El núcleo de la Tierra está formado por un núcleo sólido rodeado de un núcleo líquido; más allá están el manto, el manto superior y la corteza. En 1996 se observó la rotación diferencial del núcleo sólido, que rota a una velocidad un poco diferente que el manto y la corteza. Varios modelos teóricos propusieron que dicha rotación diferencial sería oscilatoria. Se publican en Nature Geoscience  indicios de que dicha oscilación (dt) tiene un periodo de unos 70 años; este periodo se parece al de las variaciones en la duración del día (LOD) y del campo magnético terrestre. Se han usado ondas sísmicas repetitivas que recorren el mismo camino a través del núcleo sólido entre su fuente y la estación sismológica; se han analizado 56 años de datos sísmicos, entre 1964 y 2021, analógicos (con mayor error) hasta los 1970s y digitales desde los 1980s. La oscilación tuvo un mínimo cerca de 1970 y un máximo cerca de 2009; como no se ha observado una oscilación completa no se sabe si es periódica o cuasiperiódica. Futuros estudios tendrán que confirmar estos indicios.

Lo sorprendente de esta noticia científica no son los resultados publicados sino cómo se han divulgado en los medios. Más allá de las referencias a la película certifrikada «The Core» (2003), «El núcleo» en España, los titulares de las noticias han sido paupérrimos; afirmar que el núcleo de la Tierra se ha parado o conectar su rotación diferencial con el cambio climático, no tiene ningún sentido. Muchos medios han rectificado, tras consultar a sus geólogos de cabecera (hay que darles las gracias por su labor), pero el daño ya estaba hecho. Sorprende que para algunos periodistas, a la hora de divulgar una noticia científica, sea más relevante lo que cuenta una película que la opinión de los científicos. Olvidando dicho asunto, lo que hay que destacar del nuevo trabajo es que los indicios encontrados tienen baja significación estadística y que se requieren estudios futuros para elevarlos a evidencia. Si bien los modelos teóricos apuntan a que dicha oscilación tiene que existir, no debemos guiarnos por el sesgo de confirmación. Los datos sísmicos analizados cubren un rango de unos 56 años, inferior a los 70 años de la oscilación multidecenal aparente, siendo los datos más relevantes los datos históricos más escasos. Sin muchos más datos históricos será muy difícil confirmar la oscilación en los próximos lustros.

El artículo es Yi Yang, Xiaodong Song, «Multidecadal variation of the Earth’s inner-core rotation,» Nature Geoscience (23 Jan 2023), doi: https://doi.org/10.1038/s41561-022-01112-z; un resumen divulgativo de los propios autores en Yi Yang, Xiaodong Song, «Rotation of the Earth’s inner core changes over decades and has come to near-halt,» Nature Geoscience (23 Jan 2023), doi: https://doi.org/10.1038/s41561-022-01113-y. Más información divulgativa del polímata Antonio Cantó, «No, el núcleo de la Tierra NO se ha detenido y NO pasa nada», La Pizarra de Yuri, 23 ene 2023.

El núcleo sólido o interno de la Tierra tiene un radio de unos ~1220 km; está rodeado por el núcleo líquido o exterior, cuya convección es la responsable de la geodinamo que genera el campo magnético terrestre; más allá de sus ~3480 km de radio se encuentra el manto y, finalmente, la corteza (el radio medio de la Tierra es de ~6370 km). Que el núcleo sólido y el manto roten a velocidades diferentes es comprensible dado que están separados por el núcleo líquido que presenta una intensa actividad convectiva y electromagnética. Cuando en 1996 se descubrió la rotación diferencial, los datos indicaban que el núcleo sólido rotaba más rápido que el manto terrestre y que se estaba acelerando. El nuevo artículo nos muestra que entre 2005 y 2010 empezó a frenar hasta que la aceleración se detuvo. Combinado con los datos históricos, las observaciones apuntan a un comportamiento oscilatorio. Siendo lo que uno esperaría, se tendería a pensar que así tiene que ser. Pero, como los datos sísmicos históricos tienen gran incertidumbre, tenemos que ser muy cautos, sobre todo con la estimación del periodo de la oscilación. El nuevo artículo propone unos 70 años, pero no se puede descartar que la oscilación sea cuasiperiódica (con un periodo variable en un rango de décadas); sin datos sísmicos durante un par de siglos (que por desgracia no disponemos), el dato numérico debe ser puesto en cuarentena.

En el artículo se estudian ondas sísmicas que hayan atravesado el núcleo sólido (IC en la figura, de inner core); para ello es necesario que el epicentro del terremoto y el sismógrafo que lo registre se encuentren en puntos cercanos a dos antípodas terrestres (por ejemplo, entre Alaska y las Islas Sandwich del Sur). Las ondas sísmicas se mueven a diferente velocidad en el manto (Mantle), el núcleo líquido (OC, por outer core) y el núcleo sólido. El inciso inferior derecho en esta figura ilustra la idea, tomemos como referencia el punto a 150° a la izquierda; allí se generan ondas que recorren el manto hasta alcanzar el núcleo externo (OC); algunas lo atraviesan alcanzando el núcleo interno (IC), pero otras no llegan a tocarlo; finalmente salen del núcleo externo y recorren el manto hasta la estación sismológica (el papel de la corteza es irrelevante). En la configuración de la figura, el camino recorrido por las ondas (como DF) que cruzan IC es más corto que el recorrido por las ondas (como BC) que solo cruzan OC; las ondas DF llegan al sismógrafo unos segundos después de las ondas BC y muchos segundos después que las ondas AB. La diferencia entre los tiempos de llegada (dt, por differential time) entre las ondas DF y BC se ha comparado para dos eventos sísmicos repetidos en el mismo lugar, pero separados por varios años (ddt, por double differential time).

Además de las diferencias de tiempos (dt y ddt) también se han estudiado las correlaciones entre los perfiles de las ondas sísmicas, usando un parámetro llamado S (un valor S=1.0 representa un ajuste perfecto si no hubiera ruido). Los valores pequeños de S (respecto al valor de referencia del manto que es 0.95) y los valores significativos no nulos de ddt son los datos claves usados en el nuevo artículo. Obviamente, para ambos los niveles de ruido en las señales sísmicas tienen un gran efecto. Aún así, se proclama la observación de valores S ∼ 1.0 entre 2009 y 2017, valores S ≲ 0.6 entre 1998 y 2004, y valores de S entre 0.29 y 0.88 desde 1964 a 1990. Un problema que le veo a los datos presentados es la baja estadística; por ejemplo, en una de las estaciones se han obtenido 64 medidas de ddt entre 1995 y 2020, y en otra 31 entre 1964 y 2021.

Esta figura muestra las diferencias de tiempo (dt) entre 1995 y 2020 (arriba) y entre 1964 y 2021 (abajo); nota que solo hay una pareja de observaciones entre ambas fechas extremas. Para ayudar a la vista del lector, se han ajustado los datos con una curva spline cúbica (hay que tener mucho cuidado con este tipo de ajuste dada la enorme incertidumbre de los datos antes de 1980). El máximo de la oscilación de la velocidad diferencial del núcleo se encuentra entre 2009 y 2022, con una pendiente negativa entre 2009 y 2020 de −1.58^+1.21_−1.11 ms/año, que contrasta con la pendiente positiva anterior a 2009 de 9.12^+0.72_−0.52 ms/año. En cualquier caso estos números nos dicen poco, pues basta ver la figura para percibir lo que reflejan.

En mi opinión, la estimación de ∼70 años para el periodo de la oscilación en la rotación diferencial del núcleo sólido está sesgada por la oscilación con un periodo de 65 años observada en la duración del día (LOD). Según los modelos teóricos ambas deberían estar correlacionadas. Y como para la segunda tenemos datos desde 1900, resulta más fácil estimar su periodo. Sin embargo, si solo miramos los datos sísmicos, no veo nada claro que ∼70 años sea el periodo que mejor refleja las observaciones (por cierto, en el artículo no se presenta un análisis estadístico riguroso de esta estimación, que se propone a ojo de buen cubero, a pesar de haberse publicado en Nature Geoscience).

Y llegado a este punto quizás te preguntes, cómo es posible que algunos medios hayan relacionado la rotación diferencial del núcleo sólido con el cambio climático. La única razón que se me ocurre es la última figura (suplementaria) del artículo, que especula con un modelo resonante entre todas las capas de la Tierra. Este modelo daría cuenta de la rotación diferencial y de los cambios en la duración del día. Se incluye la superficie, que incluye a la corteza al manto y la atmósfera (de ahí que aparezca la palabra clima). El artículo solo menciona de pasada esta figura y los frases con interrogación indican ideas lanzada al aire que no tienen sustento teórico; así se sugiere que el campo magnético generado por el núcleo líquido podría influir en la superficie (¿y afectaría al clima?), así como la transferencia de momento angular entre el manto y la corteza (¿que también afectaría el clima?). Obviamente, el cambio climático influye en la atmósfera y los océanos, produciendo pequeñas variaciones de la duración del día; se espera que el día sea del orden de 0.1 ms más corto en 2200 por esta causa (más información en A. A. Scaife et al., «Long-range predictability of extratropical climate and the length of day,» Nature Geoscience 15: 789-793 (03 Oct 2022), doi: https://doi.org/10.1038/s41561-022-01037-7). Pero de ahí a afirmar que la rotación del núcleo sólido influye en el cambio climático hay un salto al vacío sin red.

En resumen, un artículo que nos ofrece indicios observacionales de algo que ya predecían los modelos teóricos (por ello se publica en Nature Geoscience y no en Nature); la rotación diferencial del núcleo sólido aparenta oscilar con un periodo multidecenal; no sabemos si será una oscilación periódica o cuasiperiódica. Como todo proceso oscilatorio, crece hasta alcanzar un máximo, donde aparenta detenerse, para luego decrecer hasta alcanzar un mínimo, donde volverá a aparentar detenerse, para recuperar el crecimiento y repetir el ciclo. Los medios generalistas tendrían que tener mucho cuidado cuando titulan que el núcleo de la Tierra se ha detenido o que ha frenado; y deberían evitar involucrar el cambio climático en este fenómeno. Lo único bueno de este asunto es que, tras generar la polémica, se ha consultado a los geólogos para tratar de solucionar el desaguisado. Algo es algo.