Locos por la Geología

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Tal como les prometí al descubrir el hermoso libro «Prairie», estoy  comenzando a preparar posts inspirados en lo mucho que estoy aprendiendo en él. Acá va el primero.

¿Cómo surge el término «ecología»?

Hoy nos parece mentira que un concepto tan vital para nuestra propia calidad de vida se haya desarrollado tan tardíamente en la historia de la ciencia, pero así es.

Recién hacia 1886, un médico alemán, atraído también por otras áreas del pensamiento, como la filosofía, por ejemplo, comenzó a incursionar en este terreno.

Se trata de Ernst Häckel, quien unió dos términos originariamente griegos: oikós= casa, y logie, que significa conocimiento, para generar la palabra ecología.

¿A qué se refería originalmente?

En el momento de la creación del término, la teoría de la evolución de Darwin estaba comenzando a tener una aceptación más amplia, y fue la inspiración de Häckel, quien intentaba presentar de una manera más fundamentada, la relación entre el ambiente y los cambios perdurables en las especies.

En sus propias palabras, el concepto de ecología implicaba la investigación de todas las relaciones de los organismos tanto con su ambiente orgánico como inorgánico.

Esas relaciones podían ser «amistosas» o de competencia, y directas o indirectas.

Es en definitiva, una definición inclusive mejor que la que hoy campea en la biología, que por momentos y para determinados autores, parece ignorar las relaciones con el medio inorgánico.

¿Cómo fue evolucionando el concepto?

Luego de la enunciación por Häckel, el concepto debió esperar bastante para su subsiguiente desarrollo.

Y fue, de hecho, Frederic Clements, un biólogo de Nebraska, quien se encargó de llevar el concepto a un nuevo estado de evolución.

Clements se dedicó a la observación de campo, enfocándose preferentemente en la recuperación natural de los ambientes que se habían visto afectados por incendios, sequías, talas, etc.

Luego de muchos años de estudio, Él publicó en 1916 un trabajo, en el que establecía que las praderas específicamente, eran un sistema con capacidad de autoregenerarse, en función de lo que se conoció en ese momento como «sucesión de comunidades».

En ese abordaje, se entendía que cada invasión de una especie vegetal y animal, desde las más rudimentarias a las más exigentes, generaban las condiciones necesarias para el ingreso de la siguiente comunidad, más avanzada y compleja.

Finalmente se alcanzaría lo que él llamó el estado de clímax, que implicaba un equilibrio medianamente estable.

¿Qué ideas se incluyen hoy en el término ecología?

En Gran Bretaña el concepto algo vago de ecología, evolucionó hacia el de «ecosistema», y fue en 1935 que Arthur Tansley, un físico británico, lo reformuló con un aspecto más aceptable para las llamadas «ciencias duras», presentando cada ambiente natural y sus comunidades vivas, como un «sistema no lineal, abierto, adaptativo y complejo», con retroalimentación, flujos, ingresos y egresos.

En definitiva, lo que hoy entendemos como «sistemas complejos», y sobre los cuales, el mismo Tansley advertía que «los sistemas que nosotros aislamos mentalmente, no solamente son partes incluidas en otros sistemas mayores, sino que se sobrelapan, entrelazan, entrecruzan e interactúan unos con otros», por supuesto influyéndose mutuamente.

Bibliografía

Savage, Candance. 2011. Prairie. A natural History. David Suzuki Collection. Greystone Books, Canada. ISBN: 978-1-55365-588-6

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post la he tomado de Imágenes Google.

Este tema es de verdad apasionante, y lo trataremos en varios posts desde diversos puntos de vista, precisamente por eso.

Hoy voy a limitarme a la presentación del coral según se conoce desde la Gemología.

¿Es el coral una piedra preciosa?

No, no lo es, aunque sí le cabe la definición de gema, que como ya les expliqué en otro post es más amplia.

En el caso específico del coral, tal como les expliqué para la perla, no le cabe el nombre de piedra preciosa porque no se trata de un mineral en el sentido más estricto de la palabra, puesto que responde a un origen orgánico, aunque químicamente se trata de un compuesto carbonático.

¿Qué es el coral?

En general puede decirse que el término «coral» no tiene en sí mismo un significado taxonómico completamente preciso.

Se trata más bien de una palabra que designa a toda una variedad de organismos marinos que comparten rasgos comunes y que pertenecen a un philo que hoy se conoce como Cnidarios, pero alguna vez fueron denominados Celenterados.

Me voy a permitir aclarar el término celenterados, aun a sabiendas de que ya está obsoleto, porque es muy descriptivo.

Ese antiguo nombre se usaba para reunir seres marinos que se organizaban alrededor de un celenterón.

La palabra celenterón se formó a partir de dos vocablos griegos: koilos= cavidad y enteron= intestino. Los organismos conocidos como corales, además del celenterón, tienen normalmente tentáculos que responden a simetrías de orden 6 y 8.

Los más comunes son los coloniales y sésiles, es decir que se aposentan juntos en gran número, crecen en un sitio definido y no se trasladan por sí mismos.

Por otra parte, algunas especies definidas tienen capacidad de generar un exoesqueleto que mide desde apenas unos milímetros a algunos centímetros de diámetro, pues pueden fijar sobre sus tejidos el carbonato cálcico disuelto en el mar.

Esas estructuras son las que se utilizaron en gemología, además de generar ambientes sedimentarios particulares, de los que hablaremos en otras oportunidades, por su vital importancia.

La estructura calcárea del coral es inicialmente blanca pero puede adquirir diversos colores por sus propios pigmentos, por sustancias disueltas en el agua de mar, o por la coloración de otros organismos con los que se une simbióticamente.

¿Cuál es la clasificación científica de estos grupos de organismos conocidos genéricamente como coralinos?

Reino: Animalia
Filo: Cnidaria
Clase: Anthozoa
Subclases y órdenes existentes

Subclase: Octocorallia
Orden: Alcyonacea
Orden: Helioporacea
Orden: Pennatulacea
Subclase: Hexacorallia
Orden: Antipatharia
Orden: Ceriantharia
Orden: Corallimorpharia
Orden: Scleractinia
Orden: Zoanthidea

¿Cómo se forma?

El material que se usa en joyería es específicamente el exoesqueleto del organismo, que permanece como parte de la colonia, aun cuando el propio pólipo ya haya muerto. Eso permite que las masas calcáreas crezcan hasta dimensiones suficientes para generar islas, o ecosistemas sumergidos, pero de eso ya hablaremos en otros posts.

¿Dónde se encuentra?

Los corales son bastante exquisitos en cuanto a requerimientos ambientales, lo que los hace más abundantes entre los trópicos y básicamente en zonas caribeñas donde se cumplen las siguientes exigencias, como mínimo:

• Aguas relativamente someras, no más profundas que 90 metros, para permitir la llegada de la luz solar.
• Temperaturas cálidas, no inferiores a 20°C .
• Salinidades entre 27% y 40%.
• Aguas limpias sin sedimento en suspensión, pero sí con contenido en nutrientes.
• Protección del oleaje directo, que rompe las estructuras coloniales.

¿Por qué los corales son tan importantes en la Geología?

Por una multiplicidad de causas, cada una de las cuales explicaré más detalladamente en diferentes posts, pero que básicamente pueden resumirse como sigue:

• Existe un registro fósil muy extenso que permite seguir muy bien las líneas evolutivas desde el Cámbrico por lo menos.
• Sus exigencias ambientales los colocan como excelentes indicadores ecológicos de los tiempos pasados.
• Son generadores de rocas sedimentarias organógenas.
• Son generadores de complejos sistemas ambientales que califican como reservorios de biodiversidad.
• Son buenos indicadores de intervalos de tiempo, por sus anillos de crecimiento.

Por todas estas razones, la mayoría de los gobiernos están comenzando a protegerlos, impidiendo su extracción, y si tales leyes se hacen cumplir debidamente, pronto su explotación gemológica será cosa del pasado, y las joyas con corales serán reliquias de la antigüedad…esperemos.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post la he tomado de Imágenes Google, que me direccionó a este sitio.

Lamentablemente debo salir otra vez al paso de un acontecimiento que enluta al país hermano de Chile.

No obstante, porque sé- a través de los comentarios de los propios lectores que padecieron el anterior terremoto de 2010– que comprender lo que está pasando ayuda a minimizar la angustia, he puesto manos a la obra con algunas explicaciones que pueden ayudar a ese objetivo.

¿Cuándo y cómo se produjo el sismo?

El terremoto, que alcanzó 8,2 grados de magnitud ocurrió en las cercanías de Iquique en el norte de Chile, y ha dejado al menos seis víctimas mortales, algunas de ellas, afectadas por problemas cardíacos.

El sismo tuvo lugar a las 23.46 GMT del día 1 de abril y  tuvo su epicentro bajo el mar, al suroeste de Iquique y a unos 1.850 kilómetros de Santiago, en la región de Tarapacá.

Las zonas costeras de todo Chile, y aun de algunos países más al norte fueron evacuadas- muy criteriosamente- hacia zonas altas de las ciudades en prevención de la posible ocurrencia de tsunamis.

De hecho, el mar mostró una gran agitación, con olas de dos metros o más en algunas localidades, pero sin llegar a reunir todas las condiciones de un verdadero tsunami.

El terremoto principal fue seguido durante la noche y la madrugada de hoy por más de una veintena de réplicas.

¿Qué puede decirse de Iquique?

El nombre de la ciudad se debe, según el historiador Rómulo Cúneo Vidal, a la palabra aimara iquique, la cual significa «sueño», y se aplicó a la localidad porque la diferencia de altura provocaba fatiga en las personas de la precordillera.

Iquique se encuentra distante aproximadamente 1800 km de Santiago de Chile y 310 de la ciudad de Arica, y está emplazada sobre una plataforma litoral muy estrecha. Su altitud media es de 52 msnm, con máximos de hasta 125 m.

Hacia el este, se encuentra la cordillera de la Costa, que en el sector alcanza alturas promedio de 700 msnm y que se caracteriza por presentar un corte abrupto hacia el oeste, ya que responde a la estructura de un resalto ocasionado por una falla de rumbo N-S

¿Por qué es tan proclive a sismos de gran magnitud?

La presencia y características de la Cordillera de la Costa, es prueba irrefutable de la actividad tectónica de toda la región, que se encuentra en una zona de contacto entre placas (Nazca y Sudamericana) que se enfrentan entre sí, y como predice la Teoría de Placas, implican la subducción de la de Nazca bajo la Sudamericana.

Por esa razón, tanto los eventos volcánicos como sísmicos son habituales en todo el territorio chileno. De hecho, ya desde el 16 de marzo habían comenzado a producirse episodios sísmicos de variada magnitud (con picos de haste 4,9 grados Richter) en la zona limítrofe con Perú y Bolivia, todos los cuales pueden considerarse como movimientos precursores del presente.

Existe además un antecedente histórico a tener en cuenta. En 1877, cuando la provincia pertenecía a Perú, el día 9 de mayo, se produjo un gran terremoto de 8,5 grados Richter, seguido de un tsunami, los cuales provocaron más de 2.000 muertos y miles de casas destruidas.

Afortunadamente, hoy las condiciones son lo bastante diferentes como para que un sismo de casi igual magnitud, dé lugar a una intensidad sísmica sensiblemente menor.

¿Qué cabe esperar?

Una vez liberada una gran cantidad de energía, como sucedió en la noche pasada, las placas pueden considerarse como en un estado de búsqueda de un nuevo equilibrio, de modo que seguirán seguramente moviéndose hasta alcanzarlo, lo que podría afectar territorios adyacentes, pero no cabe suponer que se trate ya de eventos de tanta magnitud.

Los servicios geológicos de Chile y países costeros limítrofes seguramente estarán monitoreando la actividad y sólo se puede recomendar una atenta escucha de sus recomendaciones, y por supuesto seguir al pie de la letra las instrucciones que emanen de las autoridades competentes.

Pero lo más importante es que casi no cabe duda de que «lo peor ya ha pasado». Esperemos que así sea.

¿Qué otra información convendría tener?

Personalmente, les recomiendo seguir todos los links que he ido incorporando en el texto, pero además me parece que puede ser del interés de los lectores, leer algo más sobre:

¿Cómo actuar ante sismos y tsunamis?

Diferencias entre las escalas de intensidad y magnitud de los sismos.

Preguntas frecuentes sobre sismos.

Nociones básicas sobre terremotos.

Efectos de los terremotos sobre las construcciones, el paisaje y los seres vivos.

Cada uno de esos links los llevan a posts que pueden hacerlos casi expertos en el tema, y en cada uno de ellos, les recomiendo seguir también los links que allí encuentren, y visitar los posts relacionados.

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Un abrazo y hasta el viernes. Graciela.

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Como pueden deducir del título, si no visitaron el post la semana pasada, les conviene empezar por allí, antes de entrar en el post de hoy, en que sólo voy a contarles de uno de los grandes grupos de acuíferos: los confinados.

En el post de la semana pasada contesté las siguientes preguntas:

¿Cuántos tipos de acuíferos existen?

¿Cómo se forman los acuíferos libres?

¿De qué depende la posición del límite entre la zona vadosiana y la saturada?

¿Qué son las corrientes efluentes?

¿Qué son las corrientes influentes?

¿Qué importancia tiene la posición del nivel hidrostático?

¿Qué son los acuíferos colgados?

Hasta aquí, lo ya tratado. Les recuerdo una vez más que todo lo que les presenté en la primera parte hace referencia al acuífero más superficial, pero existen también otros acuíferos más profundos, con una dinámica algo diferente, que se conocen como confinados.

¿Qué son los acuíferos confinados?

Son aquéllos cuya recarga es menos dependiente de las precipitaciones locales, porque están aislados de la superficie puesto que el material poroso y permeable (acuífero) saturado con agua, se halla dentro de un paquete de estratos impermeables, (acuícludos o acuífugos) que lo limitan por arriba y por abajo.

En esos casos, el agua no ha podido percolar en forma directa, y normalmente la recarga ocurre a distancia, aguas arriba, en algún punto en que el material permeable aflora,

Desde el lugar de ingreso, el agua fluye subsuperficialmente hacia abajo por la topografía, constituyendo lo que se conoce como flujo artesiano.

¿Qué es un flujo artesiano?

Es una movilización subsuperficial de agua que fluye (poro a poro) entre estratos impermeables. Obviamente, en esas situaciones, el agua está sometida a una presión que corresponde al peso total del acuífero por encima del punto de medición.

Dicha presión puede llegar a ser muy importante, y varí entre la zona de alimentación o carga, y el punto en que ocurre la extracción o liberación natural- sea en forma de manantiales, cursos surgentes u oasis- siguiendo una curva ligeramente descendente que se conoce como nivel piezométrico.

Lamentablemente hay una cierta confusión entre los términos «artesiano» y «surgente», cuando se aplican a los pozos. No obstante existen diferencias conceptuales que paso a intentar esclarecer.

¿Cuándo un pozo artesiano es surgente?

Cuando se perfora un pozo hasta el nivel de un acuífero confinado, el agua asciende espontáneamente hasta alcanzar el nivel piezométrico. Si dicho nivel está por debajo de la superficie topográfica, el pozo será artesiano, por estar sometido a presión. Sin embargo, no será surgente, y habrá que completar la extracción hasta la superficie, mediante bombeo.

En cambio, si el nivel piezométrico es más alto que la superficie del terreno, el agua, en su tendencia a alcanzarlo, surge de manera espontánea, constituyendo un pozo artesiano surgente.

La diferencia está muy clara en la figura que ilustra el post.

Bibliografía:

ARGÜELLO, Graciela L. 2002. LOS RECURSOS SUELO Y AGUA. Libro de Texto para el Trayecto Ciencias de la Tierra, del PROGRAMA DE POSTITULACIÓN EN CIENCIAS NATURALES, de la F.C.E.F. y Naturales de la U.N.Cba. 86 págs. ISBN Nº987-9406.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Vengo hablándoles del agua desde hace muchos posts, y para seguir la ilación del tema, deberían ir por lo menos a ver los relativos al ciclo del agua. Y les recomiendo que una vez en ese post sigan todos los enlaces que vayan encontrando, porque es un tópico importante.

Sobre todo, deben leer el post en el que está la definición de los acuíferos, porque éste es su directa continuación.

Dicho todo lo cual, pasemos al tema específico de hoy.

¿Cuántos tipos de acuíferos existen?

Primero aclaremos que hoy nos estamos refiriendo al término en su sentido estricto (ss), según fue definido en el post que les sugerí repasar, un poco más arriba.

Y ahora sí, digamos que en principio, la primera gran división que se plantea es entre los acuíferos libres, de los que hablaremos hoy, y los confinados, que serán tema de la segunda parte del post, el próximo lunes.

Los acuíferos libres son los primeros que se encuentran si se desciende desde la superficie del terreno. Es decir que su posición es la más somera, y se los conoce también como capas freáticas.

La capa freática de cada región reconoce un piso impermeable, pero no un techo, ya que sobre él no hay materiales que no permitan el paso del agua. Esa circunstancia es precisamente la que permite su recarga más o menos constante.

¿Cómo se forman los acuíferos libres?

Dados los requisitos de porosidad y permeabilidad, el agua que resulta infiltrada en el terreno, desciende por percolación, y en parte también lateralmente por circulación subsuperficial, hasta encontrar una capa impermeable, (acuícludo) que le impide continuar el descenso, con lo cual, los sedimentos sobre ese límite se saturan con agua.

Esta parte de los materiales subterráneos que están conteniendo agua hasta la saturación, son los que se conocen como acuíferos ( acua= agua; feros= portador), o capas o napas de aguas subterráneas.

Toda la porción del terreno que queda por encima del nivel saturado, y por la cual drena el agua libremente hacia abajo, se denomina zona vadosiana o de aguas vadosas, y tiene con las napas subterráneas un límite fluctuante que se denomina nivel hidrostático, o water table, según la terminología inglesa de uso muy difundido en la bibliografía. Todo esto puede verse en la figura que ilustra el post.

¿De qué depende la posición del límite entre la zona vadosiana y la saturada?

El límite entre la zona saturada y la zona vadosiana, resulta del equilibrio entre la fuerza gravitacional que, junto con las extracciones y pérdidas conducen el agua hacia abajo; y las recargas, que la impulsan hacia arriba.

Además de las recargas, actúan otras dos fuerzas menores: la capilaridad y la tensión superficial, que pueden llevar algo de agua unos pocos centímetros más arriba del propio nivel hidrostático, pero esa agua estará fuertemente retenida por los poros que ocupa, y no resultará accesible al uso humano.

El hidrostático es en definitiva el nivel que el agua alcanza naturalmente en un pozo, y va variando con los cambios por aporte, que lo hacen ascender; o  que por extracción sea humana o por raíces de plantas, etc, le provocan el descenso. Todo lo cual depende de los factores que en su momento expliqué en otro post anterior.

Aquí cabe mencionar que los aportes comprenden tanto las precipitaciones, como el agua de fusión de los glaciares, la que procede de escurrimiento superficial y subsuperficial desde relieves más altos, o la que es eventualmente aportada por la infiltración desde los lechos de corrientes o reservorios superficiales. En este último caso, debemos referirnos a los conceptos de corrientes efluentes e influentes.

¿Qué son las corrientes efluentes?

Se denominan corrientes efluentes los cursos que son alimentados desde los acuíferos subterráneos, debido a que la topografía del cauce queda por debajo del nivel hidrostático, y desde allí el agua se transfiere al curso en cuestión.

Estas corrientes constituyen otro modo alternativo de extracción de agua. Tanto este concepto como el siguiente están ilustrados en la figura 1.

 Figura 1.

¿Qué son las corrientes influentes?

A la inversa del caso anterior, las corrientes que entregan agua al acuífero, se denominan influentes.

En un mismo emplazamiento topográfico, una corriente puede comportarse aternativamente como efluente o influente, en distintos períodos climáticos, según suba o baje el nivel hidrostático.

¿Qué importancia tiene la posición del nivel hidrostático?

Según hemos visto más arriba, esa posición es resultante de un balance entre lo que se extrae y lo que se repone, vale decir que una extracción que exceda el ritmo de recuperación natural del acuífero, puede llegar a agotarlo.

Un pozo que alcance la profundidad del nivel hidrostático propio de la estación seca, cuando hay menos carga en el acuífero, tendrá provisión de agua todo el año, no así el pozo que termine en el nivel hidrostático de la estación húmeda, que podrá secarse temporariamente. Otro tanto ocurre con los manantiales naturales, según estén por encima o por debajo de dicho nivel. (Figura 2). De lo dicho en este párrafo y el precedente puede deducirse también que aun sin agotar un acuífero, un descenso excesivo del nivel hidrostático puede secar pozos productivos y hacer desaparecer manantiales, de manera definitiva.

Figura 2

¿Qué son los acuíferos colgados?

Hay situaciones muy complejas, en las que los acuíferos resultan desconectados del nivel piezométrico regional, por quedar retenidos en lentes de materiales impermeables, por encima del nivel freático. Dichos acuíferos se denominan colgados. (Figura 3)

Figura 3

Recuerden que los acuíferos confinados y su dinámica quedan pendientes para la segunda parte de este post, que podrán leer el lunes próximo.

Bibliografía:

ARGÜELLO, Graciela L. 2002. LOS RECURSOS SUELO Y AGUA. Libro de Texto para el Trayecto Ciencias de la Tierra, del PROGRAMA DE POSTITULACIÓN EN CIENCIAS NATURALES, de la F.C.E.F. y Naturales de la U.N.Cba. 86 págs. ISBN Nº987-9406.

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