Locos por la Geología

Esta entrada participa en la LXIX edición del Carnaval de Química, alojada en el blog Destilando Ciencia de @adancoal .

Este post está diseñado para participar en el Carnaval de Química N° 69. Este evento se viene realizando desde 2010, y tiene por objeto incentivar el conocimiento, la curiosidad y el debate, sobre esa ciencia tan importante.

Puede que mis lectores se asombren por el «corrimiento» hacia una disciplina distinta de la Geología, que es mi área real de conocimiento. No obstante, ya saben todos también, que Química y Geología están estrechamente relacionadas.

De hecho, miles son los comentarios que me llegan de jóvenes – y no tan jóvenes 😀 – que desean estudiar Geología pero se acobardan ante el plan de estudios, que incluye esas materias que tanto temen, a saber: Matemáticas, Física y… sí, adivinaron, Química.

Mi respuesta siempre ronda un concepto central. A esas ciencias supuestamente «duras» tienen que ablandarlas a través del abordaje correcto, del mismo modo que se acercarían al muchacho o la chica que les gusta, y que parece tan inalcanzable, es decir: con tacto y astucia.

Entonces:

¿Cómo conviene abordar la Química?

Tanto la Química, como la Física, Matemática, o cualquier otra disciplina aparentemente alejada del quehacer cotidiano, y de difícil comprensión debe encararse sin miedo, ni prejuicios. Para perder el miedo, nada mejor que «bajarla a tierra», enfrentándola como parte integrante de los fenómenos y procesos que observamos a diario, la mayor parte de las veces, sin darnos siquiera cuenta.

Es decir preguntarse, en este caso particular: ¿dónde puedo ver procesos químicos en acción, para comprender mejor cómo cursan?

Y a eso apuntan las siguientes preguntas, con sus correspondientes respuestas.

¿Qué ejemplos pueden mencionarse, relacionados con la Geología?

Miles, sin lugar a dudas, porque los procesos geológicos ocurren a través de sucesivos cambios físicos y químicos, ya que los biológicos que también intervienen, son de uno u otro  de esos dos tipos: o físicos, o químicos, o eventualmente físicoquímicos.

Pero en este primer post, comenzará mencionando sólo algunos, que considero los más evidentes, tales como:

• Paisajes elaborados por procesos dominantemente -aunque nunca exclusivamente- químicos.
• Cambios en las manifestaciones volcánicas.

¿Qué tiene que ver la meteorización química con los paisajes que admiramos?

Encontrarnos frente a paisajes monumentales que nos quitan el aliento, como pueden ser el Valle de la Luna en nuestro país, o el Gran Cañón de Estados Unidos, entre miles de otros, nos pone insensiblemente frente a los procesos químicos en acción.

Suelen atribuirse esos paisajes impactantes a la mera actividad del viento, pero eso es una simplificación extrema, ya que por un lado, también el agua actúa hasta en el mismo desierto, cosa que analizaremos en algún otro momento; y por el otro es la meteorización tanto física como química quien prepara la acción erosiva subsecuente. Sin una disgregación previa, o algún cambio químico, no hay agente erosivo alguno capaz de modelar y transportar macizos rocosos de cientos de toneladas.

Para entenderlo mejor, les recomiendo leer algo sobre la estabilidad mineral, y la meteorización química, siguiendo los correspondientes enlaces que les acabo de incluir.

Y la próxima vez que se paren ante una escultura natural que los deje con la boca abierta, recuerden el papel que la química ha jugado en su generación.

¿Qué tiene que ver la química con las catástrofes volcánicas?

Existen, como ya les expliqué en otro post, diferentes tipos de magmas y por ende de lavas, las cuales se distinguen precisamente en su composición química; y los fenómenos volcánicos resultantes son por ende también muy diversos.

Los volcanes hawaianaos que están casi permanentemente en actividad son relativamente poco dañinos, porque su composición básica los lleva a generarse a mayores temperaturas, y eso los hace también menos viscosos. Una cosa lleva a la otra, y lo siguiente es que al fluir de modo relativamente rápido, son muy raros los taponamientos de cráteres, y las consecuentes explosiones, tan comunes en cambio, en magmas ácidos.

En efecto, estos últimos magmas, resultantes de rocas que se han fundido a menor temperatura, son bastante más viscosos, taponan las salidas de lava al exterior, acumulando presiones que normalmente se liberan de manera violenta, con los consecuentes daños. ¿Importa entonces o no comprender el quimismo volcánico?

Una vez más la Química nos permite comprender hechos que nos afectan de manera directa.

¿Hay más ejemplos de relación entre la Geología y la Química?

Sin duda, como dije antes, toda la Geología puede explicarse si se tienen sólidos conocimientos que permitan fundamentar procesos relacionados al quimismo y la física de los materiales.

Voy a enumerar sólo algunos:

• Una gran parte de las propiedades de los minerales (color, densidad, conductividad, etc.) se explican por los elementos químicos que los componen; mientras que otras dependen de las características de las uniones entre átomos y moléculas como sucede con la dureza, tenacidad, etc.
• Las características de las rocas y su amplia variabilidad se relacionan con las proporciones de sus componentes químicos, que a su vez definen los minerales presentes en ellas.
• La calidad ambiental, la evolución de los suelos, las condiciones de las aguas tanto superficiales como subterráneas, etc., se definen en parte por condiciones químicas, y en parte por propiedades físicas.
• Y un largo etcétera que reservo para otros carnavales y /o futuros posts.

¿Qué conclusión cabe respecto al estudio de la Química?

Aunque no lo crean, la Química no es una herramienta de tortura inventada por una colección de sádicos profesores que sólo desean que sus alumnos se sientan inferiores y obtusos. Muy por el contrario, es una ciencia que nos permite compender hechos cotidianos, curiosos, imponentes y hasta algunos divertidos, que seguramente les contaré en otro carnaval…

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Si algo me caracteriza es que tengo ojos grandes y verdes, lo que me ha valido muchos chistes y cargadas, pero también algunos piropos como éste que me dijo un colega, al que no conocía, en un evento social de un congreso.

-Disculpame, ¿pero puedo decirte Gneis, ya que no sé tu nombre?

– ¿Y por qué gneis?

-Porque lo primero que noté fueron tus ojos.

Ingenioso el muchacho, ¿no les parece? Por supuesto resultó ser un tipo divertido, con el que compartí bastante tiempo en ese congreso, siempre con humor y buena onda. Un recuerdo para él.

Aclaro que la foto no tiene nada que ver con ese congreso, sino que es de una de mis presentaciones en teatro, donde bailé una milonga, y es mucho más reciente.

Este post es para ir completando mi promesa de explicarles geológicamente los sitios que considero metas indispensables de los geólogos, y locos por la Geología en general.

De hecho, el tema de hoy tuvo ya una primera introducción en este post que les recomiendo ir a visitar.

Si bien todavía no les he explicado los fenómenos postvolcánicos, entre ellos el de los geysers como el Old Faithful, tomen mi palabra de que vendrá un post más detallado sobre el tema.

Por el momento, digamos que un geyser es un fenómeno postvolcánico que inicialmente vamos a definir como un «surtidor de aguas termales» que puede arrojar al espacio columnas de agua sobrecalentada, vapor de agua y gases, en intervalos más o menos variables.

Con respecto al Old Faithful, hoy me limitaré a contarles sus características, y su contexto geológico, como para que sepan dónde están parados cuando hagan turismo allí. Mucha más información sobre los fenómenos postvolcánicos en general, aparecerá en ese futuro post que arriba les prometí.

¿Dónde queda el Old Faithful?

Este legendario geyser es solamente una de las más de 3.000 manifestaciones postvolcánicas- de las cuales al menos 100 son geysers- presentes en el Parque Nacional de Yellowstone, que se encuentra en Estados Unidos de Norteamérica, en el Estado de Wyoming, y con porciones extendiéndose hasta Idaho y Montana. Sus coordenadas son: 44° 27′ 38″ de latitud N y 110° 49′ 44″ longitud W.

El Parque Yellowstone forma parte del gran sistema de las montañas Rocallosas, más específicamente en los faldeos de la Cordillera Teton, que es una de las estribaciones orientales más emblemáticas del complejo orográfico.

¿Por qué es tan interesante?

Probablemente por su descubrimiento temprano y relativa predictibilidad. En efecto, ya en 1870 fue analizado por la Expedición Washburn, la cual mencionó como dato significativo la regularidad de sus erupciones, hecho en homenaje al cual se le bautizó con el nombre que ostenta, que en castellano se traduce como Viejo Fiel.

Sin embargo, el Old Faithful no es ni el geyser más grande ni el de efusiones más regulares en el Parque Nacional. Pero sí es el más grande de los geysers que erupcionan con intervalos bastante regulares. Es decir que hay muchos otros más grandes, pero no muy regulares; y también muchos más regulares pero no tan grandes. Consecuentemente, la afortunada confluencia de gran dimensión y gran regularidad le pertenece en exclusiva.

En adición a esto, su modalidad de erupción se ha mantenido casi invariable en el tiempo, a lo largo de más de un millón de emisiones que se contabilizan desde que en 1872 la zona de Yellowstone se consagró como Parque Nacional.

Por todo esto, probablemente el Viejo Fiel es el fenómeno postvolcánico más estudiado del mundo, y cuya actividad se predice con mayor precisión.

Las erupciones se repiten en promedio, cada 74 minutos, pero ese promedio implica un rango que varía entre 60 y 110 minutos, con emisiones que duran entre 1,5 y 5 minutos. Afortunadamente, existe el Visitor Center, que continuamente actualiza el tiempo estimado de la siguiente efusión, de modo que los turistas pueden acomodarse con tiempo en los bancos del mirador para atestiguar el fenómeno, que se repite hasta 20 veces en un día.

El Old Faithful arroja columnas de agua caliente hasta una altura promedio de 30 a 40 m, aunque se han estimado valores extremos de hasta 55 m. La temperatura del agua en el cráter mismo es del orden de los 100°C, mientras que el vapor puede llegar a calentarse hasta 170°.

En cuanto a la cantidad de litros que se eyectan, eso varía entre 14.000 para erupciones cortas, y 30.000 para las de mayor duración.

¿Con qué características geológicas de la zona se relaciona el Old Faithful?

Ya dije más arriba que en el Parque Yellowstone, hay miles de manifestaciones postvolcánicas, (entre las cuales vale mencionar el Mammoth Valley, del que hablaremos también en algún post), todas las cuales se relacionan con la existencia de un vulcanismo profundo, con fenómenos que revelan la existencia de una megacaldera, resultante de diversos episodios de extrema violencia, ocurridos todos en el Periodo Cuaternario, es decir el mismo en el que aún estamos viviendo.

Se reconocen al menos tres ciclos mayores, cada uno de los cuales culminó con erupciones piroclásticas devastadoras, y flujos riolíticos. El ciclo más viejo terminó hace aproximadamente 1,9 millones de años atrás. Se produjo otro pulso hace unos 1,2 millones de años, y el tercero, al que se le adjudica la mayor violencia, y al que se considera responsable de la caldera actual (de unos 75 km de longitud por unos 45 de ancho) que habría ocurrido hace unos 600.000 años atrás.

El último evento que se describe es de mucho menor entidad, y habría comenzado hace aproximdadmente 150.000 años. con los flujos más recientes datados en más o menos 70.000 años.

Ahora bien, para entender la razón del emplazamiento de ese megavolcán, digamos que se debe a la presencia de lo que se conoce como «hot spot» o punto caliente, que por lo general corresponde también a uniones triples entre placas. Pero no se asusten, que eso será explicado cuando vayamos avanzando con la Tectónica Global o de Placas.

Por ahora digamos que todas estas manifestaciones se relacionan con un gran cuerpo magmático localizado por debajo de la litósfera, estacionario respecto a la movilización de las placas, tal como se explicaría por la presencia de fenómenos térmicos profundos, como los que se denominan plumas del manto, por ejemplo.

Pero eso ya escapa de los alcances de este post en particular, que pretende ser más una invitación al turismo geológico que otra cosa.

…Aunque de «esa otra cosa» tampoco se van a salvar, porque próximamente se las voy a explicar, ya van a ver…

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

La foto que ilustra el post es  mía, tomada en plena emisión.

Este chiste, que encontré en esta página, me pareció buenísimo para compartirlo con ustedes.