Mediciones del Evento Carrington en anillos de árboles
Un grupo coordinado por la Universidad de Helsinki ha podido medir un aumento en la concentración de radiocarbono de los árboles en Laponia que se produjo tras el Evento Carrington.
Este descubrimiento ayuda a prepararse para otras peligrosas tormentas solares, según los autores, cuyos resultados se publican en Geophysical Research Letters.
El Evento Carrington de 1859 es una de las tormentas solares más grandes registradas en los últimos dos siglos. Se observaron destellos de luz blanca sobre un grupo gigante de manchas solares, incendios en estaciones telegráficas y perturbaciones en las mediciones geomagnéticas, así como auroras incluso en regiones tropicales.
Una tormenta solar similar al evento Carrington en los tiempos modernos perturbaría las redes eléctricas y móviles y causaría importantes problemas a los sistemas de navegación y satélite, lo que provocaría problemas, por ejemplo, en el tráfico aéreo. Por eso, un conocimiento preciso del comportamiento solar beneficia a la sociedad.
En un estudio conjunto realizado por la Universidad de Helsinki, el Instituto de Recursos Naturales de Finlandia y la Universidad de Oulu, se ha detectado por primera vez en los anillos de los árboles una señal de un aumento de las concentraciones de radiocarbono tras la tormenta Carrington. Hasta ahora, sólo se habían detectado rastros de radiocarbono en tormentas solares mucho más intensas.
Los encuentros entre fuertes nubes magnetizadas de partículas cargadas liberadas por el Sol, conocidas como flujos de plasma solar, y el campo geomagnético de la Tierra dan como resultado tormentas geomagnéticas. El campo geomagnético dirige las partículas de la tormenta solar hacia la atmósfera principalmente a través de las regiones polares. La consecuencia más visible del fenómeno son las auroras.
En la atmósfera superior, partículas de energía suficientemente alta pueden producir también, mediante reacciones nucleares, radiocarbono (14C), un isótopo radiactivo del carbono. A lo largo de meses y años, el radiocarbono termina en la atmósfera inferior como parte del dióxido de carbono atmosférico y, finalmente, en las plantas a través de la fotosíntesis. El proceso de fotosíntesis preserva la información contenida en el dióxido de carbono en los anillos anuales de los árboles.
Para obtener la información contenida en el radiocarbono, se extraen muestras tallando el material de madera cultivado durante años individuales. Las muestras se procesan para obtener celulosa y la celulosa para obtener carbono puro mediante combustión y reducción química. La fracción de radiocarbono en carbono puro se mide utilizando un acelerador de partículas.
"El radiocarbono es como un marcador cósmico que describe fenómenos asociados con la Tierra, el sistema solar y el espacio exterior", afirma Markku Oinonen, director del Laboratorio de Cronología de la Universidad de Helsinki, quien dirigió el estudio.
Hasta ahora, no ha sido posible estudiar específicamente tormentas de tamaño mediano como el evento Carrington, que no han ocurrido en los tiempos modernos, utilizando técnicas convencionales de radiocarbono. Este estudio reciente abre una nueva forma potencial de investigar la frecuencia de tormentas del tamaño de Carrington, lo que puede ayudar a prepararse mejor para futuras amenazas.
Los resultados se interpretaron utilizando un modelo numérico de producción y transporte de radiocarbono desarrollado por investigadores de la Universidad de Oulu.
"El modelo dinámico de transporte atmosférico de carbono se desarrolló específicamente para describir las diferencias geográficas en la distribución del radiocarbono en la atmósfera", afirma la investigadora postdoctoral Kseniia Golubenko de la Universidad de Oulu.
Lo significativo del estudio publicado recientemente fue cómo el contenido de radiocarbono de los árboles en Laponia difería del de los árboles en latitudes más bajas. Las primeras mediciones se llevaron a cabo en el Laboratorio de Aceleradores de la Universidad de Helsinki, mientras que las mediciones repetidas realizadas en otros dos laboratorios redujeron significativamente las incertidumbres anteriores.
El descubrimiento puede ayudar a comprender mejor la dinámica atmosférica y el ciclo del carbono desde antes de las emisiones de combustibles fósiles generadas por el hombre, permitiendo el desarrollo de modelos cada vez más detallados del ciclo del carbono.