Durante siglos, los fósiles de coral han sido tratados como archivos rotos: bellos, intrigantes, pero incompletos. Las pistas que una vez ofrecieron sobre climas pretéritos y océanos antiguos parecían borradas por el paso del tiempo. Pero un equipo de investigadores en Australia acaba de demostrar que esas historias siguen ahí, ocultas en el interior de esqueletos coralinos que parecían demasiado degradados para decirnos algo. Solo hacía falta la herramienta adecuada para escucharlas.
La clave ha sido un tipo especial de escáner: la tomografía computarizada por neutrones (NCT, por sus siglas en inglés), aplicada por primera vez al estudio de corales fósiles con fines paleoclimáticos. Liderado por la geocientífica Carra Williams, estudiante de doctorado en la Universidad de Sídney, el trabajo ha sido publicado recientemente en la revista Geochemistry, Geophysics, Geosystems, en colaboración con la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear (ANSTO).
«Este método abre la puerta a recuperar información climática de muestras de coral que antes se consideraban demasiado alteradas para ser útiles», explica Williams en el comunicado oficial de la universidad.
El estudio utilizó el instrumento DINGO, ubicado en el reactor de investigación OPAL de ANSTO, para lanzar haces de neutrones a través de fósiles de coral, produciendo imágenes internas en tres dimensiones. ¿Por qué neutrones y no rayos X, como en un escáner médico? Porque los neutrones tienen una sensibilidad única: interactúan con los núcleos atómicos en lugar de los electrones, y son especialmente eficaces para detectar átomos de hidrógeno.
Esto es importante porque el aragonito —el mineral original con el que los corales construyen sus esqueletos— contiene más agua y materia orgánica que su versión alterada, la calcita. Con el tiempo, y bajo condiciones ambientales cambiantes, el aragonito se transforma en calcita, borrando así las señales químicas que los científicos utilizan para entender cómo eran los océanos en el pasado.
«Al ver el interior de los fósiles en 3D, podemos distinguir el mineral original del coral, el aragonito, de su forma alterada, la calcita», señala Williams. «El aragonito conserva las mejores señales de las condiciones pasadas del océano y el clima que están disponibles para nosotros».
La analogía preferida por el equipo es la de un libro antiguo, húmedo y carcomido por el tiempo. A simple vista, parece ilegible. Pero al abrirlo con cuidado, página por página, se descubren fragmentos que aún conservan texto. En este caso, los escaneos con NCT revelaron zonas intactas de aragonito dentro de corales que ya habían sido descartados por otros métodos como “inservibles”.
«Esto es como encontrar páginas intactas en un libro desgastado», explica Williams. «Esas raras secciones de aragonito original nos permiten extender y reforzar nuestros registros sobre cómo reaccionaron los arrecifes y océanos ante grandes cambios ambientales en el pasado».
El equipo escaneó cuatro muestras: un coral moderno recolectado en One Tree Reef, en la Gran Barrera de Coral, y tres fósiles de distintas épocas y localizaciones: un espécimen de hace unos 1.650 años en la isla Muschu (Papúa Nueva Guinea), otro del Pleistoceno tardío (más de 40.000 años) de Ashmore Reef, y uno extraordinariamente antiguo —del Pleistoceno medio— con aproximadamente 600.000 años de antigüedad, encontrado en la Gran Barrera de Coral.
El profesor Jody Webster, supervisor del proyecto y experto en historia de los arrecifes, subraya la importancia de esta técnica: “Los arrecifes de coral son uno de los archivos más sensibles del cambio ambiental. Al usar neutrones para observar el interior de sus fósiles, podemos desbloquear datos que han estado ocultos durante milenios”.
Webster añade que entender cómo los ecosistemas marinos reaccionaron en el pasado a cambios naturales de temperatura y nivel del mar es vital para anticipar su respuesta frente a un futuro marcado por el cambio climático acelerado por el ser humano. “Esto nos ayudará a comprender los umbrales y puntos de inflexión que enfrentaron los arrecifes en el pasado”, afirma.
La técnica no solo permite ver con nitidez sin cortar los fósiles; también preserva su integridad. En palabras de los investigadores, se trata de una metodología no destructiva, esencial cuando se trabaja con muestras únicas, frágiles o imposibles de reemplazar.
Y no solo es útil para paleoclima. Williams y su equipo creen que la tomografía por neutrones podría ser utilizada por arqueólogos, paleontólogos y científicos de materiales que necesiten estudiar la estructura interna de objetos sin alterarlos.
«Es emocionante ver a una estudiante de doctorado liderar una ciencia tan innovadora», celebra el profesor Webster. «El trabajo de Carra demuestra el nivel de formación investigadora que ofrecemos, combinando tecnología de vanguardia con grandes preguntas sobre el futuro de la humanidad».
Aunque pueda parecerlo, esta investigación no es solo un ejercicio de arqueología natural. Las implicaciones prácticas de este hallazgo son enormes.
Cada pequeño fragmento de aragonito intacto que los neutrones logran identificar contiene datos sobre la temperatura del agua, la química del océano y los niveles del mar del momento en que ese coral creció. Cuando se acumulan suficientes fragmentos de diferentes épocas, se puede construir una cronología climática precisa que se remonta cientos de miles de años.
Este tipo de datos es fundamental para ajustar los modelos que predicen cómo se comportará el clima en las próximas décadas. Saber cómo colapsaron o sobrevivieron los arrecifes en el pasado puede ofrecer pistas para conservarlos en el futuro.
Además, la técnica podría identificar fases históricas de acidificación oceánica, cambios de temperatura o episodios de colapso ecosistémico, que hoy vuelven a ser amenazas actuales.
Como concluye Williams en el comunicado: “Al comprender el pasado con mayor detalle, estamos mejor preparados para entender cómo afectará el cambio climático antropogénico a los arrecifes hoy y en el futuro”.
Referencias
