Locos por la Geología

Los invito a un paseo virtual por un museo, de la mano de mi colega y amigo Adan Tauber.

Totalmente fuera de programa, y por tratarse de un evento de magnitud superior a 7 Richter, no puedo menos que referirme al sismo que acaba de acontecer en México.

Y aunque México, por su emplazamiento nos tiene relativamente acostumbrados a estos acontecimientos, vale la pena hablar del del día de la fecha.

¿Cuándo y dónde ocurrió?

El sismo tuvo lugar unos 12,2 km al sur suroeste de la localidad de Santa María de Zapotitlán en el estado de Oaxaca, en México. La mención del nombre Zapotitlán ha causado alguna confusión en la prensa, porque ese toponímico se repite con pocas variaciones en numerosos estados de México. En este caso, para más exactitud, conviene recordar las coordenadas, que son: 16,029° latitud N y 95,901° longitud W. Su hipocentro se ubica a los 26, 3 km de profundidad, aproximadamente.

Respecto al tiempo, ocurrió el 23 de junio de 2020 a las 15:29:05 (hora local UTC) y 10: 29: 05 (GMT). Como ya expliqué en otro post, el UTC no es el mismo sistema horario que el del Meridiano de Greenwich. En definitiva, en nuestro país regido por este último sistema, la hora era 12:29.05 GMT, por la diferencia entre los dos países.

¿Qué características tuvo?

Según reporta el Servicio Geológico de Estados Unidos, se trató de magnitud Richter 7,4. Debido a que hay diversos modos de medir la magnitud, aclaremos que en este caso se trata de la magnitud del momento, que no sé si ya lo he explicado en algún otro post, pero que aclaro de nuevo por las dudas.

La magnitud basada en el momento, implica el producto de la rigidez del terreno por el promedio del desplazamiento en la falla y por el área de la zona de falla afectada.

¿Qué daños se produjeron?

Según el informe oficial del gobernador de Oaxaca, Alejandro Murat, sólo se registraron un fallecido y un herido, en el marco de un derrumbe en la comunidad de Crucecita, donde hubo también daños materiales menores y algún grado de afectación en un hospital del puerto de Huatulco.

¿Cuál es el entorno geológico?

Debido a su localización sobre una de las mayores placas tectónicas, México es uno de los países con mayor riesgo sísmico y también volcánico. En su mayor parte, México se mueve con la placa Norte Americana hacia el oeste. Más al sur, la placa de Cocos, que se mueve hacia el noreste, subduce creando una fosa a lo largo de la costa sur de México.

Por otra parte, la zona oeste del Golfo de California, que incluye la península mexicana de Baja California, se mueve hacia el noroeste con la Placa Pacífica a una velocidad aproximada de 50 mm por año. En esta zona se produce el movimiento transformacional de la Falla de San Andrés.

Esta conjunción de circunstancias explica la intensa actividad tectovolcánica de México.

¿Qué cabe esperar ahora?

Como siempre repito, ahora se deben acomodar las piezas del rompecabezas, a través de nuevos pulsos que irán liberando más energía, pero ya se ha disipado la mayor parte de ésta.

Por otra parte, la proximidad al mar justifica muy bien que se haya emitido una alerta de tsunami para las costas del Pacífico de México, Guatemala, Honduras, Ecuador y El Salvador.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de Wikipedia.

Este apunte tiene sus años, pero sigue vigente y puede ser de utilidad para los alumnos de las materias relacionadas con el suelo, tanto en Geología como en Agronomía y diversas Ingenierías.

Deben leerlo a través del sistema Scribd, donde lo pueden descargar también.

ESTRUCTU_ by Graciela L. Argüello on Scribd

Para que no nos consideren a los Geólogos como científicos monotemáticos, me gusta cada tanto subir posts en los que muestro otras facetas, tanto mías como de otros colegas. En este caso, voy a mostrarles una conferencia que presenté, en mi calidad de defensora de los derechos de los animales en general y de la fauna urbana en particular. Espero poder aportarles algo. Aclaro sin embargo que sobre el final, como la conferencia tiene un par de años, aparecen cosas que ya no tienen vigencia, como el convenio con una papelera que ya no existe en Córdoba. Por lo demás, el tiempo parece no haber pasado.

No hace mucho, introduje ya el concepto de perfil de equilibrio, y les adelanté que era un concepto teórico, y que en la práctica, ese perfil ideal nunca se alcanza de modo duradero- y mucho menos permanente- porque cualquier mínimo cambio lo altera por completo, ya que se trata de un sistema complejo.

Después de repasar el post, he tenido la sensación de que podemos explicitar un poco más ese tema, y a eso voy a dedicar el texto de hoy. Por supuesto, les orde sugiero amablemente que vayan a leer ese post anterior antes de internarse en éste.

¿Qué conceptos conviene introducir para comprender mejor el tema?

Para que todo lo que sigue nos quede definitivamente claro, debemos conocer al menos los conceptos de potencia neta y potencia bruta, y su efecto sobre la dinámica fluvial resultante.

¿Qué es la potencia bruta?

Comencemos poe decir que potencia es de modo general la capacidad de producir trabajo, y en el caso particular de un río, es su capacidad de cargar y transportar material.

La potencia de una corriente de agua es proporcional al caudal (masa de agua en movimiento), y al cuadrado de la velocidad con que discurre. Esto se expresa así:

P= Q x V²  donde P= potencia; Q= caudal y V= velocidad.

A su vez, el caudal se obtiene matemáticamente al multiplicar la superficie total de una sección transversal del área mojada por la corriente (S), por la velocidad con que corre (V). La razón de esta fórmula es obvia: imaginen un caño, cuanto más grande sea el diámetro (y por ende la superficie de la sección) y más rápido pase el agua por él, más cantidad (caudal) pasa.

Q= S x V, si reemplazamos Q en la fórmula anterior resulta:

P= S x V x V² que en definitiva es igual a  P= S x V³

Ya tenemos pues la fórmula de la potencia de una corriente. Pero no hay una única forma posible de considerar a la potencia. Lo que dijimos hasta aquí se conoce como potencia bruta, cuando aplicamos un sentido estricto. En definitiva, se trata de la capacidad de transporte y carga disponible en un sistema ideal y supuestamente invariable.

¿Qué es la potencia neta?

Cuando hacemos un análisis más realista del sistema fluvial, observamos de inmediato que siempre hay algo de carga en él, sean sedimentos, material biológico, o contaminantes. En definitiva, esa potencia bruta, que no es otra cosa que energía disponible teóricamente para el transporte, es en parte absorbida por los rozamientos que ocurren entre el agua y su carga, o por la reistencia que oponen la viscosidad, la rugosidad del lecho, etc.

El resto de capacidad de carga, que permanece cuando se resta la que se pierde como acabo de describir, es lo que se conoce como potencia neta.

En una fórmula aproximada:

Pn= Pb – (Par+ Patc) donde:

Pn= potencia neta

Pb= potencia bruta

Par= potencia absorbida por los rozamientos y rugosidad

Patc= potencia absorbida en el transporte de la carga

¿Cómo se relacionan ambas potencias entre sí, y cómo se manifiesta esa relación en los procesos fluviales?

Repitamos la fórmula que explicamos arriba:

Pn= Pb – (Par+ Patc)

Si el resultado es positivo, es decir que hay una potencia bruta superior a las pérdidas, la corriente tiene capacidad para adquirir más carga, erosionando el cauce, o recibiendo material aportado de otra forma.

Si el resultado es negativo, es decir que las pérdidas por rozamiento y carga superan a la potencia bruta, la corriente lo compensa, depositando algo de la carga, es decir que ocurre sedimentación en ese punto del curso.

Cuando el resultado es cero, en cambio, vale decir que las pérdidas de energía y la potencia bruta se igualan, entonces no ocurre erosión ni sedimentación. Sería la definición del perfil de equilibrio.

En otras palabras, el perfil de equilibrio es aquél a lo largo del cual, se mantiene una potencia neta igual a cero, porque las pérdidas son siempre equivalentes a la potencia bruta.

¿Qué sucede a lo largo del perfil de equilibrio?

Lo que dijimos al final de la respuesta anterior es inviable en la naturaleza. Jamás podrá mantenerse el valor cero de la Potencia neta a lo largo de todo el perfil; y ni siquiera por mucho tiempo en un único punto del perfil.

Esto sucede porque todos los puntos del perfil son interdependientes, y si por alguna razón la potencia cambia en un punto, todos los demás se reajustan a su vez.

Supongamos un perfil con potencia neta igual a cero. ¿Cuánto tardará en ocurrir una lluvia que aumente el caudal, y por consiguiente cambie la potencia bruta, que al aumentar también dejará un resto de energía para socavar el cauce? ¿O a la inversa, cuánto pasará hasta que caiga más carga desde las laderas, o alguien tire algo, aumentando el rozamiento, y disminuyendo la potencia bruta, hasta el punto en que dispare la sedimentación en ese lugar del curso?

Esto en un recodo dado del río. Pero si en un punto ocurre erosión, en otro, ese material cargado por el propio socavamiento, se hará excesivo y se depositará algo de material en otro punto. Esto explica la continua variación del perfil de equilibrio, que por eso mismo se convierte en un concepto de referencia meramente teórico.

Y a todo esto se debe sumar lo que ya les expliqué de los cambios de nivel de base, que inciden en la configuración del perfil tanto real como de equilibrio.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La foto que ilustra el post es del Tigre, lugar que me encanta.