Locos por la Geología

Muchos son los posts que preparo especialmente en respuesta a preguntas de los lectores, y éste es uno de ellos.

Rafael me preguntó hace bastante tiempo si yo creía que le convenía hacer un intercambio de seis meses en una universidad de otro país, tal como se le estaba presentando la oportunidad.

Personalmente creo que todo intercambio resulta provechoso, aunque sólo sea por la posibilidad de conocer otras culturas, paisajes y costumbres. Pero, por supuesto, en última instancia el estudiante tendrá que evaluar por sí mismo sus propias circunstancias y hacerse preguntas a las que deberá responder con total honestidad antes de tomar una decisión inteligente.

Obviamente, habrá muchas otras preguntas, además de éstas, pero me parece que como una orientación general, las que enumero abajo serán suficientes para una primera evaluación.

El orden no es de importancia, sino según se me van ocurriendo.

1. ¿Tengo todos los costos cubiertos? Esto se debe analizar en el contexto de las condiciones establecidas en el intercambio. Hay situaciones en que sólo se abonan los gastos de estadía, pero los pasajes corren por cuenta del alumno. O bien se pagan pasajes y estadía, pero se requieren otros pagos como seguros de salud, de vida, etc. También puede suceder que sólo se estén pagando los gastos de inscripción y cursado y el uso de instalaciones universitarias y/o bibliografía, pero nada más.
2. ¿Puedo afrontar aquellos gastos de los que deba hacerme cargo? Esta pregunta es la que resulta obvia luego de responder la anterior.
3. ¿Este intercambio afectará de manera negativa la duración de mi carrera? Es común que los desfasajes de las correspondientes duraciones de los ciclos lectivos en distintos países, determinen perder algún tiempo de cursado en la universidad de origen. En tal caso habrá que ver si el alumno está en condiciones económicas, familiares etc., como para prolongar su tiempo de permanencia en la Universidad.
4. ¿Estoy emocionalmente preparado para el desarraigo familiar, y relativo a amigos y otras relaciones? Puede parecer un detalle menor, pero muchas veces una depresión, aunque sea leve, resultante de lo enumerado, redunda en un mal rendimiento y a la larga, en el fracaso de toda la experiencia.
   
5. ¿Hay gente que dependa de mi presencia y que no pueda dejar atrás por mucho tiempo? En este punto se debe considerar si hay hijos pequeños, padres ancianos, o parejas muy dependientes, cuya calidad de vida pudiera verse afectada por la ausencia del estudiante. Hasta las mascotas deben considerarse. Conozco el caso de una amiga que debió regresar porque su perro dejó de comer ante su ausencia, y una vida, humana o no, siempre está por encima de toda otra consideración.
6. ¿Estoy intelectualmente listo para esta experiencia? Aquí debe considerarse que en la mayoría de los casos se exige un rendimiento mínimo, y muchas veces hay que presentar también informes especiales. En ningún caso se debe poner en riesgo todo un programa de cooperación por no estar a la altura de las circunstancias.
7. ¿Manejo el idioma con la suficiente soltura como para moverme a mis anchas en el lugar en el que voy a vivir? Si bien cuando el idioma del país es diferente al de origen, lo más corriente es que se tome antes un examen al postulante, muchas veces ese examen es meramente académico y no garantiza fluidez en el hablar coloquial.
8. ¿Tengo alguna condición especial de salud que desaconseje mi alejamiento del lugar habitual de residencia por mucho tiempo? En este punto, una consulta previa con los médicos de cabecera es importante, aunque son pocas las circunstancias que signifiquen un verdadero impedimento.
   
9. ¿Soy lo bastante fuerte y voluntarioso como para que el nuevo entorno, y mi deseo de hacer turismo no me conduzcas a un fracaso estrepitoso? Es natural que todo nuevo residente temporario pasee bastante, y es saludable que lo haga. Sólo debe estar seguro de que su entrenamiento en responsabilidad y voluntad sean los suficientes como para no volver con todas las materias reprobadas, porque eso sería una mancha imposible de remontar a la hora de pedir nuevas becas o postularse para empleos nuevos.
10. ¿Seré capaz de sacar el máximo provecho de la oportunidad que se me brinda, aprovechando entre otras cosas para generar vínculos duraderos con los futuros colegas de otros lugares del mundo? Ese objetivo no debe perderse nunca de vista, porque un programa de intercambio es el inicio de un camino, no su final. Una excesiva timidez, o algún grado de inhabilidad social pueden significar que el estudiante vuelva a su país con las manos vacías en este aspecto, lo cual es muy triste y significa de alguna manera el desperdicio de parte del tiempo, esfuerzo y dinero invertidos en la experiencia. 
    

Una vez respondidas a conciencia estas preguntas, se puede empezar a preparar las valijas, porque un intercambio es siempre una línea valiosa en un currículum. Pero se debe ser honesto, y si hay algo que no cuadra en las respuestas, es mejor no embarcarse en un potencial fracaso, porque hay siempre otros que pueden aprovechar mejor esa oportunidad.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela

Este bello poema me llegó vía mail, y su autor es David Sosa Ortega, estudiante de Geología, cursando el 4to año en la Universidad de Pinar del Río, Cuba, y suscriptor del blog.

«Madre Tierra».

Por David Sosa Ortega
Quien pudiera aliviar tus depresiones

Y en tu tierra fértil ser semilla que germina;

Ser tus cumbres, tus divinas transgresiones,

Ser tu magma, ser tus valles, tu colina.

Cuántos años de este tiempo que reclama

Oh mi Tierra, de guijarros y aluviones,

Has vivido junto al cruel y al que te ama,

Y aún les brindas por igual tus bendiciones.

No es el verso quien responde a tu llamado

De la paz de tu selva en agonía,

De tu suelo corrompido y perforado,

Del exceso de los gases noche y día.

Oh mi Tierra, nuestra Tierra prometida

No es el verso, es el alma que te llora,

La de humanos que te curan cada herida,

Los de antes, del mañana, los de ahora.

Espero que lo hayan sabido apreciar tanto como yo. Hasta el próximo lunes. Graciela.

Muchas son las películas de aventuras en que los protagonistas luchan por su vida en espacios de arenas que pretenden «engullirlos», pero ¿existen esos «villanos de la geología»?

¿A qué se llama arenas movedizas o quick sands?

La definición más abarcativa sería la de un cuerpo de arena y/u otras partículas finas y sueltas, cuya estabilidad se pierde fácilmente, pudiendo por ende desmoronarse o generar pozos de succión que atrapan a los seres vivos que se aventuran en ellas, y que muy difícilmente pueden volver a salir.

Hoy son muchos los científicos que las consideran entre los riesgos geológicos que se deben incluir en los mapas, pese a que tienen características tan peculiares y tan poco conocidas, que durante muchos años fueron consideradas como mitos salidos de los westerns.

No obstante, hoy ya se sabe lo suficiente como para abordar su mapeo por la amenaza que representan, y por su ubicuidad, ya que como veremos más abajo, aparecen en una amplia variedad de entornos naturales. Tanto es así, que hasta tienen nombres locales, como es el caso de pudahi manal, según se las designa en tamil, idioma del sur de la India.

¿Dónde ocurren?

Hay al menos cuatro tipos de ambientes que dan lugar a este fenómeno, y en cada uno de ellos, las causas que lo originan son ligeramente diferentes, según veremos en la pregunta siguiente.

Pero vayamos al punto. Los lugares de ocurrencia son principalmente:

• en terrenos ribereños de corrientes efímeras o estacionales, especialmente en las curvas internas, y en márgenes escarpadas de depósitos de materiales arenosos que se acumulan luego de ser transportados como carga de fondo.
• en los bordes de espejos de agua de carácter permanente, como ríos, lagos y lagunas, en llanuras de marea y ambientes comparables, con dinámica de esteros y bañados.
• en áreas onduladas con suelos someros y napas poco profundas.
• en zonas desérticas con mantos arenosos espesos. Este último ambiente sorprende a la mayoría de las personas, porque suele asumirse que el fenómeno implica lodos o fangos, donde el agua tiene un rol vital. Ese preconcepto fue el causante de que las arenas movedizas se consideraran durante mucho tiempo un simple mito cinematográfico, ya que en las películas de cowboys se las presentaba en ambientes desérticos o semidesérticos.

¿A qué se debe la movilidad de las arenas movedizas?

Siendo los ambientes en que ocurren tan diferentes entre sí, los fenómenos que las provocan son también distintos, y debemos mencionar por lo menos dos efectos principales, según que esté o no presente el agua.

Veamos las dos alternativas.

¿Por qué se generan arenas movedizas en entornos ricos en agua?

Cuando las arenas movedizas se encuentran en ambientes en los que el agua está presente, la mezcla de arenas, arcillas, sales y agua que las forman, constituye un fluido, que se comporta como no Newtoniano.

En general, un fluido es una sustancia que se deforma, es decir que cede continuamente bajo la acción de un esfuerzo cortante. Ésa es la razón por la que toma la forma del recipiente que lo contiene, pues son las paredes del contenedor las que ejercen la presión deformante. En ausencia de esfuerzo, no hay deformación.

Pero no todos los fluidos son iguales, y en general se los puede dividir en dos grandes grupos: si la velocidad de deformación es directamente proporcional a la magnitud del esfuerzo cortante aplicado- como es el caso del agua o el aire- se trata de fluidos newtonianos.

Cuando la velocidad de deformación no guarda directa relación con el esfuerzo, el fluido se considera no newtoniano.

El efecto particular que nos interesa en los fluidos no newtonianos es que en ellos, la viscosidad disminuye cuando son agitados, y aumenta en estado de reposo. Conviene aclarar que además del esfuerzo, otros factores influyen en la viscosidad, entre ellos, la temperatura.

Ahora veamos los casos particulares en que los sedimentos arenosos pasan a comportarse como fluidos no newtonianos, constituyéndose en arenas movedizas.

En situaciones normales, los granos de arena están estrechamente empaquetados, generando suelos estables, pero en condiciones específicas esa compactación se pierde, permitiendo el ingreso de agua en abundancia entre las partículas, con lo que se forma una suspensión que en muchos casos incluye también materia orgánica, como hojas y otros restos que disminuyen la densidad del conjunto, permitiendo su flotación sobre el agua, y enmascarando la presencia de esta última. Eso forma una verdadera trampa, como vemos con terror en las películas que ya he mencionado muchas veces.

En general, la flotación del sistema está garantizada por corrientes ascendentes del propio cuerpo de agua, que busca aliviar la presión hidrostática a la que los materiales sobreyacentes y su propio volumen la están sometiendo. De no ocurrir este efecto, las arenas no flotarían en el agua. Pero cuando lo hacen se comportan como arenas movedizas.

¿Por qué se forman arenas movedizas en ambientes desérticos?

En zonas donde por largos intervalos no hay precipitación alguna, y existen en cambio dunas de arena, ocurre un fenómeno térmico muy interesante.

En las pendientes suavemente inclinadas de los médanos, la temperatura de las arenas asciende vertiginosamente durante el día, mientras que en la pendiente abrupta, se constituye un área de sombra con una temperatura mucho menor.

Esto produce un flujo de aire por convección térmica, a través de los espacios porosos de las arenas sueltas, lo que disminuye notablemente su densidad global, permitiéndoles ceder fácilmente ante las presiones aplicadas, como lo hacen las arenas movedizas que contienen agua. Se generan así pozos en los que los seres vivos resultan atrapados.

¿Pueden sedimentos antes estables convertirse en arenas movedizas?

Sí, efectivamente, muchos de los depósitos son originalmente terrenos estables, pero dejan de serlo cuando diversos fenómenos destruyen la compactación y estructura preexistente, dejando los espacios que el agua y el aire requieren para producir los efectos que señalé más arriba.

Los más comunes entre los factores que determinan una pérdida de estabilidad suficiente como para generar arenas movedizas son:

• Envejecimiento: término que describe los cambios producidos a lo largo del tiempo, en la compresibilidad y resistencia propias de los materiales granulares. Participan del envejecimiento procesos diagenéticos como la compresión, reptación, cementación, meteorización, etc. Este tipo de cambios es lento y progresivo.
• Terremotos que pueden colocar a las aguas subterráneas en situaciones de stress, forzándolas hacia arriba, y permitiéndoles saturar terrenos antes estables.
• Modificaciones antrópicas relacionadas con extracciones de áridos o de aguas subterráneas.

¿Hay forma de salir si se cae en arenas movedizas?

Sí, pero sólo si se mantiene la calma y la sangre fría, ya que no se trata de operar con fuerza sino con paciencia.

En efecto, ya les conté más arriba que en los fluidos no newtonianos, la agitación reduce la viscosidad, con lo cual las arenas darán menos sustento al accidentado, que se hundirá más fácilmente.

Son los movimientos muy lentos los que menos acelerarán el hundimiento, y la alternativa más prometedora es disminuir la presión sobre los materiales que a lo largo de su deformación «engullen» al ser vivo.

Para disminuir la presión, (que es igual a la fuerza sobre su superficie de aplicación), la superficie de contacto debe aumentarse tanto como sea posible, es decir que hay que tratar de acostarse, en movimientos pausados, para conseguir más flotabilidad en un medio más viscoso, en el que es más difícil hundirse. Desde la posición horizontal, la reptación lenta hacia la zona segura es la única opción… a menos que haya todo un equipo de salvataje, con elementos que puedan aplicar fuerzas suficientes como para anular la succión del fluido en deformación.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.
P.S.: La imagen que ilustra el post es de Imágenes google.

Nuevamente, una situación fuera de programa nos convoca en el blog. Se trata esta vez del terremoto acontecido en el océano Atlántico frente a Honduras.

¿Cómo, cuándo y dónde fue el evento?

A las 20 horas cincuenta y un minutos (hora local) del día martes 9 de enero de 2018, se produjo un terremoto de magnitud 7,6 de Richter, en el Mar Caribe, frente a las costas de Honduras.

La referencia geográfica más cercana es Swam Island (Isla del Cisne), perteneciente a Honduras, y distante 44 km del epicentro. Las coordenadas del lugar de liberación de la energía son 17,469° latitud N y 83,520° longitud W, es decir en el mar. La profundidad del hipocentro fue de 10 km.

Por haber ocurrido en entorno marino, el Centro de Alertas de Tsunami del Pacífico estableció una alerta verde de doce horas, entre las 22 del martes y las 10 de hoy.

El centro urbano sobre territorio continental más próximo, es la localidad de Barra Patuca en Honduras, a 201,9 km al sudoeste del epicentro.

¿Cómo es el marco geológico regional?

Les recomiendo ir a observar el mapa de la figura 1 antes de seguir adelante, para entender lo que aquí les explique.

Si bien la placa Caribe que les he resaltado en el mapa, es de tamaño modesto, toda la región centroamericana y caribeña, presenta una gran complejidad geológica, porque también se reúnen allí otras cuatro placas de mayor tamaño.

Figura 1

Esas placas son la de Norteamérica, la de Sudamérica, Nazca, y Cocos.

En el caso que hoy nos ocupa, el contacto que protagonizó el evento es el que afecta a la placa Caribe por su parte norte, donde la placa de Norteamérica se mueve hacia el oeste respecto a ella, con una velocidad aproximada de 20 mm por año.

Se trata de un contacto de conservación, con fallas transformacionales que se extienden hacia el este desde la isla de Roatan hasta Haití. Es decir que a diferencia de la subducción de que hemos hablado otras veces, aquí las placas se deslizan lateralmente, sin que ninguna de ellas se hunda bajo la otra.

Las mencionadas fallas transformantes, representan además, los límites norte y sur de la Fosa de las Islas Caimán.

¿A qué se debió el sismo?

El sismo se produjo casi seguramente por la repentina liberación de alguna de las porciones de la placa norteamericana- segmentada por las fallas ya mencionadas- que habría estado «trabada» en su movimiento, y por esa misma razón fue acumulando energía hasta poder alcanzar el punto de ruptura que le permitió recuperar su desplazmiento habitual.

¿Cuáles son las áreas sísmicas en el territorio continental de Honduras?

El territorio continental de Honduras tiene básicamente dos áreas con algún riesgo sísmico, y ellas son:

• Sistema de fallamiento Guayape, localizado en la parte oriental, donde hay numerosas fallas de desplazamiento lateral de rumbo NE. Este sistema presenta un grado bajo de sismicidad, pero las fallas que lo componen presentan evidencias de actividad reciente.
• Sistema de fallas de la Depresión de Honduras, que comprende las fosas tectónicas de edad cuaternaria de la región intrapiaca de corteza continental antigua, que muestran fallamiento oblícuo y normal en echelon.

Ambas zonas podrían verse rectivadas en el acomodamiento consecuente al sismo de ayer, pero afortunadamente su comportamiento siempre se ha registrado como de sismicidad moderada a baja.

¿Por qué no hubo daños reportados?

La distancia que mencioné más arriba entre el epicentro y las áreas pobladas, determinó que no se registraran daños personales, y solamente muy escasas consecuencias en algunas localidades de construcciones más precarias y cercanas a la costa.

El sismo se sintió también, y también sin daños, en Belice y hasta en el departamento mexicano de Quintana Roo en la península de Yucatán.

En la capital hondureña, Tegucigalpa, pasó prácticamente inadvertido. Por esta causa, pese a que la magnitud de 7,6 en escala Richter es de moderada a alta, la intensidad según Mercali modificada, fue muy baja.

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Un abrazo y hasta el lunes. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es del USGS (Servicio Geológico de los Estados Unidos)

Este tema fue novedoso en la década del noventa, y si bien desde entonces hay alrededor de mil plantas en operación, mucho me temo que el tema no se difundió como merece.

Es por eso que vuelvo a actualizar el concepto, hasta ahora abrazado casi sin excepciones, solamente por ONGs.

¿Cuál es el principio básico de las plantas de tratamiento de aguas servidas que incluyen el complejo suelo-planta?

Toda la idea se fundamenta sobre el reconocimiento de que algunas plantas muy específicas metabolizan determinados contaminantes sin sufrir daños, y devolviendo efluentes en muchos casos más limpios que los que habitualmente salen de las plantas de tratamiento tradicionales.

¿Cómo es el diseño de estas plantas de tratamiento?

Comencemos por recordar el sistema tradicional, ya que las primeras etapas se mantienen también en este modo alternativo de tratamiento y recuperación.

Los principales componentes de los sistemas sépticos residenciales tradicionales son: un tanque, o un sistema domiciliario de conducción hasta una cámara séptica, hacia donde las aguas negras son movilizadas por simple gravedad- o en casos particulares con bombas adecuadas-; una cañería que da salida a los fluidos resultantes hasta los sistemas colectores cloacales de cada urbanización; y finalmente las plantas de tratamiento y depuración de los efluentes de toda la red domiciliaria.

Las aguas de desecho incluyen una variedad de sustancias orgánicas e inorgánicas cuya transformación comienza en el propio domicilio, en la cámara séptica, donde los sólidos orgánicos se depositan en el fondo, generando un sedimento fangoso, mientras que los elementos más livianos, como grasas, papel higiénico, etc., forman una especie de espuma en la parte superior.

El agua algo más clara que queda entre ambas fracciones es la que sale por las vías de conducción hacia la red cloacal. En este ambiente empobrecido en oxígeno, proliferan las bacteria anaeróbicas, que a lo largo de un tiempo descomponen los materiales orgánicos, generando a partir de ellos gases como el metano y el sulfuro de hidrógeno (tan fragante como los huevos podridos) que se liberan por tubos de ventilación, generalmente ubicados en los techos de los domicilios.

Por cierto el trabajo de las bacterias anaeróbicas es incompleto y sólo significa una primera etapa en todo el proceso.

Más tarde, las aguas que se han conducido por la red cloacal, alcanzan las plantas de tratamiento, que tienen diversos diseños en las distinatas ciudades y países, según las correspondientes regulaciones legales.

Esta nueva etapa de tratamiento que se conoce como secundaria, normalmente ocurre a gran distancia de las áreas más pobladas y clásicamente incluye un pasaje por arenas y gravas filtrantes de los materiales más gruesos, antes del ingreso a nuevas piletas de decantación para permitir la continuación del proceso de digestión por las bacterias anaeróbicas en los fangos del fondo, y de las aeróbicas – que descomponen otras sustancias desechadas en elementos inocuos- en las áreas superficiales.

La tercera etapa apunta a eliminar los elementos patógenos, para lo cual se usan normalmente desinfectantes y agentes químicos como el cloro, entre otros.

Con un sistema bien controlado, y en óptimo funcionamiento, las aguas resultantes pueden considerarse lo bastante limpias como para su enterramiento o liberación en canales debidamente seleccionados.

En los sistemas alternativos, de los que existen numerosas variantes, una de las menos costosas es la inclusión de plantas en las áreas filtrantes, para generar un complejo más efectivo que la sola acción de los materiales inertes como la arena y las gravas que mencionamos más arriba.

Es decir que el cambio y la novedad ocurre en la etapa secundaria, mientras que todo lo mencionado en relación a las cámaras sépticas es exactamente igual.

La gran novedad es la inclusión, como elementos filtrantes, de suelos que se «construyen» sobre plataformas impermeables, para evitar contaminación in situ de las napas subterráneas y suelos naturales aledaños; y que se colonizan con plantas hidrófitas o limnófitas, es decir aquéllas que medran bien en suelos con escaso drenaje y por ende, permanentemente saturados de agua. Deben ser además plantas que se vean escasamente afectadas por los elementos presentes en las aguas grises, y que tengan afinidad por el clima de la zona, o sean tolerantes en cuanto a una cierta variabilidad.

Buenos ejemplos son: Phragmites communis, Scirpus spp y Thypa spp.

La función que cumplen estos sistemas mixtos de suelos y plantas, se relaciona con el efecto de la rizósfera (área afectada por las raíces), que por un lado aumenta la conductividad hidráulica, y por el otro genera secreciones de ácidos orgánicos de origen radicular. Todo en conjunto da lugar a un verdadero «reactor biológico» que puede tratar entre 10 y 50 veces más cantidad de aguas servidas en el mismo espacio que una planta de tratamiento tradicional.

¿Cuál es la ventaja del tratamiento con filtros suelo-planta, con respecto a las plantas tradicionales?

La principal ventaja ya fue mencionada, y es su mayor rendimiento por metro cuadrado, lo cual permite un mejor aprovechamiento para comunidades emplazadas en terrenos escarpados, rocosos o de difícil acceso que muchas veces dificultan la instalación de plantas de tratamiento que requieren grandes superficies.

Por otra parte, la presencia de la vegetación da al conjunto un aspecto menos ofensivo que las plantas de tratamiento tradicional, y sirven para reutilizar terrenos abandonados por otras actividades contaminantes como algunas formas de minería o determinados tratamientos industriales.

También son menos los requerimientos de insumos químicos, por la capacidad de la vegetación de actuar como un sistema que elimina o metaboliza buena parte de los desechos, que son aprovechados para extraer de ellos nutrientes.

Por otra parte, análisis químicos han demostrado que las bacterias patógenas como las Colii son tan escasas luego del tratamiento como para que el agua pueda usarse para todos los requerimientos sanitarios domésticos (higiene personal, lavado de ropa, aseo de la casa, riego de jardines, etc.), aunque no se recomienda beberla ni lavar con ella los alimentos, o regar huertas domiciliarias, sin adicionarle algún desinfectante extra.

¿Cuál es su principal desventaja?

Dos son las desventajas principales: una es el prejuicio de la población que tiende a creer que solamente el empleo de gran cantidad de desinfectantes garantiza un buen tratamiento de los vertidos; y la otra, el tiempo de espera hasta el completo funcionamiento de la planta, ya que la vegetación no crece de la noche a la mañana.

¿Ha habido ya experiencias satisfactorias?

Sí, tanto en Europa, como en América y África, habiéndose demostrado que el tiempo de espera se acorta en estos dos últimos continentes, porque el clima acelera el crecimiento vegetal.

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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.