu”, spune coautorul studiului Chris Turney, paleoclimatolog la Universitatea din New South Wales din Sydney.

Într-un studiu din 2015 realizat de Cooper, Turney și colegii săi, „am observat că unele dintre extincțiile megafaunale par să se aglomereze și am început să ne întrebăm de ce”, spune Turney (SN: 7/23/15). Un astfel de grup de extincții megafaunei australiene, inclusiv dispariția lui Diprotodon și uriașul cangur Procoptodon goliaha avut loc acum aproximativ 42.000 de ani.

Echipa a comparat datele evenimentului magnetic cu înregistrările anterioare de la nucleele de gheață care pot reflecta modificări ale activității solare. Aceste date sugerau că activitatea solară era la un nivel minim la momentul respectiv. Combinația dintre un câmp magnetic slab și această scădere a ieșirii soarelui aproape în același timp „a creat furtuna perfectă” a climei și schimbări mai ample de mediu, punând un stres major asupra populațiilor de megafaune, spune Turney. Acești factori ar putea, de asemenea, să fi dus la creșterea concurenței între megafaună și populațiile umane, precum și cu oamenii de Neandertal, spune el.

O altă posibilă linie de dovezi pentru un strat de ozon diminuat: o abundență tot mai mare de amprente de mâini ocru roșu făcute de oameni în picturile rupestre, notează cercetătorii. Se crede că ocru roșu a fost folosit ca protecție solară (SN: 7/3/20). De asemenea, este posibil să fi existat o utilizare tot mai mare a peșterilor între aproximativ 42.000 și 40.000 de ani în urmă, posibil ca adăpost de soarele mai intens, raportează cercetătorii.

Acesta este primul studiu care ia în considerare o gamă atât de largă de consecințe asupra mediului ale schimbărilor extreme ale câmpului magnetic, spune Monika Korte, geomagnetist la Centrul German de Cercetare pentru Geoștiințe GFZ din Potsdam. „Legăturile sugerate mi se par de imaginat”, spune Korte. Dar, adaugă ea, „cea mai mare valoare a lucrării este că prezintă câteva idei care ar trebui investigate în continuare”.

Nu se știe dacă alte inversări magnetice ar fi provocat tulburări similare în trecut, dar „sperăm că comunitatea va analiza seturile de date biologice și arheologice prin această lentilă diferită”, spune Turney. Îmbunătățirea preciziei datării izotopice pentru aceste evenimente va fi esențială – iar datele cu radiocarbon culese din arborii kauri din Noua Zeelandă ar putea ajuta la alte inversări recente, cum ar fi un scurt eveniment de inversare numit Excursia la lacul Mono, care a avut loc acum aproximativ 34.000 de ani. .

Ce ravagii ecologice pe termen lung ar fi putut fi cauzate de evenimentele de inversare mult mai lungi înregistrate în rocile antice, cum ar fi inversarea Brunhes-Matuyama de 20.000 de ani, care a început acum 781.000 de ani, este o întrebare și mai tentantă, spune Cooper. „Este posibil ca impactul să fi fost enorm.”