Plinio el Joven dejó constancia, en primera persona, de la explosión del Vesubio hace unos 2.000 años, un cataclismo que sepultó Pompeya y mató a su tío, Plinio el Viejo. Su relato aportó detalles suficientes sobre la fecha exacta como para servir hoy de referencia a la ciencia: un equipo internacional lo ha utilizado para calibrar la datación argón-argón, uno de los métodos más versátiles para fechar rocas, y ha logrado que sea significativamente más precisa.
El trabajo, que se ha publicado este 25 de septiembre en la revista Science Advances(1), lo firman científicos del Centro de Geocronología de Berkeley, la Universidad de California en Berkeley y la Universidad de Padua (Italia). Tomando como referencia la fecha inferida de la erupción –el 24 de agosto del año 79 d. C.–, el equipo ha recalibrado la técnica y la ha convertido en una de las más versátiles disponibles.
Un error de solo ocho años
La mejora, según ha explicado la Universidad de California en Berkeley en un comunicado, permitirá a geólogos, paleontólogos y arqueólogos poner fechas más exactas a acontecimientos geológicos del pasado. Entre ellos, las erupciones de volcanes que todavía amenazan grandes zonas urbanas, como Ciudad de México, Nápoles o Yogyakarta, en Indonesia.
Si se quiere reconstruir la historia eruptiva de un volcán en un período relativamente reciente, la precisión y la exactitud son fundamentales
PAUL RENNE, Centro de Geocronología de Berkeley
“Si se quiere reconstruir la historia eruptiva de un volcán en un período relativamente reciente, la precisión y la exactitud son fundamentales”, ha afirmado Paul Renne, líder del estudio, profesor de Ciencias de la Tierra y Planetarias en Berkeley y director del Centro de Geocronología de Berkeley. A su juicio, el trabajo demuestra que ese nivel de detalle puede alcanzarse ya en el ámbito histórico.
Para entender el avance conviene distinguir dos conceptos que en el lenguaje cotidiano suelen confundirse. La exactitud indica si un resultado es correcto; la precisión, en cambio, mide hasta qué punto ese resultado se puede reproducir.
Los investigadores han aplicado el método recalibrado a ocho muestras de sanidina, un mineral volcánico del Vesubio que contiene potasio. El resultado ha situado la erupción 1.938 años –con un margen de 13 años arriba o abajo– antes de 2025, el año en que se analizaron los minerales.
Según los escritos de Plinio el Joven, la edad real de esos minerales era de 1.946 años. La diferencia, de apenas ocho años en casi dos milenios, equivale a una precisión del 0,7 % y a una exactitud del 0,4 %.
Pómez de Oplontis, 30 años después
Renne y su equipo ya habían analizado en 1997 sanidina de la piedra pómez expulsada durante la erupción, con el fin de contrastar la datación argón-argón. A partir de aquel análisis, predijeron que podían hacerlo mejor y bajar la precisión por debajo del 1 %. Ahora lo han conseguido gracias a mejores muestras, un espectrómetro de masas mejorado y técnicas actualizadas de irradiación con neutrones.
Fue realmente una combinación de mejores muestras, ventaja instrumental y un esfuerzo más concertado. Todas esas cosas confluyeron
PAUL RENNE, Centro de Geocronología de Berkeley
“Fue realmente una combinación de mejores muestras, ventaja instrumental y un esfuerzo más concertado. Todas esas cosas confluyeron”, ha añadido Renne, que atribuye al coautor Bill Cassata un papel clave en el diseño de la estrategia analítica y en el análisis de los datos.
El método se basa en un proceso natural: con el tiempo, el potasio-40 de las rocas volcánicas se desintegra y se transforma en argón-40, un gas que normalmente no está presente en los minerales antes de la erupción.
Para leer ese reloj, los científicos irradian las rocas con neutrones, que convierten el potasio-39 –un isótopo, o variante, no radiactivo del potasio– en argón-39. Después comparan las cantidades de ambos tipos de argón: cuanto más argón-40 haya respecto al argón-39, más antigua es la muestra.
En 1998, el coautor Andrea Marzoli, de la Universidad de Padua, obtuvo nuevas muestras de pómez, más ricas en potasio, en Oplontis, otra localidad romana sepultada por la ceniza. A diferencia de las anteriores, procedían de la primera fase de la erupción.
Las cámaras de magma bajo estratovolcanes como el Vesubio tienden a ordenarse en capas: el hierro y el magnesio se concentran en el fondo, mientras que elementos solubles como el potasio permanecen arriba. Por eso, el magma rico en potasio sale primero y acaba en la base de los depósitos de ceniza y pómez, de donde procedían las muestras de Marzoli.
Aquellas muestras quedaron guardadas sin analizar. Hace varios años, los estudiantes de posgrado Caroline Hasler, Anthony Fuentes y Andy Tholt, dirigidos por el investigador posdoctoral Jack Carter, propusieron recuperarlas –tenían ya 30 años– para intentar mejorar los resultados de 1997.
Antes, sin embargo, Hasler tuvo que resolver incoherencias del registro histórico. Algunos historiadores sitúan la erupción más tarde, en otoño del año 79, a partir de una moneda hallada en Pompeya que, según ellos, solo pudo acuñarse en septiembre. Hasler la comparó con otras monedas romanas de la época y concluyó que probablemente se fabricó antes de septiembre.
Ese trabajo ha permitido validar la fecha atribuida a Plinio el Joven –el 24 de agosto– con un margen de dos meses. Esa incertidumbre no resultó importante para calibrar la técnica, pero sí fue clave para medir con más precisión la vida media del potasio-40, es decir, el tiempo que tarda en desintegrarse la mitad de ese potasio hasta convertirse en argón-40.
Ese valor se ha fijado ahora en 12.044 millones de años, con un margen de 88 millones de años arriba o abajo. El resultado es el doble de preciso que el valor anterior, que se había determinado a partir de la física nuclear.
Un patrón para otros relojes
La mejora también ayudará a contrastar otros métodos de datación, como el del carbono-14, que se aplica a la materia orgánica, o el del uranio-plomo, que permite fechar rocas de miles de millones de años de los albores de la Tierra.
Esto nos permite inferir con más precisión la causalidad entre acontecimientos del registro geológico, por ejemplo, un impacto de meteorito y una extinción masiva
PAUL RENNE, Centro de Geocronología de Berkeley
“Esto nos permite inferir con más precisión la causalidad entre acontecimientos del registro geológico, por ejemplo, un impacto de meteorito y una extinción masiva”, ha explicado Renne. Hace una década, el propio investigador recurrió a esta técnica para fechar con precisión el impacto de un meteorito, las erupciones volcánicas de la India y la extinción de los dinosaurios, ocurridos en un lapso de unas pocas decenas de miles de años, hace 66 millones de años.
Aquellas fechas reforzaron la idea de que el impacto desencadenó una intensificación del vulcanismo, un doble golpe que acabó con todos los dinosaurios no avianos.
Según Renne, una datación argón-argón más exacta y precisa será muy valiosa para calibrar el radiocarbono, el método dominante para fechar materiales como la madera con menos de unos 55.000 años.
El equipo ya había publicado en 2025 un esquema bayesiano –un enfoque estadístico que combina el conocimiento previo con nuevas observaciones– para intercalibrar el argón-argón y el uranio-plomo, los dos geocronómetros más importantes, que durante años no habían dado resultados coherentes entre sí.
Los datos del Vesubio de 1997 se incluyeron en ese ajuste, pero no eran lo bastante precisos como para pesar en el resultado. Según el comunicado de la universidad, los nuevos datos cambian esa situación.
“Esperamos unificar tantos métodos de datación geológica como podamos, con las mismas matemáticas, el mismo enfoque bayesiano, y aportando más datos y más observaciones en bruto”, ha avanzado el investigador. “Pero la datación argón-argón siempre será un estándar, un calibrador importante”, ha subrayado.
Además, el estudio establece un nuevo punto de referencia para la capacidad del método de datar erupciones muy recientes con una exactitud de décadas. El trabajo ha sido financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., la Fundación Ann y Gordon Getty y el Centro de Geocronología de Berkeley.
- (1) Pliny the Younger Advances Geochronology. Science Advances.
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