Cómo el radar detectó huellas prehistóricas debajo del blancoMonumento Nacional de Arenas

Los investigadores han encontrado pruebas de la era del Pleistoceno de un ser humano, mamut y perezoso terrestre que avanza lentamente.

Hoy, el Monumento Nacional White Sands en Nuevo México está tachonado de campos de dunas, que son constantemente arrastrados y esculpidos por el viento. Los visitantes pueden caminar a través de los elevados y empolvados montículos de yeso, o incluso caer en un trineo . Las dunas parecen durar para siempre: se extienden por cientos de millas cuadradas, y cuando la arena pasa, es fácil imaginar una infinidad de jorobas blancas y onduladas.

Al final de la última Edad de Hielo, se veía muy diferente. El vecino lago Otero comenzaba a evaporarse , dejando cristales de selenita que se erosionaron en las arenas de Alkali Flat . En los últimos días del Pleistoceno, un humano, un perezoso y un mamut caminaban penosamente por el lado oriental de ese lago que desaparecía. Ahora, más de 10,000 años después, los investigadores de la Universidad de Cornell, la Universidad de Bournemouth y el Servicio de Parques Nacionales están utilizando un radar de penetración en el suelo para estudiar las huellas que dejaron.

Un animal solo puede morir una vez, y cuando lo hace, hay una posibilidad muy remota de que se convierta en un fósil: Lejos, con mucha frecuencia, el cadáver de un animal se pudrirá y se pudrirá hasta que haya pocas pruebas de que alguna vez existió. en absoluto. Sin embargo, mientras está viva, una criatura puede estampar pruebas de sí misma en todo el paisaje. Ichnology es el estudio de esas huellas preservadas, madrigueras y otros “rastros de fósiles”, y es una forma para que los investigadores visualicen el comportamiento y la biomecánica de un animal sin un cuerpo a la vista.

The Columbian mammoth, pictured here in a cast, left traces as it lumbered across the landscape. These days, it's easy to mistake them for dried puddles—or not notice them at all.

El mamut colombino, representado aquí en un elenco, dejó huellas mientras atravesaba el paisaje. En estos días, es fácil confundirlos con charcos secos, o no notarlos en absoluto. Brett Neilson / CC BY 2.0

Como cualquier otro fósil, los fósiles traza deben su existencia a un poco de suerte. “Se necesita una superficie que sea lo suficientemente suave como para deformarse y dejar una huella, lo cual es cierto para la arena y el barro”, dice Douglas Jerolmack, un geofísico de la Universidad de Pensilvania que ha trabajado mucho en White Sands pero no estuvo involucrado en esta corriente. investigación. “Para preservarlo, también necesita la superficie para” bloquear “esa impresión de alguna manera”, agrega. Una pista puede estar sumergida por otro sedimento más rápido de lo que el viento o el agua pueden destruirla, por ejemplo, o puede cementarse en su lugar. Jerolmack sospecha que eso es lo que sucedió en White Sands. “La afluencia de agua subterránea saturada de sal en el ambiente árido conduce a la precipitación de sal que construye pequeños puentes entre los granos de arena y los une”, dice.

Los investigadores han sabido por mucho tiempo sobre las huellas prehistóricas dispersas en White Sands, pero es difícil estudiarlas de cerca. Aunque puede haber hasta millones de trazas de huellas fósiles en el área, “la mayoría de ellas, solo las verá de forma intermitente o no”, explica Thomas Urban, científico investigador de la Universidad de Cornell y autor principal del equipo. nuevo artículo en la revista Scientific Reports . Las pistas son a menudo más fáciles de ver justo después de una lluvia, o cuando la luz del sol atraviesa una corteza de sal. También son espectrales: visibles una tarde y desaparecidos la siguiente. Cuando estaban completando su trabajo de campo, Urban y sus colaboradores tropezaron con huellas de perezosos un día, solo para encontrarlos tapados nuevamente cuando regresaron. “Es por eso que los llamamos” huellas fantasmas “”, dice Urban.

También es muy probable que, a lo largo de los años, los humanos hayan visto las huellas antiguas dejadas por mamuts, perezosos terrestres, cánidos, felinos, bóvidos y camélidos, y creyeran que eran algo más. Para el observador casual, las huellas gigantescas, que pueden ser del tamaño de una tapa de basurero, “solo parecen una gran cosa redonda”, dice Urban. Algunos transeúntes probablemente pensaron que eran charcos que se habían secado un poco extrañamente en la arena; otros han pensado que las huellas eran la prueba de que un humano gigante una vez atravesó el paisaje.

En 1932, un trampero del gobierno llamado Ellis Wright reunió a un grupo de almas valientes para investigar 13 pistas “de tamaño increíble” que había notado impresas en yeso. Las huellas eran gigantescas: 22 pulgadas de largo y ocho o 10 pulgadas de ancho, mucho más grandes que cualquier hombre que haya visto. Aún así, el grupo concluyó que las huellas habían sido dejadas por un humano, según un folleto de 1938. “No había nadie en el grupo que quisiera aventurarse a adivinar cuándo se hicieron las pistas o cómo se volvieron de su enorme tamaño”, declaró el folleto. (Las huellas que Wright describió “coinciden estrechamente” con las huellas gigantes de suelo perezoso que se encuentran hoy en White Sands, dice David Bustos, gerente del programa de recursos del monumento).

To gather their data, the researchers laid down a mat and rolled their ground-penetrating radar machine across it.

Para recopilar sus datos, los investigadores colocaron una estera y rodaron su máquina de radar penetrante. Cortesía de Thomas Urban

Urban y sus colaboradores querían aprender tanto como pudieran sobre los restos fósiles del área sin desenterrarlos. Eso se debe en parte a que una vez que se altera el terreno, nunca es lo mismo. “Excavar un sitio lo altera permanentemente, lo que dificulta que otros estudien en el futuro”, dice Taylor Perron, geólogo del Instituto de Tecnología de Massachusetts que no participó en esta investigación. “También existe el riesgo de que pierdas algo importante en el material que eliminas”, agrega Perron. Además, incluso si Urban y compañía estuvieran dispuestos a hundir palas en el sedimento blando, la tarea sería demasiado grande. “Hay demasiados de ellos”, dice Urban. “Serían siglos de trabajo”.

Las máquinas de radar que penetran en el suelo, que parecen un cruce entre un detector de metales y una aspiradora, son mucho más rápidas. El equipo de Urban colocó una almohadilla de espuma para amortiguar el sedimento, y luego hizo rodar su máquina a lo largo de ella, en líneas rectas separadas unas pocas pulgadas. “Todo lo que tengo que hacer es caminar”, dice Urban. La rueda está conectada a un odómetro, y la máquina envía un pulso al suelo a intervalos regulares. El equipo puede abordar un sitio en solo unas pocas horas, en comparación con los meses que puede llevar excavar a mano.

Los datos que regresan son trazas o series de pulsos oscilantes. Un grupo de esos forma radargramas , que parecen secciones transversales; a partir de ahí, los investigadores interpolan entre ellos para crear una imagen en 3D que les ayuda a comprender lo que está sucediendo debajo de la superficie.

El radar puede revelar el tamaño, la forma y la dirección de las pistas, así como la profundidad del sedimento comprimido debajo de él. Esa imagen en 3D del suelo debajo de las huellas “sería difícil de estudiar a través de la excavación, y tendrías que desenterrar las huellas por completo para llegar al material debajo”, dice Perron. Mirar la compresión puede ayudar a los investigadores a reunir información sobre biomecánica, incluida la forma en que las criaturas distribuyeron su peso corporal a medida que avanzaban.

It's easy to see why people might overlook Columbian mammoth trackways, like this one at Oregon's Fossil Lake.

Es fácil ver por qué la gente podría pasar por alto las vías gigantescas de Columbia, como esta en el Lago Fósil de Oregón. Bureau of Land Management / CC por 2.0

Las pistas también destacan los encuentros casuales en el vecindario prehistórico. En el sitio donde hicieron su trabajo de campo para el artículo Scientific Reports , Urban y sus colegas descubrieron que un humano de la era del Pleistoceno había deambulado durante aproximadamente media milla, rumbo al norte. Más tarde, un mamut entró por el costado y aplastó esa huella. Finalmente, un humano, tal vez el mismo, se aventuró hacia el sur. “El mamut arruina la huella humana, y luego un humano se da vuelta y arruina la huella del mamut”, dice Urban.

Después de comparar los datos del radar con un sitio excavado, los investigadores descubrieron que la máquina podía detectar casi todas las pistas y revelaron más de lo que esperaban encontrar. Cada vez que el equipo ha utilizado la máquina en un área donde se han detectado rastros de fósiles, “siempre hay más de lo que pensábamos”, dice Urban. Hasta ahora, el equipo ha encuestado entre 25 y 30 sitios alrededor de White Sands, y todavía están interpretando sus datos.

Para el visitante promedio, las “huellas fantasmas” siguen siendo escurridizas. Las vías no son accesibles al público, y los investigadores mantienen en secreto las ubicaciones exactas para minimizar el daño a los fósiles. Pero hay algunas impresiones en exhibición en el centro de visitantes, dice Bustos, el administrador del programa de recursos, y el parque está trabajando en modelos 3D de los fósiles de rastreo a los que se puede acceder digitalmente desde cualquier lugar. Debajo de esa arena antigua, hay muchas más historias que contar.

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