La cañada del Botaccione: tesoro de la geología

Sergio de Régules

Caminandoperstradeesentieri.wordpress.com

Los estratos geológicos de una estrecha cañada en Italia conservan un registro continuo de 100 millones de años de historia de la Tierra. En esas páginas de piedra los geólogos han vislumbrado océanos antiguos, movimientos continentales, cambios climáticos e inversiones del campo magnético terrestre, así como las pistas de una catástrofe mundial que ocurrió hace 66 millones de años.

Como muchas poblaciones medievales de la región de Umbria, en Italia, Gubbio está encaramada en la ladera de un monte. Es una maraña de callejuelas flanqueadas por vetustas construcciones de piedra con aleros de madera y tejas de arcilla. Sobre los terracotas y grises de las piedras comunes predomina un tipo de roca muy clara que parece caliza. Desde lejos la ciudadela parece un afloramiento de blancura mineral en el verde veraniego de los Apeninos.

En sus muros y bardas se ven rastros de modificaciones hechas a lo largo de varios siglos: dinteles de madera de antiguas puertas hoy embebidos en un muro, arcos que ya no sostienen nada empotrados en un mar de piedras, ventanas ciegas y otros fósiles arquitectónicos ahogados en las paredes. En un rinconcito entre dos callejuelas, un aguamanil de barro todavía surte agua para remojarse las manos. En el siglo XIV el agua llegaba a Gubbio por un acueducto de piedra que aún serpentea por las laderas de una cañada, a espaldas de la ciudad, entre el monte Ingino y el monte Foce. El acueducto y la represa que lo alimenta fueron construidos en 1327. La represa se conoce como il Bottaccione (el Tonel) y la cañada, a la que se llega por un camino que sale de la ciudad por una puerta medieval, como Gola del Bottaccione.

Área de descanso en la represa del Bottaccione.Foto: Sergio de Régules.

Un día de suerte

En julio de este año visité la cañada del Bottaccione en compañía del paleontólogo holandés Jan Smit, su esposa Jesse Bos y el compositor brasileño Alexandre Lunsqui. Smit es célebre por haber descubierto los primeros indicios de que los dinosaurios se extinguieron a causa de un impacto. Smit encontró la pista en unos estratos geológicos en España, al mismo tiempo que el geólogo Walter Alvarez y sus colaboradores la encontraban en la cañada del Bottaccione, a fines de los años 70 (véase ¿Cómo ves? No. 34).

Alex y yo estábamos alojados en el castillo de Civitella Ranieri, que hoy funciona como residencia de artistas, a 30 kilómetros de Gubbio. En el castillo terminé de escribir un libro sobre impactos y me interesaba visitar el legendario afloramiento de estratos del Cretácico en el que trabajó Walter Alvarez. No es difícil ponerse en contacto con un científico, por famoso que sea —su dirección de correo electrónico viene en sus artículos—, así que me armé de valor y le escribí para que me indicara cómo llegar al lugar. Alvarez me contestó que estaba yo de suerte: su amigo Jan Smit andaba de paso por Gubbio y con gusto me llevaría al sitio.

Gubbio, Umbria, Italia. Foto: Nazzareno Agostinelli.

Mar de Tethys

El 21 de julio poco antes de las 11:00 de la mañana —día frío y lluvioso—, Alex y yo llegamos a la puerta de la Hostería del Bottaccione, en la carretera que pasa por el centro de la cañada y a sólo 400 metros de las famosas rocas. La esposa de Alex es geóloga y la obra musical de mi amigo está llena de referencias a temas geológicos, por eso él también quería venir.

Jan Smit y su esposa llegan exactamente a las 11:00. Nos presentamos, y como la hostería está cerrada, Smit propone que vayamos a ver las piedras pese a que está a punto de llover (Smit viene muy veraniego, de mangas cortas y sandalias). Echamos a caminar por la orilla de la carretera.

“Antes había un bonito camino”, dice Smit, que ha estado aquí muchas veces, mientras caminamos pisando lajas de piedra roja y blanca que se han desprendido de los riscos.

“Esto era el fondo de un mar profundo”, dice Jan, indicando los riscos estratificados que tenemos a la derecha, “entre 1 000 y 2 000 metros de profundidad”. Sabemos que estas rocas se formaron por sedimentación en las profundidades de un mar antiguo porque, vistas con las lentes de mano que llevan todos los geólogos y paleontólogos, contienen grandes cantidades de fósiles diminutos de organismos llamados foraminíferos, que forman parte del plancton. En las profundidades, lejos de olas y corrientes, cae sobre el lecho marino una lluvia continua de detritus minerales y restos calcáreos de foraminíferos que se asientan en el fondo. Nada los altera, salvo la sedimentación de épocas posteriores que les cae encima, cuyo peso va compactando el lodo del pasado hasta que se endurece y se convierte en rocas sedimentarias. El geólogo austriaco Eduard Suess descubrió evidencia de este antiguo océano al norte de donde nos encontramos, en los Alpes, a fines del siglo XIX, y lo llamó “mar de Tethys”.

Estas antiguas rocas submarinas hoy forman los pliegues de los Apeninos, a 600 metros sobre el nivel del mar, y los estratos están inclinados unos 45 grados pese a que se depositaron horizontalmente. ¿Cómo llegaron aquí? Misterio...

El afloramiento de Alvarez y el acueducto medieval. Fotos: Sergio de Régules.

Joya geológica

Smit nos explica que al caminar a lo largo de los estratos inclinados estamos avanzando miles de años por el Cretácico. ”El ritmo de deposición era de tres o cuatro milímetros cada 1 000 años”, dice, lo que significa que cada paso que damos equivale a unos 100 000 años de deposición. Llegamos por fin a los estratos de Alvarez, que están marcados por un letrero oxidado que anuncia la importancia científica del sitio, aunque los coches pasan por la carretera sin notar nada especial.

Cuatro metros ladera arriba veo el acueducto. Pienso en sus constructores, en el siglo XIV. No podían imaginarse la gran historia que desde hacía millones de años estaba codificada en las rocas que los rodeaban. Si hubieran podido ver los diminutos organismos marinos incrustados en las piedras, habrían pensado que eran evidencia del Diluvio.

“Este lugar es interesante porque tiene una secuencia continua de estratos”, dice Smit refiriéndose a la cañada del Bottaccione en general. La secuencia empieza en Gubbio, como un kilómetro atrás, y sigue después de donde estamos parados: millones y millones de años sin interrupción. Y en efecto, el lugar debe ser muy interesante porque por todas partes hay agujeritos circulares hechos con barrenas especiales para tomar muestras de roca. También hay marcas de pintura y plumón (“–2.0 m”, dice una). Smit y su esposa reconocen las marcas de muchos amigos: “Ésta es de fulano, ésta es de mengano…” De tanto en tanto se miran y se dicen cosas en holandés.

Las rocas de la cañada del Bottaccione son célebres desde que en 1962 la paleontóloga italiana Isabella Premoli Silva se paseaba por estos montes analizando los microfósiles de las rocas, tan parecidos a los vestigios de antiguas puertas y ventanas empotrados en los muros de la vecina Gubbio. Premoli Silva es experta en foraminíferos. Es capaz de reconocer especies de épocas distintas de un vistazo con la lupa de mano o con el microscopio. La paleontóloga y su colega Hans Luterbacher querían determinar las antigüedades de los estratos de la cañada del Bottaccione a partir de las especies de foraminíferos que contenían (lo que hoy se conoce como bioestratigrafía). Tras un estudio detallado, Premoli y Luterbacher demostraron que las rocas de la cañada forman una secuencia ininterrumpida de más de 100 millones de años de deposición, desde mediados del Cretácico hasta bien entrado el periodo posterior, hoy llamado Paleógeno (antes era Terciaria).

Perforaciones hechas por Alvarez para sus estudios paleomagnéticos.

Grabadora magnética

Jan Smit nos enseña un par de perforaciones circulares de unos dos centímetros de diámetro practicadas en la roca. “Éstos son los agujeros originales de Walter Alvarez”, dice. A principios de los años 70, mucho antes del hallazgo que lo hizo famoso, Alvarez llegó a la cañada del Bottaccione acompañado del geólogo William Lowrie para tratar de explicar magnético de la Tierra. Cuando el magma se solidifica, el campo magnético queda grabado en las rocas.

Fue una sorpresa cuando se descubrió, además, que de un lado y otro de las cordilleras oceánicas había franjas de rocas con el campo magnético orientado al revés, o sea, con los polos norte y sur invertidos. Esto se interpretó como señal de que el campo magnético terrestre se ha invertido muchas veces en el pasado geológico. Las franjas son zonas de rocas de distintas antigüedades, e indican la sucesión de épocas de polaridad normal y de polaridad invertida. Lo que nadie sabía era cuándo habían ocurrido las inversiones ni cuánto tiempo habían durado.

La expansión del lecho oceánico y las franjas de polaridades alternadas encajan perfectamente en una teoría en la que la corteza de la Tierra no es inmutable, sino dinámica. En la tectónica de placas los continentes se desplazan lateralmente chocando y cambiando de forma, los océanos se ensanchan y se estrechan y los suelos marinos pueden aspirar a ser montañas si se les da tiempo. Si alguien determinara las fechas de las inversiones del campo magnético podríamos construir una historia muy detallada de la corteza terrestre, con las velocidades de todos estos procesos.

Pero originalmente Alvarez y Lowrie querían demostrar simplemente que la península italiana ha girado por movimientos tectónicos (lo que de paso explica la formación de los Apeninos). Para eso querían tomar muestras y medir la orientación de su tenue campo magnético. Esperaban que difiriera de la del campo terrestre actual, y que la diferencia aumentara en las rocas más antiguas. Los amigos extrajeron muestras cilíndricas de roca de varias partes, pero cuando los analizaron, descubrieron con consternación que sus muestras no les permitían medir la variación gradual de orientación que buscaban. Sin embargo, notaron que algunas muestras tenían la polarización magnética invertida: las rocas sedimentarias de la cañada del Bottaccione también habían registrado las inversiones del campo magnético terrestre que se observan en el lecho marino. Por lo tanto, se podía usar el método de los foraminíferos de Premoli y Luterbacher para determinar las antigüedades de las inversiones del campo magnético. Alvarez y Lowrie volvieron a la cañada, pero al llegar se encontraron con un equipo de investigación encabezado por Alfred Fischer, antiguo maestro de Alvarez, quien había tenido exactamente la misma idea; Isabella Premoli venía con él. Por suerte, los dos equipos decidieron colaborar en lugar de competir. En 1977, este consorcio de investigadores publicó una serie de cinco artículos en los que presentan el análisis más completo de las rocas de Gubbio con sus inversiones magnéticas y las antigüedades determinadas a partir de los foraminíferos.

En un artículo escrito en 2009 Walter Alvarez narra: “así se estableció que en la superficie de la Tierra operan dos grabadoras magnéticas de alta resolución: una en el lecho oceánico y otra en los sedimentos marinos. La grabadora oceánica funciona 6 000 veces más rápido que la sedimentaria, pero ambas registran el mismo patrón característico de zonas largas y cortas de polaridades alternadas”. Las rocas de la cañada del Bottaccione fueron fundamentales para fechar las inversiones del campo magnético terrestre, lo que de paso da la velocidad de los movimientos de las placas tectónicas.

Luis y Walter Alvarez, 1981. Foto: Lauren Beldley Labarom..

Jan Smit señala las grietas que no marcan cambios.

Catástrofe foraminífera

En su estudio de 1962 Premoli y Luterbacher encontraron también algo inesperado. Las especies de foraminíferos cambiaban lentamente a lo largo de los estratos, al compás del pausado ritmo de la evolución. Pero en la transición del Cretácico al Paleógeno —exactamente donde estamos parados— había un cambio abrupto.

Jan pone su martillo de geólogo cabeza abajo para indicar el nivel de la transición, antes llamada K-T, hoy K-Pg. Su esposa le recuerda llevarse el martillo. Parece que tiene tendencia a perderlos. “Éste por suerte es naranja brillante. Los otros eran de un azul anodino”, dice el paleontólogo, como si eso explicara por qué los pierde.

En los últimos centímetros del Cretácico la roca pasa de rojo claro a blanco. Inmediatamente después es roja otra vez. Smit desprende dos fragmentos con su martillo, uno blanco y otro rojo, y saca su lente de mano. Se moja el pulgar de saliva, talla los pedacitos de piedra para humedecerlos y mira por la lente. Luego nos los muestra a Alex y a mí. Yo distingo apenas unos puntitos negros en la roca blanca del Cretácico: son los formaniníferos más grandes de esa época.

“En la roja, ¡bam!, han desaparecido”, dice Smit. Eso es lo que descubrió Premoli en los años 60: la profusión de foraminíferos que se aprecian en las rocas del Cretácico de pronto desaparece, como si un estridente tutti orquestal se interrumpiera de golpe y sólo quedara el canto de un violín solitario. En las rocas del Paleógeno hay pocas especies y todas microscópicas: una catástrofe foraminífera. ¿Qué la provocó?

Los últimos miles de años del Cretácico y la zanja oscura correspondiente a la capa de iridio.

Rocas de 66 millones de años sobre las notas del autor.

Impacto

Premoli y Luterbacher también encontraron una extraña capa de arcilla rojiza de alrededor de un centímetro de espesor sin fósiles entre las rocas del Cretácico y las del Paleógeno. De esa capa queda poco en el afloramiento de Alvarez.

“Es por todas las muestras que se ha llevado la gente”, dice Jan. En esa capa de arcilla Alvarez y sus colaboradores encontraron grandes cantidades de iridio y otros metales que son escasos en la superficie de la Tierra, pero abundantes en los meteoritos. Tras muchos dolores de cabeza, se convencieron de que aquello era evidencia de que un asteroide de gran tamaño chocó con la Tierra a fines del Cretácico, hace 66 millones de años. Jan Smit llegó a iguales conclusiones simultáneamente analizando estratos que afloran en Zumaya, España. La capa de arcilla también se encuentra ahí, y de hecho en todo el mundo. Alvarez y su equipo calcularon que el asteroide tenía unos 15 kilómetros de diámetro y que el polvo que levantó se distribuyó por todo el mundo, obstruyó la luz del Sol y causó un periodo de frío y oscuridad que pudo haber durado varios años. Eso explica la catástrofe foraminífera y también explica la extinción de los dinosaurios. Diez años después, se relacionó el impacto de Alvarez y Smit con un cráter que se encuentra en Yucatán, bajo un kilómetro de sedimentos (véase ¿Cómo ves?, No. 145). El cráter de Chicxulub es la prueba más convincente de que la extinción se debió a un impacto.

Desde 1980, cuando Smit y Alvarez publicaron sus artículos, los geólogos han venido a la cañada del Bottaccione como a un lugar de peregrinaje y se han llevado tantas muestras de la capa de arcilla, que sólo queda una zanja entre las rocas del Cretácico y las del Paleógeno.

Alex le cuenta al paleontólogo que su esposa es geóloga y que le pidió muestras de la famosa capa de arcilla. Jan mete la mano en la zanja y saca piedritas y polvo. “Ésta podría contener iridio”, le dice a Alex, indicando una piedrita garapiñada rojo oscuro de medio centímetro de diámetro. “¿Tienes una bolsa?”

Alex y yo buscamos frenéticamente en nuestras mochilas y encontramos una para guardar el tesoro.

Controversia

Empieza a llover, pero el paleontólogo sigue explicándonos cosas sin hacer caso del frío ni de la lluvia. Nos cuenta que recientemente él y Alvarez han vuelto a la cañada para buscar señales de las tremendas erupciones volcánicas que depositaron los 500 000 kilómetros cuadrados de lava de una formación conocida como Gradas del Decán, en la India. Las erupciones ocurrieron por la misma época que el impacto y duraron miles de años. La paleontóloga Gerta Keller y sus colaboradores alegan que la gran extinción del Cretácico se debió a este acontecimiento y no al impacto de Chicxulub. El debate ha sido encarnizado desde los años 90, pese a que hoy la hipótesis del impacto tiene muchos más adeptos.

“Walter y yo tenemos una nueva perspectiva acerca de esto”, nos dice Smit. En concreto han estado investigando si el acontecimiento volcánico contribuyó a las extinciones. Después de todo, hay erupciones mucho más pequeñas que tienen consecuencias mundiales (véase ¿Cómo ves? No. 139). Jan Smit dice que los estratos con rastros de las erupciones están “allá más atrás, del otro lado de la curva”, o sea, por donde veníamos, hace algunos millones de años. Le pregunto si las erupciones no deberían de haber tenido por lo menos algún efecto, aunque sea pequeño. Smit extiende las manos y dice: “¿Dónde está? Yo no lo veo”.

“¿No sería hora de regresar?”, sugiero. Emprendemos la marcha. La lluvia y el viento nos laceran. La hostería ya está abierta. En cuanto entramos, se desata un aguacero de antología.

Ya con unos bocadillos y vino en la mesa, seguimos conversando. Pregunto si la postura de Keller se ha fortalecido en los últimos años. “Más bien siempre se ha ido debilitando”, dice Jesse Bos.

Jan opina que Keller ha cometido errores como geóloga de campo. Ella dice que el impacto de Chicxulub es de mucho antes de la transición K-Pg, pero según Smit es porque ha sido muy descuidada y no ha tomado en cuenta ciertas fuentes de ruido en las muestras que ha tomado del cráter. ¿Será un caso de científico tan obstinado con sus ideas que ya no entiende razones?, pregunto. Jan cree que sí. “Aunque ella dice lo mismo de mí”, añade cándidamente.

Para terminar la visita, Aldo Biancarelli, propietario de la hostería, saca tres cuadernos verdes de un nicho en la pared: el registro de visitantes geológicos que se guarda en la hostería desde 1976. Fue idea de Walter Alvarez y su nombre es el primero de la larguísima lista. Con el tiempo, la gente empezó a dejar también comentarios, reflexiones y dibujos divertidísimos, que podrían servir para documentar una historia de todo lo que la geología ha aprendido en la cañada del Bottaccione.

Jan Smit, Jesse Bos, Alexandre Lunsqui y yo firmamos solemnemente