Un equipo de investigadores del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), en colaboración con la Universidad Tecnológica de Dresde (TUD Dresden) y la Universidad Nacional de Australia (ANU), ha hallado una inusual acumulación del isótopo radiactivo berilio-10 (10Be) en muestras tomadas del lecho marino del Pacífico. Este fenómeno inesperado, que podría deberse a cambios en las corrientes oceánicas o a eventos astrofísicos ocurridos hace aproximadamente 10 millones de años, podría convertirse en un marcador temporal clave para la geología. Los resultados de la investigación han sido publicados en la revista Nature Communications.

Los radionúclidos como el berilio-10 son isótopos radiactivos que permiten fechar muestras arqueológicas y geológicas. Un ejemplo ampliamente conocido es la datación por radiocarbono (carbono-14), que se emplea para determinar la edad de restos orgánicos con un límite de hasta 50.000 años.

Sin embargo, para muestras más antiguas, los científicos recurren a isótopos con una vida media más prolongada, como el 10Be, que tiene una vida media de 1,4 millones de años. Este isótopo se genera en la atmósfera cuando los rayos cósmicos interactúan con el oxígeno y el nitrógeno, y luego se deposita en la Tierra a través de la precipitación, acumulándose en el fondo oceánico.

Anomalia berilio pacífico
a Foto de la costra de ferromanganeso VA13/2-237KD. Se utilizan como referencias de tamaño una moneda de 1 euro y otra de 50 céntimos australianos. b Localización de las costras de ferromanganeso VA13/2-237KD (estrella roja)20,21,32, SO142-4DR (estrella azul)35 y Crust-333 (zona sombreada en amarillo, localización exacta desconocida debido a la protección de los recursos). Se indican las principales corrientes oceánicas de fondo (línea azul) y de superficie (línea roja) de la circulación termohalina. Crédito: D. Koll et al. / Esri, GEBCO, Garmin, NaturalVue

El equipo de investigación del HZDR analizó muestras geológicas obtenidas de la corteza ferromanganesa en el lecho marino del Pacífico. Estas cortezas, compuestas principalmente por hierro y manganeso, se forman a lo largo de millones de años mediante un proceso de sedimentación extremadamente lento. Para determinar su edad, los científicos utilizaron Espectrometría de Masas con Aceleradores (AMS), una técnica que permite identificar de manera precisa trazas de 10Be.

Para sorpresa del equipo, los resultados indicaron una concentración de 10Be casi el doble de lo esperado en un estrato correspondiente a hace 10 millones de años. Para descartar cualquier contaminación, se analizaron muestras adicionales de la misma región, confirmando la anomalía. Este hallazgo representa una evidencia sólida de un evento global que alteró la distribución del 10Be en la Tierra.

Los investigadores han propuesto dos posibles explicaciones para este fenómeno. Una teoría sugiere que un cambio en las corrientes oceánicas ocurrido hace entre 10 y 12 millones de años pudo haber alterado temporalmente la distribución del 10Be, concentrándolo en ciertas regiones del Pacífico. Esto estaría relacionado con importantes modificaciones en la circulación de los océanos, especialmente en el área antártica.

Anomalia berilio pacífico
Representación esquemática de la producción e incorporación de 10Be cosmogénico en costras de ferromanganeso. Se descubrió una anomalía pronunciada en la concentración de 10Be hace unos 10 millones de años. Esta anomalía tiene un gran potencial como marcador temporal del Mioceno tardío. Crédito: HZDR / blrck.de

La segunda hipótesis apunta a un origen astrofísico. Se ha planteado la posibilidad de que una supernova cercana incrementara la intensidad de los rayos cósmicos que alcanzan la Tierra, lo que habría provocado un aumento en la producción de 10Be en la atmósfera. Otra posibilidad es que el planeta haya atravesado una densa nube interestelar que debilitó la protección del heliosfera, permitiendo una mayor exposición a los rayos cósmicos.

El descubrimiento de esta anomalía podría revolucionar la manera en que los geólogos sincronizan los archivos marinos y terrestres en el tiempo. Actualmente, no existen marcadores temporales universales para periodos de millones de años. Si esta acumulación de 10Be se encuentra en otras partes del mundo, podría servir como una referencia global para la datación geológica, permitiendo una sincronización más precisa de eventos pasados.

Para determinar el origen exacto de la anomalía, el equipo del HZDR planea ampliar su investigación y analizar muestras de otras partes del mundo. Además, esperan que otros grupos de investigación se sumen a la búsqueda de respuestas. Si el fenómeno se detecta en regiones dispersas, se reforzaría la hipótesis de un evento astrofísico. En cambio, si solo se encuentra en ciertas zonas, la explicación más probable sería la alteración de las corrientes oceánicas.

FUENTES

Helmholtz Zentrum Dresden Rossendorf

Koll, D., Lachner, J., Beutner, S. et al. A cosmogenic 10Be anomaly during the late Miocene as independent time marker for marine archives. Nat Commun 16, 866 (2025). doi.org/10.1038/s41467-024-55662-4

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