John P. Grotzinger

Imagen de John P. Grotzinger

John P. Grotzinger es profesor de Geología Fletcher Jones en el Instituto Tecnológico de California y presidente de la División de Ciencias Geológicas y Planetarias. Sus trabajos se centran principalmente en las interacciones químicas y físicas entre la vida y el medio ambiente. [1] Además de los estudios biogeológicos realizados en la Tierra, Grotzinger también participa activamente en la investigación de la geología de Marte y ha realizado contribuciones al Programa de Exploración de Marte de la NASA . [2] [3]

Historial académico

Estudios sobre Marte

John Grotzinger participa en varias misiones planetarias. Fue científico de proyecto de la misión del rover Curiosity del Laboratorio Científico de Marte (MSL), científico participante de la misión del rover de exploración de Marte (MER) y científico participante de la cámara del Experimento Científico de Alta Resolución (HiRISE) a bordo del Orbitador de Reconocimiento de Marte (MRO).

Grotzinger ha hecho importantes contribuciones a la comprensión de la historia ambiental temprana de Marte, tal como se conserva en su registro de rocas sedimentarias. Un objetivo de larga data de los estudios ambientales de Marte ha sido comprender el papel del agua a lo largo de su historia geológica. La presencia de agua es un indicador de habitabilidad potencial, así como de condiciones climáticas anteriores diferentes. Antes de las investigaciones in situ de los vehículos exploradores de Marte, la mayoría de los estudios de los procesos relacionados con el agua se habían basado en el análisis de atributos geomorfológicos y espectroscópicos desde el orbitador. Sin embargo, ahora podemos examinar directamente el registro de procesos superficiales pasados, incluido el papel del agua, a través de estudios sedimentológicos del registro estratigráfico de Marte. Muchos procesos que operan en una superficie planetaria tienen el potencial de crear un registro de rocas sedimentarias. Las rocas sedimentarias pueden proporcionar pistas que permitan reconstruir las condiciones ambientales pasadas. Por lo tanto, la detección del transporte de sedimentos por agua y viento en capas sedimentarias antiguas es importante, porque proporciona información sobre los regímenes climáticos pasados ​​y la habitabilidad potencial.

El rover Curiosity del Laboratorio Científico de Marte fue lanzado el sábado 26 de noviembre de 2011 a bordo de un cohete Atlas V-541 desde Cabo Cañaveral, Florida. El rover aterrizó en el cráter Gale el 5 de agosto de 2012. La misión de Curiosity es determinar la habitabilidad del planeta y lo ha estado haciendo utilizando un conjunto de instrumentos sofisticados que incluyen cámaras, espectrómetros, sensores ambientales, herramientas de recolección de muestras e instrumentos geoquímicos de calidad de laboratorio.

Curiosity aterrizó al pie del monte Sharp (el montículo central del cráter Gale), cerca del final de un antiguo abanico aluvial que se formó a partir de sedimentos transportados por arroyos desde el borde del cráter. En el primer año de su misión, Curiosity descubrió rocas sedimentarias de grano fino de composición basáltica que representan un antiguo lago y preservan evidencia de un entorno que habría sido adecuado para sustentar una biosfera marciana basada en la quimiolitoautotrofia. Este entorno acuoso se caracterizaba por un pH neutro, una salinidad baja y estados redox variables de especies de hierro y azufre. Se midieron directamente C, H, N, O, S y P como elementos biogénicos clave. El entorno probablemente tuvo una duración mínima de cientos a decenas de miles de años, y podría haber existido durante millones de años. Estos resultados resaltan la viabilidad biológica de los entornos fluviales-lacustres en la historia post-Noéica de Marte.

Coevolución del medio ambiente primitivo y la biosfera de la Tierra

Grotzinger ha hecho importantes contribuciones a los campos de la geobiología y la paleontología. A partir de 1993, Grotzinger y sus colegas comenzaron un programa de investigación destinado a comprender la cronología de los principales eventos biológicos y ambientales que condujeron a la radiación cámbrica temprana de los metazoos y tal vez la impulsaron. Se demostró que la llamada explosión cámbrica de la biodiversidad fue mucho más rápida de lo que se creía anteriormente. También puede haber seguido a un evento de extinción de organismos anteriores que fueron pioneros y experimentaron con la calcificación. La investigación más reciente de la última década se ha basado en la comprensión de las proporciones de isótopos de carbono y azufre en sedimentos carbonatados de la era Ediacárica. Este trabajo propuso que la circulación vertical del agua del océano llevó a la oxigenación del océano profundo poco antes del final del Proterozoico, lo que también puede haber contribuido al aumento de la biodiversidad en el Cámbrico temprano.

La excursión isotópica de carbono de Shuram (la mayor conocida en la historia de la Tierra) ha sido objeto de una intensa investigación en Caltech. La medición de las proporciones de isótopos de carbono en rocas carbonatadas antiguas proporciona la base principal mediante la cual se determinan los flujos de carbono reducido y oxidado a lo largo de la historia de la Tierra. Las rocas carbonatadas distribuidas globalmente de la era Ediacárica media (hace unos 600-560 millones de años) registran la mayor excursión isotópica de carbono en la historia de la Tierra, lo que sugiere una reorganización espectacular del ciclo del carbono de la Tierra. La excursión de Shuram precede de cerca a impresionantes eventos evolutivos, incluido el surgimiento de grandes metazoos y el origen de la biomineralización en los animales.

Combinando su experiencia en sedimentología y geobiología, la investigación de Grotzinger sobre los estromatolitos demuestra que son herramientas vitales para comprender las interacciones entre los microorganismos antiguos y su entorno. Los estromatolitos son estructuras de crecimiento sedimentario litificadas y adheridas, que se acumulan a partir de un punto o superficie limitada de inicio. Aunque se considera comúnmente que el proceso de acreción es el resultado de las actividades de captura de sedimentos o de inducción de precipitación de las esteras microbianas, solo en raras ocasiones se conserva evidencia de este proceso en los estromatolitos precámbricos. La investigación de Grotzinger ha aplicado un enfoque basado en procesos, orientado a deconvolucionar las texturas de reemplazo de los estromatolitos antiguos. Primero se deben tener en cuenta los efectos de la recristalización diagenética, seguido del análisis de las texturas de laminación y la deducción de posibles mecanismos de acreción. Las hipótesis de acreción se pueden probar utilizando simulaciones numéricas basadas en procesos de crecimiento de estromatolitos modernos. La aplicación de este enfoque ha demostrado que los estromatolitos se formaron originalmente en gran parte a través de la precipitación in situ de láminas durante el Arcaico y el Proterozoico anterior, pero que los estromatolitos del Proterozoico más reciente crecieron en gran parte a través de la acreción de sedimentos carbonatados, muy probablemente a través del proceso físico de captura y unión de microbios. Esta tendencia probablemente refleja la evolución a largo plazo del medio ambiente de la Tierra en lugar de comunidades microbianas.

En 2007, Grotzinger recibió la Medalla Charles Doolittle Walcott de la Academia Nacional de Ciencias.

Libros

Grotzinger, JP y James, NP, 2000, Sedimentación de carbonatos y diagénesis en el mundo precámbrico en evolución, Publicación especial 67: SEPM (Sociedad de Geología Sedimentaria), Tulsa, OK.

Press, F., Siever, R., Grotzinger, JP, Jordan, TH, 2003, Entendiendo la Tierra, 4ª edición. Freeman, 567 págs.

Grotzinger, JP, Jordan, TH, Press, F., y Siever, R., 2006, Entendiendo la Tierra, 5.ª edición, Freeman, 579 pp.

Jordan, TH, y Grotzinger, JP, 2008, Essential Earth, 1.ª edición, Freeman, 384 págs.

Grotzinger, JP y Jordan, 2010, Entendiendo la Tierra, 6.ª edición, Freeman, 582 pp.

Jordan, TH, y Grotzinger, JP, 2011, Essential Earth, 2.ª edición, Freeman, 391 págs.

Grotzinger, JP, y Milliken, RE (eds). 2012, Geología sedimentaria de Marte, Publicación especial 102: SEPM (Sociedad de Geología Sedimentaria), Tulsa, OK.

Grotzinger, JP, Vasavada, A., y Russell, C (eds), 2013, Mars Science Laboratory Mission. Springer, Londres, 763 págs.

Artículos Seleccionados

Marte: Grotzinger, JP y 71 otros (2014), Un entorno fluvio-lacustre habitable en el cráter Gale, Marte. Science, v. 343, DOI: 10.1126/science.1242777

Grotzinger, JP (2014) Habitabilidad, tafonomía y la búsqueda de carbono orgánico en Marte. Science, v. 343, DOI:10.1126/science.1248097.

Farley, KA, Malespin, C., Mahaffy, P., Grotzinger y otros 29 (2014), Datación radiométrica y por exposición in situ de la superficie marciana. Science, v. 343, DOI: 10.1126/science.1247166

Grotzinger, JP, (2013), Análisis de materiales de superficie por el rover Curiosity, Science, 341, DOI: 10.1126/science.1244258

Grotzinger JP, Hayes AG, Lamb MP y McLennan SM (2013) Procesos sedimentarios en la Tierra, Marte, Titán y Venus. En Comparative Climatology of Terrestrial Planets (SJ Mackwell et al., eds.), págs. 439-472, Univ. de Arizona, Tucson

Williams, RME, Grotzinger, JP y otros 35 (2013), Conglomerados fluviales marcianos en Gale Grater., 2013, Science 340, 1068-1072.

Grotzinger, JP y otros 25, 2013 Mars Science Laboratory Mission and science investigation. En, Grotzinger, JP, Vasavada, A. y Russell, C (eds) Mars Science Laboratory Mission. Springer, Londres, págs. 3–54. DOI 10.1007/s11214-012-9892-2

Grotzinger, JP y Vasavada, A., 2012, Leyendo el planeta rojo. Scientific American, julio de 2012, págs. 40-43.

Grotzinger JP, Milliken RE. 2012. El registro de rocas sedimentarias de Marte: distribución, orígenes y estratigrafía global. En Grotzinger JP, Milliken RE (Editores). Geología sedimentaria de Marte, Publicación especial 102: SEPM (Sociedad de Geología Sedimentaria), Tulsa, OK. págs. 1–48.

Grotzinger, JP et al., 2011, Geología sedimentaria de Marte: conceptos clave y preguntas pendientes. Astrobiología, v 11, págs. 77-87.

Milliken, R., Grotzinger, J. y Thomson, B., 2010, El paleoclima de Marte a partir del registro estratigráfico del cráter Gale. Geophysical Research Letters, v. 37, L04201, doi:10.1029/2009GL041870

Metz, JM, Grotzinger, JP, Rubin, DM, Lewis, KW, Squyres, SW y Bell III, JF, 2009. Depósitos eólicos y interdunas húmedos ricos en sulfatos, cráter Erebus, Meridiani Planum, Marte. Revista de investigación sedimentaria, 79, pág. 247-264.

Grotzinger, JP, 2009, Exploración de Marte, historia planetaria comparada y la promesa del Laboratorio Científico de Marte. Nature Geoscience, v. 2, p. 1-3.

McLennan, SM, Bell III, JF, Calvin, W., Grotzinger, JP y otros 28, 2005, Procedencia y diagénesis de la formación Burns con evaporita, Meridiani Planum, Marte. Earth and Planetary Science Letters, v 240, 95-121.

Grotzinger, JP, y otros 16, 2005, Estratigrafía y sedimentología de un sistema deposicional eólico seco a húmedo, Formación Burns, Meridiani Planum, Marte: Earth and Planetary Science Letters, v. 240, pág. 11-72.

Squyres, S., Grotzinger, JP, Bell, JF III, Calvin, W. y otros 14, 2004, Evidencia in situ de un ambiente acuoso en Meridiani Planum, Mars. Science, v. 306, p. 1709-1714.

Tierra : Bergmann, KD, Grotzinger, JP y Fischer, WW, 2013, Influencias biológicas en la precipitación de carbonatos en el fondo marino. Palaios, v. 20, DOI: 10.2110/palo.2012.p12-088r

Lee C, Fike DA, Love GD, Sessions AL, Grotzinger JP, Summons RE, Fischer WW (2013) Isótopos de carbono y biomarcadores lipídicos de facies ricas en materia orgánica de la Formación Shuram, Sultanato de Omán, Geobiología, doi: 10.1111/gbi.12045.

Bontognali TRR, Sessions AL, Allwood AC, Fischer WW, Grotzinger JP, Summons RE, Eiler JM (2012) Los isótopos de azufre de la materia orgánica preservada en estromatolitos de 3,45 mil millones de años revelan el metabolismo microbiano, Actas de la Academia Nacional de Ciencias, 109, 15146-15151.

Wilson, JP, Grotzinger, JP, et al., 2012, Los depósitos de valles incisos en aguas profundas en el límite entre el Ediacárico y el Cámbrico en el sur de Namibia contienen abundante Treptichnus Pedum. Palaios, v. 27, p. 252-273.

Maloof, AC y Grotzinger, JP, 2011, La parasecuencia de achique y aplanamiento del Holoceno en el noroeste de la isla Andros, Bahamas. Sedimentology, doi: 10.1111/j.1365-3091.2011.01313.x

Butterfield, NJ, y Grotzinger, JP, 2012, Palinología del supergrupo Huqf, Omán. Publicación especial de la Sociedad Geológica de Londres, v. 366, DOI: 10.1144/SP366.10.

Bristow, T., Bonifacie, M., Derkowski, A., Eiler, J. y Grotzinger, JP, 2011, Un origen hidrotermal para cementos de dolomía con anomalias isotópicas del sur de China. Nature, 474, 68-72.

Love, G., Grosjean, E., Stalvies, C., Fike, D., Grotzinger, J. y otros 8, 2009, Los esteroides fósiles registran la aparición de Demospongiae durante el período criogénico. Nature, v. 457, p. 718-721.

Grotzinger, JP y Miller, R., 2008, The Nama Group. En, R. Miller (ed.), The Geology of Namibia. Publicación especial de la Sociedad Geológica de Namibia, volumen 2, págs. 13-229 – 13-272.

Schröder, S. y Grotzinger, JP, 2007, Evidencia de anoxia en el límite Ediacárico-Cámbrico: El registro de elementos traza sensibles a la oxidación-reducción y elementos de tierras raras en Omán. Journal of the Geological Society of London, v. 164, p. 175-187.

Fike, DA, Grotzinger, JP, Pratt, LM y Summons, RE, 2006, Oxidación del océano ediacárico. Nature, v. 444, pág. 744-747.

Grotzinger, JP, Adams, E., y Schröder, S., 2005, Arrecifes microbianos-metazoicos del Grupo Nama del Proterozoico terminal (ca. 550-543 Ma), Namibia. Revista Geológica, v. 142, p. 499-517.

Grotzinger, J. P y Knoll, AH 1999. Estromatolitos: ¿mojones evolutivos o indicadores ambientales? Revista anual de ciencias de la Tierra y planetarias, v. 27, p. 313-358.

Grotzinger, JP, Watters, W. y Knoll, AH, 2000, Metazoos calcificados en arrecifes de trombolitos y estromatolitos del Grupo Nama del Proterozoico terminal, Namibia. Paleobiología, v. 26, p. 334-359.

Sumner, DY y Grotzinger, JP, 1996. ¿La cinética de la precipitación de carbonato de calcio en el Arcaico estaba relacionada con la concentración de oxígeno? Geology, v. 24, p. 119-122.

Grotzinger, JP y Rothman, DH, 1996. Un modelo abiótico para la morfogénesis de los estromatolitos. Nature, v. 383, p. 423-425.

Grotzinger, JP Tendencias en sedimentos carbonatados precámbricos y su implicación para la comprensión de la evolución. en, Bengtson, S. (ed.), Early Life on Earth, Columbia University Press, pág. 245-258 .

Grotzinger, JP y Royden, LH 1990. Resistencia elástica del cratón Slave a 1,9 mil millones de años y sus implicaciones para la evolución térmica de los continentes. Nature, v. 347, p. 64-66.

Grotzinger, John P. 1989. Facies y evolución de los sistemas deposicionales de carbonatos precámbricos: surgimiento del arquetipo de plataforma moderna, en, SEPM Special Publication 44, p. 79-106.

Christie-Blick, N., Grotzinger, JP y von der Borch, CC 1988. Estratigrafía secuencial en sucesiones proterozoicas. Geología, v. 16, p. 100-104.

Grotzinger, JP 1986. Ciclos ascendentes de plataformas de somerización: una respuesta a 2.200 millones de años de oscilaciones del nivel del mar de baja amplitud y alta frecuencia (banda de Milankovitch). Paleoceanography, v. 1, no. 4, p. 403-416.

Grotzinger, JP y Read, JF 1983. Evidencia de precipitación primaria de aragonito, dolomita Rocknest del Proterozoico temprano (1,9 Ga), orógeno Wopmay, noroeste de Canadá. Geology, v.11, n. 12, p. 710-713.

Honores

Medalla de liderazgo público destacado de la NASA (2013; liderazgo destacado en una misión espacial de la NASA)

Premio Roy Chapman Andrews Explorer (2013; logro destacado en descubrimiento científico a través de la exploración)

Premio Halbouty, Asociación Estadounidense de Geólogos del Petróleo (2012; liderazgo excepcional en las geociencias del petróleo)

Premio Lawrence Sloss, Sociedad Geológica de América (2011; trayectoria en geología sedimentaria)

Medalla Charles Doolittle Walcott, Academia Nacional de Ciencias (2007; "por la esclarecedora elucidación de los carbonatos antiguos y los estromatolitos que contienen, y por la meticulosa investigación de campo que ha establecido la cronología de la evolución animal temprana").

Medalla Henno Martin, Sociedad Geológica de Namibia (2002; importantes contribuciones a la comprensión de la geología de Namibia)

Medalla Donath, Sociedad Geológica de América (1992; logro destacado en la contribución al conocimiento geológico; menor de 35 años).

Premio Presidencial para Jóvenes Investigadores de la Fundación Nacional de la Ciencia (1990)

Referencias

  1. ^ "John P. Grotzinger - Caltech: Ciencias geológicas y planetarias". Archivado desde el original el 7 de agosto de 2012. Consultado el 11 de febrero de 2010 .
  2. ^ "Exploración de Marte: Código postal de Marte". 30 de mayo de 2010. Archivado desde el original el 30 de mayo de 2010.
  3. ^ Grotzinger, John P. (3 de agosto de 2012). "Abrir con valentía una nueva ventana a Marte". New York Times . Consultado el 4 de agosto de 2012 .
  • Laboratorio de Ciencias de Marte
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=John_P._Grotzinger&oldid=1211446815"