Locos por la Geología

Continuamos coleccionando sonrisas a través de estas definiciones bastante poco ortodoxas.

Fonolita: instrumento musical de uso geológico.
Fósil guía: líder paleontológico. Fósil que conduce a los demás cuando van de city-tour.
Fractura: ruptura que puede producirse en una roca o en el geólogo que intenta escalarla.
Franklinita: hija de Franklin.

Fumarola: vicio de algunos volcanes.

Fusita: fusa pequeñita.

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Un abrazo y hasta el lunes, Graciela

Un poco en preparación del post que vendrá después, hoy quiero explicar un par de puntos.

¿Qué es la combustión?

La palabra combustión deriva del vocablo latino combustio que significa acción y efecto de quemarse enteramente. Procede del verbo comburere  que es a su vez el resultado de reunir el prefijo con que es abarcativo e implica global, total o completo, y el verbo urere que quiere decir quemar.

Y significa esencialmente un proceso de oxidación química rápida, con gran desprendimiento de calor. A su vez, la oxidación es una combinación con oxígeno, lo cual explica por qué se sofocan las llamas cuando hay déficit de oxígeno.

¿Qué es un combustible?

Es una sustancia capaz de generar y sostener un proceso de combustión por un tiempo prolongado. Lo que diferencia las sustancias inflamables de las combustibles, es que en el caso de las primeras, las llamas se desprenden de forma inmediata, tanto es así que la derivación etimológica de inflamable es precisamente desde la palabra flama, que significa llama.

En el caso de los combustibles, las llamas tardan un poco más en generarse. Sin embargo, conviene señalar que algunos combustibles son también inflamables. Así, por ejemplo, la nafta es combustible e inflamable, y el carbón en cambio es combustible, pero tarda en arder, y si no lo creen, pregúntenle al asador de turno.

¿Cómo se mide el valor de un combustible?

Para la valoración de un combustible se ha generado el concepto de potencia calorífica, con el que se designa el número de kilocalorías que desprende la combustión de un kilogramo de la sustancia de la que se trate.

Ya antes en otros posts les he explicado qué se entiende por caloría, y obviamente la kilocaloría es su múltiplo, es decir corresponde a mil calorías.

Entre los elementos de la tabla periódica, dos que habitualmente componen las sustancias combustibles son el carbono puro (C) y el hidrógeno (H).

La potencia calorífica del C es de aproximadamente 8.160 kcal, mientras que la del H es de 34.190; de allí que la eficiencia de un combustible será mayor cuanto más crezca su contenido en H. Pero claro, también aumentarán algunos de los riesgos de su uso.

¿Qué tipos de combustibles hay?

Como toda vez que presento una clasificación, les recuerdo una vez más, que no se trata de datos absolutos, sino que pueden existir tantas divisiones como criterios diferentes se apliquen, y cada una de ellas es válida en su correspondiente contexto. Les recomiendo profundizar sobre esto en el post específico.

En este caso, les presento una división muy clásica, aunque les advierto que hay otras más modernas. La razón de haberla preferido es que la considero la más clara para quienes no son especialistas.

La primera separación posible entre los combustibles es en dos grandes grupos: orgánicos y minerales. Son ejemplos del primer grupo, el carbón de leña, y el alcohol.

Pero nosotros, los geólogos, nos ocupamos de los combustibles minerales, aunque ellos también, en última instancia han sido generados por la materia orgánica, tal como veremos en un próximo post.

Dentro de los combustibles minerales, el estado físico que presentan permite su división en tres nuevas categorías: sólidos, como los carbones propiamente dichos y algunas sustancias de la familia del petróleo, como la brea; los líquidos, que son básicamente los petróleos; y los gaseosos, con el gas natural normalmente asociado a los petróleos líquidos.

En el caso de los dos últimos grupos- líquidos y gaseosos- su alto contenido en H, del orden del 10 al 50%, los hace más eficientes que los sólidos, que normalmente sólo contienen alrededor de un 5%.

¿Qué son los combustibles fósiles, y por qué se los llama así?

Pese a que el término puede generar alguna confusión, si se lo analiza etimológicamente todo queda muy claro.

Ya cuando les expliqué qué son los fósiles, les dije que esa palabra procede del latín fossare, que quiere decir cavar, de tal modo que en realidad no significa otra cosa que el hecho de que la gran mayoría de los combustibles minerales se encuentran enterrados, y debe perforarse el terreno para acceder a ellos.

Es así que cuando se habla de combustibles fósiles, no se alude de ninguna manera a los restos de organismos del pasado geológico que se han conservado de maneras diversas, pero que permiten reconocer en mayor o menor medida su forma original.

Muy por el contrario, si bien los restos orgánicos son la materia prima tanto de lo que luego serán carbones y petróleos, como de los fósiles s.s., la formación de unos implica la destrucción de los otros.

En otras palabras, un conjunto de restos orgánicos puede:

a) preservar total o parcialmente sus formas, conduciendo a la generación de restos fósiles; o bien

b) entregar sus componentes químicos, destruyéndose así sus formas orgánicas primigenias, para dar lugar a la formación de combustibles, que sólo se llaman fósiles porque están normalmente bajo la superficie terrestre.

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

Gerardo Murillo es un artista, pero también un estudioso de los volcanes, nacido en México el 3 de octubre de 1875. Debe su nombre artístico (Dr. Atl) al escritor cordobés Leopoldo Lugones, quien lo denominó así por la palabra que significa agua, en náhuatl.

Luego de sufrir la amputación de una de sus piernas comenzó a volar por encima de los paisajes que deseaba inmortalizar, llamando a esa visión «aeropaisaje».

Fue autor del libro Cómo nace y crece un volcán: el Paricutín, publicado en 1943.

Falleció el 15 de agosto de 1964 en la ciudad de México.

Toda esta información, así como la foto que les presento, es extractada de este sitio, donde pueden ver muchas otras de sus obras, y una biografía más completa.

El lunes pasado subí la primera parte de este post, de modo que deberían ir a leer esa introducción antes de comenzar la lectura de éste de hoy.

En ese momento, las preguntas que respondí fueron las siguientes:

¿Cuáles son los elementos fundamentales del clima?

¿Qué es la radiación solar?

¿Qué es la constante solar?

¿Qué puede decirse de la temperatura?

¿Qué se entiende por temperatura equivalente y por sensación térmica?

¿Qué es la humedad atmosférica?

¿Qué son las precipitaciones y de qué tipo hay?

Hoy seguiremos desde este punto

¿Qué es la presión atmosférica?

El aire es una sustancia elástica, lo que determina su tendencia a expandirse en todas las direcciones del espacio, lo cual es posible hasta el límite de acción de la gravedad terrestre. Por ese motivo, ejerce una cierta presión, que sobre la superficie terrestre depende básicamente de su peso total, y convencionalmente se mide en las siguientes condiciones: al nivel del mar, a 40° de latitud y a 0°C. Ese valor equivale al peso de una columna de mercurio de 760 mm de altura y define la unidad de medida conocida como atmósfera, bario o bar.

Por simples razones de conveniencia, se generó la unidad Torricelli o torr (en homenaje a quien por primera vez midió la presión atmosférica), que equivale a 1mm Hg, por lo que 1 atmósfera es igual a 760 torr, y 1 torr es 1/760 atmósferas, o bares.

Todavía se trata de medidas incómodas, razón por la cual hoy la presión atmosférica se mide en hectopascales, según las siguientes equivalencias:

1 Hectopascal= 1 milibar, la milésima parte de una atmósfera, y 0,760 mm de mercurio o torrs.

La presión atmosférica depende de los restantes elementos meteorológicos, de la altitud, y de la latitud.

Esto último se debe a la forma particular de la Tierra que se puede considerar como abultada en el ecuador terrestre, y por ello son en esa latitud, menores las presiones atmosféricas.

Todos esos factores determinan la existencia de gradientes de presión tanto verticales como horizontales. Se entiende como gradiente vertical la cantidad de metros que hay que ascender o descender para que la presión cambie en 1 torr.

La cantidad de metros que hay que desplazarse horizontalmente para ese cambio de 1 torr se conoce, en cambio como gradiente horizontal.

Esas variaciones son las que generan los vientos locales y la circulación atmosférica global, ya que el aire tiende a moverse en la dirección que más favorece la igualación de las presiones.

¿Qué es el viento?

Aclaremos primero que el viento forma parte en realidad de la circulación atmosférica de la que hablaremos en seguida, pero vale la pena adelantar algunos conceptos previos, y aplicables sobre todo a situaciones locales.

Se define como viento a una masa de aire en movimiento, como resultado de las diferencias de presión entre dos puntos, es decir que se relaciona directamente con el gradiente horizontal de presión, creciendo su velocidad con el aumento del gradiente. Es obvio que el aire se mueve desde las zonas de mayor presión hacia las de menor. El viento toma el nombre del punto cardinal desde el cual procede, de modo que si hablamos de viento sur, sabemos que sopla de sur a norte. No obstante, la dirección siempre adquiere una desviación que depende de la Fuerza de Coriolis que hemos mencionado ya antes, pero que será motivo específico de otro post más adelante.

La velocidad, que como dijimos depende esencialmente del gradiente, se ve modificada por factores como el relieve, entre otros, y se mide con el anemómetro.

Según las velocidades alcanzadas, el viento va adquiriendo distintos nombres, señalados en la escala de Beaufort. Por cierto se trata de velocidades promedio a lo largo del tiempo de duración del fenómeno, sin embargo existen normalmente aumentos repentinos que cuando ocurren durante un tiempo muy acotado reciben el nombre de ráfagas.

En la Figura 1 se ve una de las versiones de la Escala Beaufort, y digo una de las versiones, porque hay modificaciones en las que se incluye un grado 12, correspondiente a huracanes, con velocidades superiores a las marcadas en la tabla, y cuyos efectos se consideran «catastróficos». No obstante, cabe señalar que existe una escala separada para los tornados que es la de Fujita.

La Figura 2 corresponde a la simbología normalizada para cada grado de la escala.

¿Qué se entiende por circulación atmosférica?

Como ya he dicho más arriba, el viento y numerosos fenómenos locales son obviamente parte de la circulación atmosférica, pero en general se tiende a privilegiar dentro de este último concepto, a los movimientos habituales y de gran compromiso regional, tales como los vientos alisios, por mencionar algunos. Por esta razón, se trata de un tema muy importante y extenso, que profundizaremos en otros posts.

Aqui sólo me referiré a las generalidades de los procesos que rigen esa gran circulación planetaria y que involucran esencialmente al calor y la presión.

Así pues, los procesos que determinan la circulación son:

Advección: es la transferencia horizontal de calor en las partes bajas de la atmósfera, con ejemplos típicos en las corrientes cálidas que se mueven desde el ecuador hacia las áreas circundantes y más frías. Esas trayectorias se ven modificadas por el efecto de Coriolis, que como ya dije, describiremos en detalle en otros posts.

Convección: Es el ciclo esencialmente vertical, en el que el aire se calienta más cuanto más próximo se encuentra a la superficie terrestre, porque el calor específico  de las rocas y sedimentos es relativamente bajo. Esa mayor temperatura dilata el aire, con lo que su densidad disminuye y tiende a ascender, llegando a zonas más frías, en que se contrae y desciende otra vez, lo cual genera un ciclo cerrado, que puede ser modificado por agentes externos.

Si bien estos dos procesos son inicialmente térmicos, generan también cambios de presión, y por cierto no actúan de manera aislada, sino que se modifican entre sí, formando un sistema mucho más complejo que lo que les acabo de esquematizar.

Para complicar aún más el panorama, existen los procesos adiabáticos,que implican cambios en el volumen y temperatura del aire, pero sin aportes ni pérdidas significativas de calor. Un ejemplo clarificador ocurre cuando se opera con el inflador de una bicicleta, que caliente el aire en la cámara por compresión, aunque no haya ninguna fuente de calor cercana.

Los fenómenos adiabáticos se relacionan estrechamente con la convección. Cuando el aire desciende, ya dijimos que se comprime, y esa compresión es la que genera calor, sin ninguna fuente externa. El proceso inverso también ocurre

En otras palabras, al comprimirse el aire en zonas bajas, se calienta, mientras que en las zonas altas, donde está más enrarecido, se dilata perdiendo temperatura. En estas situaciones, no hay calor entrante ni saliente, sino que es la energía del trabajo realizado para contraer o dilatar el aire, la que hace variar la temperatura.

¿Qué es la tensión de vapor?

Ya hemos dicho en algún otro momento que los vapores y los gases son elásticos, vale decir que tienden a ocupar el mayor volumen posible, ejerciendo por ende en el sistema que los contiene, una presión también llamada fuerza elástica o tensión.

Esa tensión, cuando se refiere al estado meteorológico, es altamente dependiente de la temperatura del aire, su presión y la circulación.

A su vez, incide notablemente en el proceso de evaporación y de condensación, con lo cual se modifica el ciclo del agua en la naturaleza.

¿Qué es el punto de rocío?

El punto de rocío es el nombre que se asigna a la temperatura en la que empieza a condensarse el vapor de agua contenido en el aire.

Pese a su nombre, el resultado de esa condensación puede ser no solamente rocío sino también niebla, neblina, o inclusive, en temperaturas suficientemente bajas, escarcha.

En la primera parte de este post, que subí la semana pasada, les expliqué los conceptos de humedad absoluta y humedad relativa; pues bien, cuando el aire se satura, es decir que la humedad relativa es igual al 100 %, es cuando se llega al punto de rocío.

La saturación se produce según dos procesos inversos: o bien aumenta la humedad relativa, sin cambiar la temperatura; o bien desciende la temperatura, manteniéndose la misma humedad absoluta del aire, con lo que el porcentaje de la relativa aumenta, porque a menor temperatura, la capacidad de contener humedad es menor. También pueden conjugarse ambas cosas.

Este punto de rocío es de importancia vital, porque existen zonas donde no se producen precipitaciones significativas durante varios años consecutivos, pero la condensación en forma de rocío alcanza para sustentar la vida vegetal, y por ende la de la fauna que de ella depende. Un ejemplo típico es la Puna de Atacama.

¿Cuáles son los principales factores que modifican localmente las condiciones climáticas?

Debo aclarar que aquí sólo mencionaremos los factores que inciden en las variaciones regionales del clima terrestre.

Sobre los factores que generan variaciones y cambios climáticos a nivel del planeta completo, como unidad indivisible, vendrán más adelante otros posts, aunque algo les he venido ya adelantando, pongamos por caso, cuando les hablé de los movimientos planetarios terrestres.

Pero tampoco hablaremos ahora de los factores que inciden muy localmente en cada uno de los elementos mencionados, sino de los que modifican las condiciones climáticas de regiones extensas, y ellos son:

• Altitud, por los efectos que ya mencioné y que se ejercen sobre la distribución de la radiación solar, primariamente.
• Posición respecto a barreras orográficas, como cordilleras y cadenas montañosas que alteran la circulación atmosférica, y que fundalmentamente determinan diferencias en la carga de humedad a uno y otro lado de ellas. Es un ejemplo típico la sombra pluvial, como se denomina a la pendiente oriental de los Andes, donde se generan condiciones de aridez porque la humedad de los vientos procedentes del océano Pacífico se descarga en la vertiente occidental.
• Proximidad o lejanía respecto a las grandes masas de agua, que son moderadoras de los extremos climáticos, por las características térmicas del agua misma, según lo expliqué hace ya tiempo en un post.
• Cubierta vegetal, que es modificadora del clima y a su vez dependiente de él, lo que crea relaciones muy complejas en el sistema.
• Características del material que constituye la superficie del terreno, las cuales inciden sobre el valor del albedo, que he definido antes.
• Grado y características de la urbanización.

Por cierto, todo lo dicho es una síntesis muuuuuyyyyyy apretada, de modo que volveremos una y otra vez sobre estos temas, cada vez con mayor profundidad.

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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.

Las otras dos figuras son también de Google, pero he perdido la pista de su origen.

Ya en un post anterior les presenté las diez situaciones más peligrosas que he vivido en el campo durante mi carrera profesional.

Y como prometí entonces, comienzo a narrar cada uno de esos eventos.

El primero, y con mucho, el más peligroso fue cuando nuestro campamento fue enteramente revuelto por la Policía Federal y Gendarmería en un operativo conjunto, durante la dictadura de 1966 a 1973 , menos  mencionada tal vez, pero no menos lesiva que la del 76 en adelante.

En la imagen pueden ver el sitio aproximado donde ocurrió, en el año 1970, cuando yo era estudiante, y estaba participando de un campamento de trabajo en el Arroyo Saguión, en la Provincia de Córdoba.

En esa oportunidad el objeto era hacer una práctica de manejo de instrumental, de modo que estábamos levantando el lecho con plancheta, brújula taquimétrica, teodolito y a paso y brújula de mano, en distintos trechos.

El primer día llegamos- mis compañeros Juan Carlos († ) Ricardo y yo, con el profesor Dr. Marcelo Pensa († )- armamos las carpas y partimos al extremo más alejado de la zona que debíamos mapear, para ir desde allí acercándonos al campamento, mientras realizábamos las mediciones del caso.

Esa noche cenamos junto al fuego, y nos retiramos a las carpas, después de cantar un rato, y disfrutar la serenidad del paisaje.

A la mañana siguiente, luego de desayunar, partimos caminando sobre el lecho de arena, con la intención de llegar al último punto levantado el día anterior y desde allí regresar trabajando.

Habríamos caminado unos 600 o 700 metros, cuando de pronto, desde las márgenes del arroyo, saltaron hacia el lecho, una docena o más de gendarmes y policías federales empuñando armas largas con las que nos apuntaron mientras nos rodeaban gritando «¡No se muevan! ¡Manos arriba! ¡Tiren las armas!»

Pararnos y levantar las manos fue fácil, pero ¿tirar las armas? ¿qué armas? Después supimos que ellos habían tomado el estuche del trípode de la plancheta por una escopeta o vaya a saber qué.

No puedo decirles cómo me temblaban las piernas, y el terror que significó que nos llevaran de regreso al campamento, con las manos en alto, en fila india y rodeados de gente armada que no paraba de dar órdenes a los gritos.

Cuando llegamos al campamento, lo encontramos todo patas arriba, ya que otro grupo de militares que allí esperaba se había ocupado de desarmar las carpas, los bolsos, y revisar también la camioneta.

El terror duró varias horas, porque en esa época sin celulares, dependíamos enteramente de las radios de que disponían los militares, y a ellos no les interesaba en lo más mínimo que llamáramos a nadie.

Cuando el profesor explicó lo que hacíamos y dijo que pertenecíamos a la Universidad, tampoco se les movió un pelo, y sólo nos salvó el hecho de que el Dr. Pensa era también docente en el Liceo Militar General Paz, y cuando lo mencionó, fue que los gendarmes se comunicaron con las autoridades del liceo que respondieron por él.

Creo que a eso le debemos no haber desaparecido entre tantos otros.

Por cierto, cuando después de varias horas nos dejaron en libertad, no nos quedó tiempo más que para juntar las cosas y volver a casa, en mi caso, todavía temblando.

A partir de ese día, cada vez que hacíamos salidas al campo, pasábamos antes a reportarnos ante la autoridad policial más próxima, lo que a aveces llevaba hasta una hora de explicaciones.

Para dimensionar el riesgo les recuerdo que el año anterior había sido el Cordobazo, y ese mismo año, la toma de la Facultad de Ciencias Exactas en la que yo estudiaba, toma en la que me tocó estar, y que puedo decir que fue uno de los peores horrores que conocí. Si no la he incluido en la lista es solamente porque no ocurrió en el campo.

Ahora, ya que estamos, les cuento algo sobre el Arroyo Saguión, que forma parte de la cuenca de las Salinas Grandes, región del noroeste de la Provincia de Córdoba, que ostenta un clima semidesértico, por lo cual los cursos de agua tienen sus nacientes en las partes altas de las sierras, donde las precipitaciones son más frecuentes. El arroyo normalmente se encuentra seco, como casi todas las corrientes que en su mayor parte se insumen en las parte baja para formar parte de las aguas subterráneas.

Esto determina que la cuenca se considere arreica en parte y endorreica en su conjunto.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es obviamente de Google maps.