¡Siguenos!

La Ciencia y Tecnología

El impacto de Chicxulub produjo un poderoso tsunami global

Publicada

on

El asteroide que impactó en la Tierra hace 66 millones de años y acabó con los dinosaurios también desencadenó un gigantesco tsunami que devastó el fondo del océano a miles de kilómetros.

Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Michigan (UM), publicado en la revista AGU Advances, presenta la primera simulación global del tsunami del impacto de Chicxulub que se publica en una revista científica revisada por pares. Además, los investigadores de revisaron el registro geológico en más de 100 lugares de todo el mundo y encontraron pruebas que apoyan las predicciones de sus modelos sobre la trayectoria y la potencia del tsunami.

«Este tsunami fue lo suficientemente fuerte como para perturbar y erosionar los sedimentos en las cuencas oceánicas de medio mundo, dejando una brecha en los registros sedimentarios o un revoltijo de sedimentos más antiguos», explica la autora principal Molly Range, quien realizó el estudio de modelado para una tesis de maestría bajo la dirección del oceanógrafo físico de la UM y coautor del estudio Brian Arbic y el paleoceanógrafo de la UM y coautor del estudio Ted Moore.

La revisión del registro geológico se centró en las «secciones límite», sedimentos marinos depositados justo antes o después del impacto del asteroide y la posterior extinción masiva K-Pg, que cerró el Período Cretácico. «La distribución de la erosión que observamos en los sedimentos marinos del Cretácico superior coinciden con los resultados de nuestro modelo, lo que nos da más confianza en las predicciones del modelo», señala Range, que comenzó el proyecto como estudiante en el laboratorio de Arbic en el Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente.

Los autores del estudio calcularon que la energía inicial del tsunami de impacto era hasta 30.000 veces mayor que la del tsunami del terremoto del Océano Índico de diciembre de 2004, que mató a más de 230.000 personas y es uno de los mayores tsunamis de los que se tiene constancia. Las simulaciones muestran que el tsunami se irradió principalmente hacia el este y el noreste en el Océano Atlántico Norte, y hacia el suroeste a través del Canal de América Central (que solía separar América del Norte y América del Sur) en el Océano Pacífico Sur, donde la velocidad de las corrientes submarinas probablemente superó los 20 centímetros por segundo (0,4 mph), una velocidad lo suficientemente fuerte como para erosionar los sedimentos de grano fino del fondo marino.

Por el contrario, el Atlántico Sur, el Pacífico Norte, el Océano Índico y la región que hoy es el Mediterráneo quedaron ampliamente protegidos de los efectos más fuertes del tsunami, según la simulación del equipo. En esos lugares, las velocidades de las corrientes modeladas fueron probablemente inferiores al umbral de 20 cm/seg.

Para la revisión del registro geológico, Moore, de la UM, analizó los registros publicados de 165 secciones de límites marinos y pudo obtener información utilizable de 120 de ellas. La mayoría de los sedimentos procedían de núcleos recogidos durante proyectos científicos de perforación oceánica.

El Atlántico Norte y el Pacífico Sur fueron los lugares con menos sedimentos completos e ininterrumpidos del límite K-Pg. En cambio, el mayor número de secciones completas del límite K-Pg se encontró en el Atlántico Sur, el Pacífico Norte, el Océano Índico y el Mediterráneo.

«Encontramos corroboración en el registro geológico de las zonas previstas de máximo impacto en el océano abierto –asegura Arbic, profesor de ciencias de la tierra y del medio ambiente que supervisó el proyecto–. Las pruebas geológicas refuerzan definitivamente el trabajo».

De especial importancia, según los autores, son los afloramientos del límite K-Pg en las costas orientales de las islas norte y sur de Nueva Zelanda, que están a más de 12.000 kilómetros (7.500 millas) del lugar de impacto de Yucatán.

Los sedimentos neozelandeses, fuertemente alterados e incompletos, denominados depósitos olistostromales, se pensó en un principio que eran el resultado de la actividad tectónica local. Pero dada la edad de los depósitos y su ubicación directamente en la trayectoria modelada del tsunami del impacto de Chicxulub, el equipo de investigación dirigido por la U-M sospecha un origen diferente. «Creemos que estos depósitos registran los efectos del tsunami de impacto, y ésta es quizá la confirmación más contundente de la importancia global de este acontecimiento», explica Range.

La parte de la modelización del estudio utilizó una estrategia en dos fases. En primer lugar, un gran programa informático llamado hidrocódigo simuló los primeros 10 minutos caóticos del evento, que incluían el impacto, la formación del cráter y el inicio del tsunami. Ese trabajo fue realizado por el coautor Brandon Johnson, de la Universidad de Purdue.

Basándose en los resultados de estudios anteriores, los investigadores modelaron un asteroide de 14 kilómetros de diámetro que se movía a 12 kilómetros por segundo (27.000 mph). El asteroide chocó contra una corteza granítica recubierta de gruesos sedimentos y aguas oceánicas poco profundas, provocando un cráter de unos 100 kilómetros de ancho y expulsando densas nubes de hollín y polvo a la atmósfera.

Dos minutos y medio después de que el asteroide impactara, una cortina de material expulsado empujó una pared de agua hacia fuera del lugar de impacto, formando brevemente una ola de 4,5 kilómetros de altura que se redujo a medida que los eyectados caían hacia la Tierra. Diez minutos después del impacto en Yucatán, y a 220 kilómetros del punto de impacto, una ola de tsunami de 1,5 kilómetros de altura -con forma de anillo y que se propaga hacia el exterior- comenzó a barrer el océano en todas direcciones.

A los 10 minutos, los resultados de las simulaciones del hidrocódigo iSALE de Johnson se introdujeron en dos modelos de propagación de tsunamis, MOM6 y MOST, para seguir las olas gigantes a través del océano. El MOM6 se ha utilizado para modelar tsunamis en las profundidades del océano, y la NOAA utiliza el modelo MOST de forma operativa para las previsiones de tsunamis en sus Centros de Alerta de Tsunamis.

«El gran resultado aquí es que dos modelos globales con formulaciones diferentes dieron resultados casi idénticos, y los datos geológicos de las secciones completas e incompletas son consistentes con esos resultados –destaca Moore, profesor emérito de ciencias de la tierra y del medio ambiente–. Los modelos y los datos de verificación coinciden perfectamente».

Según la simulación, una hora después del impacto, el tsunami se había extendido fuera del Golfo de México y hacia el Atlántico Norte; cuatro horas después las olas habían atravesado el Canal de América Central y se habían adentrado en el Pacífico; 24 horas después del impacto, las olas habían atravesado la mayor parte del Pacífico por el este y la mayor parte del Atlántico por el oeste y habían entrado en el océano Índico por ambos lados y a las 48 horas del impacto, las olas del tsunami habían alcanzado la mayor parte de las costas del mundo.

Además, los modelos indican que la altura de las olas en mar abierto en el Golfo de México habría superado los 100 metros , con alturas de ola de más de 10 metros cuando el tsunami se acercó a las regiones costeras del Atlántico Norte y a partes de la costa del Pacífico de Sudamérica.

«Dependiendo de las geometrías de la costa y del avance de las olas, la mayoría de las regiones costeras se inundarían y erosionarían en cierta medida –según los autores–. Cualquier tsunami documentado históricamente palidece en comparación con este impacto global».

(Fuente: Europa Press)

Sigue leyendo
Clic para comentar

La Ciencia y Tecnología

Desarrollan una ‘super’ vacuna antigripal

Publicada

on

Una nueva vacuna experimental basada en el ARNm contra los 20 subtipos conocidos del virus de la gripe proporcionó una amplia protección contra las cepas de la gripe, que de otro modo serían letales, en las pruebas iniciales, por lo que podría servir algún día como medida preventiva general contra futuras pandemias de gripe, según publican investigadores de la Escuela de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania (Estados Unidos, en la revista ‘Science’.

La vacuna «multivalente» utiliza la misma tecnología de ácido ribonucleico mensajero (ARNm) empleada en las vacunas contra el SARS-CoV-2 de Pfizer y Moderna. Esta tecnología de ARNm que permitió esas vacunas contra el COVID-19 fue pionera en Penn. Las pruebas realizadas en modelos animales demostraron que la vacuna reducía drásticamente los signos de la enfermedad y protegía de la muerte, incluso cuando los animales eran expuestos a cepas de gripe diferentes de las utilizadas en la fabricación de la vacuna.

«La idea es disponer de una vacuna que proporcione a las personas un nivel básico de memoria inmunitaria frente a diversas cepas de la gripe, de modo que haya muchas menos enfermedades y muertes cuando se produzca la próxima pandemia de gripe», explica el autor principal del estudio, el doctor Scott Hensley, profesor de Microbiología de la Facultad de Medicina Perelman.

Hensley y su laboratorio colaboraron en el estudio con el laboratorio del pionero en vacunas de ARNm, el doctor Drew Weissman, catedrático de la familia Roberts en investigación de vacunas y director de investigación de vacunas en Penn Medicine.

Los virus de la gripe provocan periódicamente pandemias con un enorme número de muertos. La más conocida fue la pandemia de «gripe española» de 1918-19, que mató al menos a decenas de millones de personas en todo el mundo. Los virus de la gripe pueden circular en aves, cerdos y otros animales, y las pandemias pueden comenzar cuando una de estas cepas salta a los humanos y adquiere mutaciones que la adaptan mejor para propagarse entre ellos. Las vacunas antigripales actuales son simplemente vacunas «estacionales» que protegen contra las cepas que circulan recientemente, pero no se espera que protejan contra las nuevas cepas pandémicas.

La estrategia empleada por los investigadores de Penn Medicine consiste en vacunar utilizando inmunógenos -un tipo de antígeno que estimula la respuesta inmunitaria- de todos los subtipos de gripe conocidos para obtener una amplia protección. No se espera que la vacuna proporcione una inmunidad «esterilizadora» que evite por completo las infecciones virales. En cambio, el nuevo estudio muestra que la vacuna provoca una respuesta inmunitaria de memoria que puede recuperarse rápidamente y adaptarse a las nuevas cepas virales pandémicas, reduciendo significativamente la enfermedad grave y la muerte por infecciones.

«Sería comparable a las vacunas de ARNm contra el SARS-CoV-2 de primera generación, que estaban dirigidas a la cepa original de Wuhan del coronavirus –explica Hensley–. Frente a variantes posteriores como la Omicron, estas vacunas originales no bloquearon totalmente las infecciones virales, pero siguen proporcionando una protección duradera contra la enfermedad grave y la muerte».

La vacuna experimental, cuando se inyecta y es absorbida por las células de los receptores, comienza a producir copias de una proteína clave del virus de la gripe, la proteína hemaglutinina, para los veinte subtipos de hemaglutinina de la gripe: del H1 al H18 para los virus de la gripe A, y dos más para los virus de la gripe B. «Para una vacuna convencional, inmunizar contra todos estos subtipos sería un gran reto, pero con la tecnología de ARNm es relativamente fácil», asegura Hensley.

En ratones, la vacuna de ARNm provocó altos niveles de anticuerpos, que se mantuvieron elevados durante al menos cuatro meses, y reaccionó con fuerza a los 20 subtipos de gripe. Además, la vacuna parecía relativamente poco afectada por las exposiciones previas al virus de la gripe, que pueden sesgar las respuestas inmunitarias a las vacunas antigripales convencionales. Los investigadores observaron que la respuesta de los anticuerpos en los ratones era fuerte y amplia, independientemente de que los animales hubieran estado expuestos al virus de la gripe con anterioridad.

Hensley y sus colegas están diseñando actualmente ensayos clínicos en humanos, dijo. Los investigadores prevén que, si esos ensayos tienen éxito, la vacuna puede ser útil para provocar una memoria inmunitaria a largo plazo contra todos los subtipos de gripe en personas de todos los grupos de edad, incluidos los niños pequeños.

«Creemos que esta vacuna podría reducir significativamente las posibilidades de contraer una infección grave de gripe», comenta Hensley y añade que, en principio, la misma estrategia de ARNm multivalente puede utilizarse para otros virus con potencial pandémico, incluidos los coronavirus.

(Fuente: infosalus)

Sigue leyendo

La Ciencia y Tecnología

Reviven en laboratorio un virus de 48,500 años que es el más antiguo de la historia

Publicada

on

Había quedado encerrado en el permafrost siberiano desde la Edad de Hielo y hoy es capaz de infectar personas

Científicos franceses han revivido un virus de 48.500 años de antigüedad que ha estado encerrado en el permafrost siberiano desde la Edad de Hielo. Lo introdujeron en un cultivo de amebas vivas y observaron que volvía a replicarse. Podría infectar a humanos.

Los científicos han revivido varios virus antiguos, incluido uno de 48.500 años que es el más antiguo jamás recuperado. Han estado encerrados en lo profundo del permafrost siberiano desde la Edad de Hielo.

En un nuevo artículo publicado en bioRxiv, los autores de esta investigación, de la que es primer autor Jean-Marie Alempic, explican cómo identificaron y revivieron 13 virus pertenecientes a cinco clados diferentes, a partir de 7 muestras recolectadas en el helado Lejano Oriente ruso.

Un clado es cada una de las ramificaciones que se obtiene después de hacer un único corte en el árbol filogenético. Empieza con un antepasado común y consta de todos sus descendientes, que forman una única rama en el árbol de la vida.

Entre los virus identificados, pudieron revivir uno de una muestra de permafrost que tenía unos 48.500 años de antigüedad.

También recuperaron tres nuevos virus de una muestra de heces de mamut congeladas, de 27.000 años de antigüedad, así como un trozo de permafrost relleno con una gran cantidad de lana de mamut. Dos nuevos virus más han sido aislados del contenido estomacal congelado de un lobo siberiano (Canis lupus).

Metodología

El equipo introdujo los virus en un cultivo de amebas vivas y demostró que estos virus aún eran capaces de invadir la célula y de replicarse: los experimentos mostraron que los virus aún tenían el potencial de ser patógenos infecciosos.

El proyecto es obra de un equipo de investigadores de la Universidad de Aix-Marseille en Francia, que en 2014 había revivido un virus de 30.000 años de antigüedad encontrado en el permafrost siberiano.

En su artículo, los investigadores enfatizan que es necesario realizar más investigaciones sobre los virus capaces de infectar eucariotas, organismos con células que tienen un núcleo, así como a todas las formas de vida complejas, como plantas y animales, incluidos los humanos.

Amenaza emergente

Los científicos señalan que se han publicado muy pocos estudios sobre este tema. Explican que es probable que el aumento de las temperaturas, como resultado del cambio climático, vuelva a despertar muchas amenazas microbianas, incluidos los virus patógenos, del pasado antiguo.

«Como lamentablemente está bien documentado por pandemias recientes (y en curso), cualquier virus nuevo, incluso relacionado con familias conocidas, casi siempre requiere el desarrollo de respuestas médicas altamente específicas, como nuevos antivirales o vacunas», escriben los autores del estudio.

«No existe un equivalente de ‘antibióticos de amplio espectro’ contra los virus debido a la falta de procesos universalmente conservados que puedan usarse como medicamentos en todas las familias de virus. Por lo tanto, es razonable especular sobre el riesgo de que las partículas de virus antiguos puedan seguir siendo infecciosas y volver a aparecer después del deshielo de las antiguas capas de permafrost», añaden los autores.

Ártico sensible

Destacan asimismo que el calentamiento climático es particularmente notable en el Ártico, donde las temperaturas promedio parecen aumentar el doble de rápido que en las regiones templadas, y que una de las consecuencias más visibles de este proceso es el deshielo global del permafrost a profundidades crecientes.

Añaden que la descongelación del permafrost tiene importantes consecuencias microbiológicas, como la liberación física de bacterias vivas (o arqueas) que han permanecido en criptobiosis atrapadas en el permafrost profundo y aisladas de la superficie de la Tierra durante al menos 2 millones de años.

Señalan que el retorno periódico de las epidemias de ántrax que devastan las poblaciones de renos se ha relacionado con el descongelamiento más profundo de la capa activa del permafrost en la superficie del suelo durante los veranos excepcionalmente calurosos, lo que habría permitido que las esporas centenarias de Bacillus anthracis, procedentes de los cementerios o cadáveres de animales viejos, vuelvan a resurgir.

(Fuente: Tendencias21)

Sigue leyendo

La Ciencia y Tecnología

Un meteorito que cayó en 2021 resuelve el misterio del agua en la Tierra

Publicada

on

Se estrelló contra la Tierra hace 4.600 millones de años y resulta que contiene todos los ingredientes necesarios para la vida

¿De dónde procede el agua de la Tierra? Sabemos que el agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra y fue un elemento crucial para el surgimiento de la vida en nuestro planeta, pero sus orígenes siguen siendo un misterio por resolver.

Una prueba sólida

En febrero de 2021, un meteorito carbonoso un tanto sorprendente, se estrelló contra un camino de entrada en Gloucestershire. Bautizado como Winchcombe, el meteorito fue analizado tras ser recuperado apenas unas horas después de que su bola de fuego iluminara los cielos de Reino Unido, por lo que se trata de una pieza no contaminada, y ahora sus resultados de su examen se publican en la revista Science Advances.

«La rápida recuperación y curación de Winchcombe lo convierten en uno de los meteoritos más prístinos disponibles para el análisis, lo que ofrece a los científicos una mirada tentadora en el tiempo hasta la composición original del sistema solar hace 4.600 millones de años», explica Ashley King de el Museo de Historia Natural y autor del artículo.

Según investigadores del Museo de Historia Natural y la Universidad de Glasgow el meteorito de 4.600 millones de años contiene agua extraterrestre, lo que proporciona evidencia sólida de que el agua en la Tierra puede rastrearse hasta asteroides en el sistema solar exterior.

La roca proporciona evidencia convincente de que el agua llegó en asteroides

De acuerdo con una teoría predominante, la Tierra era estéril cuando se formó porque la región interna del sistema solar estaba demasiado caliente para que el agua se condensara.

El límite de la región donde se podría formar hielo en el sistema solar primitivo se conoce como la línea de congelación y se encuentra en el cinturón de asteroides moderno. Los científicos creen que el agua podría haber llegado a la Tierra más tarde, lloviendo en forma de meteoritos helados y grandes colisiones, pero hay múltiples teorías de cómo podría haber sucedido esto.

Este último estudio añade peso a la teoría de que los asteroides hicieron una contribución importante al agua en la Tierra.

Los componentes de la condrita carbonácea

El equipo llevó a cabo análisis químicos y de imágenes detallados de la rara condrita carbonácea, descubriendo que contenía aproximadamente un 11 por ciento de agua extraterrestre por peso. La mayor parte se encuentra en minerales que se formaron durante reacciones químicas entre fluidos y rocas en su asteroide padre en las primeras etapas del sistema solar, apuntan los expertos.

Posteriormente, cuando midieron la proporción de isótopos de hidrógeno en el agua, encontraron que se parecía mucho a la composición del agua en la Tierra y también contenían aminoácidos extraterrestres -moléculas prebióticas- esenciales para el origen de la vida.

Finalmente, el análisis sugiere que asteroides similares jugaron un papel importante en la entrega de los ingredientes necesarios para impulsar los océanos y la vida en la Tierra primitiva.

Los investigadores continuarán trabajando en este prístino meteorito durante los próximos años, esperando poder revelar más secretos sobre los orígenes de nuestro sistema solar en el futuro.

(Fuente: muyinteresante)

Sigue leyendo

Lo más visto

Copyright © 2020 Yucatán Informa.