El magnetismo ambiental es el estudio del magnetismo en relación con los efectos del clima , el transporte de sedimentos , la contaminación y otras influencias ambientales sobre los minerales magnéticos. Hace uso de técnicas del magnetismo de rocas y la mineralogía magnética . Las propiedades magnéticas de los minerales se utilizan como indicadores del cambio ambiental en aplicaciones como el paleoclima , la paleoceanografía , los estudios de procedencia de sedimentos, la contaminación y la arqueología . [1] Las principales ventajas de utilizar mediciones magnéticas son que los minerales magnéticos son casi ubicuos y las mediciones magnéticas son rápidas y no invasivas.
El magnetismo ambiental fue identificado por primera vez como un campo diferenciado en 1978 y fue presentado a un público más amplio mediante el libro Magnetismo ambiental en 1986. [2] [3] Desde entonces ha crecido rápidamente, encontrando aplicaciones y haciendo contribuciones importantes en una variedad de campos diversos, especialmente paleoclima, sedimentología, paleoceanografía y estudios de contaminación por partículas. [4] [5]
El magnetismo ambiental se basa en dos partes del magnetismo de las rocas : la mineralogía magnética , que analiza cómo las propiedades magnéticas básicas dependen de la composición; y la histéresis magnética , que puede proporcionar detalles sobre el tamaño de las partículas y otras propiedades físicas que también afectan a la histéresis. Se han desarrollado varios parámetros, como la susceptibilidad magnética y varios tipos de remanencia, para representar ciertas características de la histéresis. [6] [7] Estos parámetros se utilizan luego para estimar el tamaño y la composición de los minerales. Los principales contribuyentes a las propiedades magnéticas de las rocas son los óxidos de hierro , que incluyen magnetita , maghemita y hematita ; y sulfuros de hierro (en particular greigita y pirrotita ). Estos minerales son fuertemente magnéticos porque, a temperatura ambiente , están ordenados magnéticamente (la magnetita, la maghemita y la greigita son ferriimanes , mientras que la hematita es un antiferromagnético inclinado ).
Para relacionar las mediciones magnéticas con el medio ambiente, los magnetistas ambientales han identificado una variedad de procesos que dan origen a cada mineral magnético. Estos incluyen la erosión , el transporte , la combustión de combustibles fósiles y la formación bacteriana. Este último incluye la precipitación extracelular y la formación de magnetosomas por bacterias magnetotácticas .
Las mediciones magnéticas se han utilizado para investigar el clima pasado. Un ejemplo clásico es el estudio del loess , que es polvo arrastrado por el viento desde los bordes de los glaciares y los márgenes de los desiertos semiáridos. En el centro-norte de China, los mantos de loess que se depositaron durante los períodos glaciares se alternan con paleosuelos (suelos fósiles) que se formaron durante los interglaciares más cálidos y húmedos . Los perfiles de susceptibilidad magnética de estos sedimentos se han datado utilizando magnetoestratigrafía , que identifica inversiones geomagnéticas , y se han correlacionado con indicadores climáticos como los niveles de isótopos de oxígeno . En última instancia, este trabajo permitió a los magnetistas ambientales trazar un mapa de las variaciones en el ciclo monzónico durante el Cuaternario . [5] Las mediciones magnéticas de sedimentos lacustres también se pueden utilizar para reconstruir los procesos de la superficie de las tierras altas que se asociaron con el clima pasado. [8]