Caracterización de las variaciones rápidas de la intensidad arqueomagnética en el Mediterráneo durante los últimos 4000 años

• Autores: Mercedes Rivero Montero
• Directores de la Tesis: Francisco Javier Pavón Carrasco (dir. tes.), M. Gómez Paccard (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2021
• Idioma: español
• Número de páginas: 274
• Tribunal Calificador de la Tesis: María Luisa Osete López (presid.), Fátima Martín Hernández (secret.), Miguel Ángel Cau Ontiveros (voc.), Ángel Carrancho Alonso (voc.), E. Beamud (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Física por la Universidad Complutense de Madrid
• Materias:
  • Ciencias de la tierra y del espacio
    • Geofísica
      • Geomagnetismo y prospección magnética
      • Paleomagnetismo
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
• Resumen
  • español

    Uno de los principales retos de las Ciencias de la Tierra es comprender el origen y el comportamiento del campo magnético terrestre. En los últimos siglos las observaciones directas han permitido describir este fenómeno con gran precisión, pero para investigar la variación espaciotemporal del campo geomagnético en épocas anteriores a la instrumental, es necesario recurrir a los datos arqueomagnéticos y/o paleomagnéticos. Gracias a este tipo de datos, y a la construcción de curvas regionales y modelos basados en ellos, se pueden conocer las variaciones del campo geomagnético durante los últimos milenios. Sin embargo, la robustez de las reconstrucciones así obtenidas reposa en la fiabilidad y cobertura de los datos utilizados. Sin embargo, actualmente siguen existiendo grandes lagunas, en especial en lo referente a los datos de intensidad. Uno de los fenómenos más interesantes puestos de manifiesto en la última década es la existencia de variaciones bruscas de intensidad en periodos de tiempo cortos.

    Esta Tesis Doctoral pretende investigar la variación espaciotemporal de la intensidad del campo geomagnético en regiones del mar Mediterráneo para los últimos cuatro milenios, con especial énfasis en dos periodos donde se han identificado valores de intensidad elevados. El primero se corresponde con la Anomalía de la Edad de Hierro del Levante, que parece observarse también en el Mediterráneo occidental según algunos autores. Sin embargo, la ausencia de datos en la zona central de Europa impide investigar si los fenómenos identificados en los extremos del mar Mediterráneo responden a una fuente común. El segundo periodo investigado es el correspondiente a la doble oscilación de intensidad identificada en ciertas regiones de Europa durante la segunda mitad del primer milenio d. C. La evolución y características de este fenómeno aún no están bien definidas. Como objetivo adicional de esta Tesis nos planteamos revisar la cronología, actualmente en controversia, de la primera Edad del Hierro en el noreste de la Península Ibérica mediante la realización de un estudio de datación arqueomagnética.

    Los resultados de esta Tesis Doctoral han permitido identificar la Anomalía de la Edad de Hierro del Levante por primera vez en el Mediterráneo central, en concreto en Grecia, donde se han obtenido intensidades altas. El análisis conjunto de los datos previamente publicados junto con los nuevos parece confirmar que esta anomalía tiene su origen en la zona de Levante, desvaneciéndose hacia el este y el oeste donde se observan valores de la intensidad menores. Además, nuestro análisis ha permitido comprobar que alrededor del 500 a. C. ocurrió otro evento geomagnético que dio lugar a valores altos de intensidad de magnitudes similares, afectando a toda Europa y probablemente a Asia Central.

    En segundo lugar, se ha corroborado que entre el 200 y 1800 d. C. tuvo lugar en Europa una secuencia de oscilaciones de la intensidad con dos máximos consecutivos muy pronunciados. Los resultados sugieren que los máximos de intensidad tienen una periodicidad de aproximadamente 300 ± 50 años. Además, parece apreciarse un desfase de unos 100 años entre el tren de oscilaciones observado en Europa Occidental y Oriental, observándose antes en Occidente. Los resultados obtenidos pueden ser interpretados como fruto de una deriva hacia el este de un parche de flujo del campo geomagnético en el límite manto-núcleo localizado debajo de Europa.

    Por último, presentamos un estudio de datación arqueomagnética de cuatro estructuras de combustión de dos yacimientos arqueológicos localizados en el noreste de España. Los resultados demuestran que el abandono de las estructuras probablemente ocurrió antes del 650 a. C. Este resultado pone en duda la edad tradicionalmente aceptada (650-550 a. C.) para la transición del Bronce Tardío-Edad del Hierro Temprano en esta región y confirma la necesidad de hacer una revisión profunda de los patrones de asentamiento generalmente aceptados.

  • English

    One of the main challenges in Earth Sciences is to understand the origin and behaviour of the Earth’s magnetic field (or geomagnetic field) which presents wide variations in both time and space. Direct geomagnetic measurements indicate that the geomagnetic dipolar moment has slightly decayed by about 3.2% per century since 1600 CE. During the last 80 years this rate of change has accelerated up to values of 5.8% per century. Due to this rapid decrease, the present value of the geomagnetic dipole moment is the lowest observed through the last three millennia. On the other hand, the geomagnetic field acts as a protective shield against high-energy solar particles, and thus the decreasing of the field translates into the higher entry of these particles into the atmosphere, which can lead to less protection against extreme Space Weather events, such as solar storms. These events reveal the importance of investigating the range of variation of the geomagnetic field on relatively short time scales, from decades to centuries. In this context, to better understand the present and future variations of the Earth’s magnetic field, it is essential to know how the geomagnetic field has changed in the past time. In addition, this also provides crucial information to understand the evolution of the Earth’s interior and, specifically, about the dynamics of its outer core, where this important phenomenon has its main origin.