Un estudiante de la Universidad de Sydney ha desarrollado una forma completamente nueva de mirar dentro de los fósiles de coral para recuperar registros perdidos del cambio climático pasado.
En colaboración con la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear (ANSTO), la geocientífica Carra Williams ha sido pionera en el uso de la tomografía computarizada de neutrones (NCT) para identificar pequeñas bolsas bien conservadas de esqueleto de coral que pueden revelar cronologías precisas de cambios en el nivel del mar y el clima que se remontan a cientos de miles de años.
«Este método abre la puerta a la recuperación de información climática de muestras de coral que antes se consideraban demasiado alteradas para ser útiles», dijo Williams, quien está realizando un doctorado en la Escuela de Geociencias de la Universidad de Sydney en el Grupo de Investigación Geocostera.
Al observar el interior de los fósiles en 3D, podemos distinguir el mineral coralino original, la aragonita, de su forma modificada, la calcita. La aragonita conserva las mejores señales de las condiciones oceánicas y climáticas pasadas en el coral que tenemos disponibles.
Williams dijo que al comprender el pasado con mayor detalle, estamos mejor preparados para entender cómo el cambio climático antropogénico afectará a los arrecifes hoy y en el futuro.
La investigación ha sido publicada en Geochemistry, Geophysics, Geosystems .
Esqueletos de coral y libros erosionados
Los corales construyen sus esqueletos a partir de aragonito, un tipo de carbonato de calcio. Con el tiempo, este delicado mineral suele transformarse en calcita mediante un proceso llamado diagénesis, destruyendo gran parte de la información original sobre el clima durante el crecimiento del coral, lo que hace que los fósiles sean poco fiables para datar y reconstruir climas pasados.
Al aprovechar la tomografía computarizada de neutrones en el instrumento de imágenes de neutrones DINGO de ANSTO, el equipo de Sydney pudo escanear núcleos de coral y mapear dónde sobrevive la aragonita dentro de especímenes alterados, sin dañar las muestras.
En términos simplificados, la NCT implica dirigir haces de neutrones (producidos en el reactor de investigación OPAL de ANSTO en Lucas Heights) a través de los fósiles de coral para crear imágenes de sus estructuras internas, de forma muy similar a como se utilizan los rayos X o las tomografías computarizadas para observar el interior del cuerpo humano.
Los escaneos revelaron zonas de aragonito ocultas, lo que demuestra que incluso fósiles que antes no se podían datar aún pueden proporcionar información sólida.
«Es como encontrar páginas intactas en un libro desgastado», dijo Williams.
Estas raras secciones de aragonito original nos permiten ampliar y fortalecer nuestros registros sobre cómo los arrecifes y los océanos respondieron a los grandes cambios ambientales del pasado. Este contexto es crucial para evaluar cómo los arrecifes actuales afrontarán el rápido calentamiento y el aumento del nivel del mar.
El proyecto está supervisado por el profesor Jody Webster, experto mundial en historia de los arrecifes de coral. Webster afirmó que el nuevo enfoque tiene el potencial de transformar la forma en que los científicos reconstruyen los registros de climas antiguos.
«Los arrecifes de coral son uno de los archivos más sensibles del cambio ambiental», dijo el profesor Webster.
Al usar neutrones para observar el interior de sus fósiles, podemos desvelar datos que han permanecido ocultos durante milenios. Esto nos ayudará a comprender los umbrales y los puntos de inflexión que enfrentaron los arrecifes en el pasado, un conocimiento vital a medida que se acelera el cambio climático provocado por el ser humano.
La investigación demuestra el primer uso de la TNC para analizar corales fósiles con fines climáticos y de datación. A diferencia de los rayos X, que solo muestran contrastes de densidad, los neutrones son muy sensibles al hidrógeno, lo que los hace ideales para detectar aragonito, que contiene más agua y materia orgánica que la calcita.
El resultado es un mapa 3D claro de las fases minerales dentro de un núcleo de coral sin cortarlo.
El estudio marca una colaboración importante entre la Universidad de Sydney y ANSTO, la agencia de ciencia nuclear de Australia.
El trabajo destaca a la Universidad de Sydney como un lugar donde los estudiantes pueden liderar descubrimientos pioneros a nivel mundial con impacto global.
«Es emocionante ver a un estudiante de doctorado impulsando una ciencia tan innovadora», dijo el profesor Webster. «El trabajo de Carra demuestra la calidad de la formación en investigación que ofrecemos, combinando tecnología de vanguardia con grandes interrogantes sobre el futuro de la humanidad».
Más información: Carra Williams et al., Tomografía computarizada por neutrones: Un novedoso método no destructivo de alta resolución para la detección de alteraciones diagenéticas en corales fósiles para reconstrucciones geocronológicas y paleoclimáticas, Geoquímica, Geofísica, Geosistemas (2025). DOI: 10.1029/2025gc012439
