Una nube de ceniza ardiente y fugaz transformó en vidrio el cerebro de un habitante de Herculano, en Italia, hace 1.950 años. Fue durante la erupción del Vesubio que sepultó la localidad de Pompeya en el año 79 después de Cristo, y donde murieron miles de personas. La nube era poco densa, pero tenía una temperatura altísima en su interior, de más de 510 ºC. El equipo de científicos tras el hallazgo cree que causó una primera oleada de mortalidad, a la que siguió poco después una caída masiva de ceniza y residuos volcánicos que cubrió la región bajo metros de escombros.
El hallazgo, que publica este jueves la revista Scientific Reports, obliga a replantear la cronología de la erupción. Esa primera nube de ceniza dañó con calor las localidades de Pompeya, Herculano y Estabia, y se disipó enseguida. Los siguientes flujos piroclásticos —mezclas de gases calientes, ceniza, piedra pómez y otros sólidos—, más densos, tiraron paredes, dañaron las estructuras de las villas y enterraron la región.
Además de las implicaciones históricas y vulcanológicas, los ecos de la investigación llegan hasta la protección civil. “Este escenario define un peligro muy elevado incluso para flujos muy diluidos que no tienen grandes impactos en las estructuras pero que pueden ser letales debido a sus temperaturas, cuyo conocimiento puede traducirse en medidas eficaces de prevención y mitigación”, apunta en nota de prensa Guido Giordano, el vulcanólogo del Departamento de Ciencias de la Universidad Roma Tre que ha liderado el trabajo.
Los restos del guardia del 'Collegium Augustalium', un templo de Herculano, cuyo cerebro fue transformado en vidrio por una nube de ceniza ardiente.
Para los habitantes de Herculano, el impacto térmico fue breve, pero mortal. La temperatura subió bruscamente por encima de los 510 grados centígrados cuando la nube alcanzó la ciudad, y bajó a temperatura ambiente de manera todavía más rápida al disiparse. El proceso duró minutos, pero fue suficiente para que el cerebro de un guardia del Collegium Augustalium, un templo de la localidad italiana, se transformara en vidrio, hipotetizan los científicos italo alemanes que protagonizan el descubrimiento. Ha sido necesario llevar a cabo experimentos térmicos, y análisis microscópicos y espectrométricos para reconstruir el evento.
Un acontecimiento único
El cerebro vitrificado de Herculeano es el único ejemplo conocido de vidrio orgánico natural
El vidrio es un estado desordenado a nivel molecular. Para conseguirlo hay que enfriar muy rápidamente un material. Tanto, que sus componentes no puedan organizarse en una estructura cristalina. Esto hace que el vidrio natural sea poco común y esté, en general, ligado a procesos extremos como la erupción de un volcán. Cuando los fragmentos de magma que están a centenares de grados centígrados entran en contacto con el aire o el agua, se enfrían muy rápidamente y pueden dar lugar a la obsidiana, un vidrio de sílice.
Sin embargo, que esto ocurra con materia orgánica es algo extraordinario. Al estar compuesta en gran parte por agua —líquida a temperatura ambiente—, su transformación en vidrio pasa por enfriarla mucho y muy rápido —artificialmente se hace hundiéndola en nitrógeno líquido, a 200 grados bajo cero—. Luego hay que mantenerla fría, porque si vuelve a calentarse por encima de la temperatura de vitrificación recupera su estado líquido original.
El equipo italo alemán ha descrito un camino alternativo para la vitrificación de la materia orgánica, que pasa por el calentamiento y enfriamiento súbitos, y que permite explicar la existencia del cerebro vítreo hallado en Herculano, el único resto orgánico vitrificado de forma natural del que se tiene constancia.
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La hipótesis de que la víctima murió antes de la lluvia de piroclastos ardientes que sepultó la región surge de la observación de que, al amontonarse y acumularse en el suelo, los residuos volcánicos tuvieron que enfriarse poco a poco. Y esto es incompatible con la formación de vidrio. El enfriamiento fugaz que hace falta solo puede explicarse por una fina nube de ceniza previa, que se tuvo que diluir casi al instante, permitiendo el pico de temperatura súbito.
Una vez formado el vidrio, la única condición necesaria para que se mantuviera hasta hoy es que su temperatura no se acercara demasiado a la que había provocado la vitrificación. Los científicos han hallado que los piroclastos que sepultaron a Herculano estaban a 465 grados centígrados, por lo que la nube de ceniza inicial tuvo que ser bastante más cálida. De lo contrario, el cerebro se hubiera deshecho y no hubiera mantenido su estado vítreo. Los estudios térmicos revelaron que tuvo una temperatura de, como mínimo, 510 ºC, que es, probablemente, la necesaria para formar este vidrio orgánico.
Vista general del yacimiento de Herculano y de los restos humanos carbonizados
“Es probable que las condiciones particulares que ocurrieron al comienzo de la erupción en el lugar del descubrimiento, así como la protección de los huesos del cráneo y la columna vertebral del individuo, crearan las condiciones para que el cerebro y la médula ósea sobrevivieran al impacto térmico, permitiendo posteriormente que se formara este vidrio orgánico único", describe Pier Paolo Petrone, de la Universidad de Nápoles Federico II.
Los restos del guardia se conocían desde hacía más de 60 años, pero las muestras de cerebro vitrificado del interior de su cráneo los descubrió el mismo grupo de científicos italianos en 2020. Estaban esparcidas en decenas de piezas milimétricas, de forma que han sido necesarios cinco años de análisis químicos y físicos muy detallados para confirmar el origen orgánico y humano de las muestras, y poder reconstruir la historia de su formación.