Locos por la Geología

Para mi sorpresa, en conversaciones sociales descubrí que mucha gente cree que Geodesia y Geología son términos sinónimos, cuando en realidad hacen referencia a dos disciplinas científicas diferentes, aunque estrechamente relacionadas en muchos puntos

¿Qué es la Geodesia?

El término Geodesia procede de tres vocablos griegos:  γη ( que corresponde a ge, significa tierra y reconoce la derivación geo: γεω ), δαιειν ( que corresponde al verbo daiein: dividir) y finalmente el sufijo ια  (=ia que significa cualidad o pertenencia.

Esta composición se debe a Aristóteles (384-322 a. C.) y fue aplicada a dos contextos diferentes: por un lado a las divisiones geográficas del cuerpo terrestre, y por el otro a la división catastral que definía propiedades.

Su impulso más importante es debido a la Escuela de Alejandría, donde sabios como Eratóstenes lograron las primeras mediciones planetarias, de las que ya vendrán posts en su momento.

Tal como hoy se la entiende, la Geodesia se ocupa del relevamiento y la representación de la forma global de la Tierra, y de los espacios que la componen, con sus modelados naturales y artificiales.

Tiene también una aplicación matemática para la medición y el cálculo sobre superficies curvas.

¿Cuántas disciplinas menores componen la Geodesia?

Existen dos ramas principales, desde las cuales, a su vez, surgen numerosas áreas de especialidad.

La principal división es entre la Geodesia Superior o Geodesia Teórica, y la Geodesia Inferior o Geodesia Práctica.

¿De qué se ocupa la Geodesia Teórica?

En general su objetivo es la Tierra, comprendida como un cuerpo unitario, por lo cual se aboca a medirla y representarla en términos globales.

Se divide en Geodesia Física y Geodesia Matemática, siendo la primera de ellas la encargada de definir la figura terrestre y sus variaciones locales. Se la conoce también como Geodesia dinámica, Geodesia por satélite, Gravimetría, Geodesia astronómica, Geodesia clásica, o Geodesia tri-dimensional.

Su objeto más importante de estudio es la observación y descripción del campo de gravedad y su variación temporal y espacial.

La Geodesia Matemática, en cambio, establece métodos y técnicas para la construcción y el cálculo de las coordenadas de redes de puntos referenciales básicos para el levantamiento cartográfico de un país o región.

¿De qué se ocupa la Geodesia Inferior, o Geodesia Práctica?

De representar porciones menores de la Tierra donde la curvatura planetaria no resulta sensible, y por lo tanto las superficies medidas pueden serlo como si fueran planas.

Cuenta con ciencias auxiliares como la Cartografía, la Fotogrametría, etc.

Disciplinas menores dentro de esta rama se ocupan específicamente de la administración territorial. Ellas son: la Cartografía sistemática, el Catastro inmobiliario, el Saneamiento rural, etc.

Una disciplina muy reciente es la Arqueogeodesia, propuesta en 1990 por James Q. Jacobs, y redefinida por él mismo en 1992, en su tratado «Archaeogeodesy, A Key to Prehistory», como la determinación de la posición de lugares y puntos, la navegación, la astronomía y la medición y representación de la Tierra en tiempos prehistóricos o antiguos.

¿Cómo se relacionan Geología y Geodesia?

La Geodesia analiza la configuración y magnitud del espacio físico terrestre, por lo cual es quien da la referencia geométrica y de localización para todas las demás geociencias, entre ellas la Geología, la Geomorfología y la  Geografía; pero también para los instrumentos de los que todas ellas se valen, como la Geomática y los Sistemas de Información Geográfica entre otros.

En otras palabras, la Geodesia se encarga de establecer los sistemas de referencia para la planimetria y altimetría de que se valen las geociencias.

¿En qué se diferencian esencialmente Geología y Geodesia?

Mientras que la Geodesia es una ciencia cuantitativa y principalmente de observación y medición, la Geología es una ciencia interpretativa que pretende comprender los por qués de los espacios y formas que la Geodesia describe, intentando establecer su pasado pero también su evolución posterior.

Geodesia es, en una simplificación máxima, una ciencia de formas y espacios, y Geología, una ciencia de procesos; pero ambas están profundamente interdigitadas, y se condicionan mutuamente.

En efecto, toda interpretación de un paisaje parte de una descripción de él; y a la inversa, el paisaje que se describe y mide es enteramente dependiente del momento en que se realiza, porque es una «foto» que en realidad compone una película en las que los procesos se entrelazan permanentemente.

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

Joseph McGurl nació en el Año 1958 en Massachusetts, EE. UU.

La pintura que les presento incluye el paisaje de lo que probablemente es una cuesta o al menos una pseudocuesta. No puede uno estar del todo seguro, por las licencias artísticas que los pintores pueden tomarse, no obstante una de esas dos geoformas, que ya les explicaré en posts de días lunes, fue seguramente la inspiración de Mc Gurl.

El sitio original de donde tomé la reproducción es éste.

Un abrazo y nos vemos el lunes. Graciela.

¿Qué se entiende por lluvia ácida?

Es esencialmente una precipitación pluvial, (aunque puede ser también nival o sólida, en caso de tratarse de granizo, y hasta generarse como sublimados en ausencia de verdaderas precipitaciones) cuyo pH es inferior a 5,6. Les recuerdo que precisamente es el agua pura la que se usa como referencia del valor neutro de pH que corresponde a 7. Por arriba de ese punto, las sustancias son básicas, y por debajo, son ácidas.

Ciertamente, conviene agregar que el agua de lluvia nunca es químicamente pura, según explicaré más abajo, de suerte que su pH normalmente ronda valores en un  intervalo entre 6 y 5,6.

¿Cómo se produce la lluvia ácida?

De manera muy esquemática pueden verlo en la foto, que seleccioné entre las muchísimas posibles que me ofrecía Internet, porque fue la única en la que encontré las fuentes naturales (los volcanes, por ejemplo), además de las artificiales, como responsables de emisiones que acidifican el agua de lluvia.

Algo digno de celebrarse, sin duda, porque siempre se ve un sesgo muy pronunciado y antropocéntrico en la información ambiental. Por eso me gustó, y aprovecho para repetir una vez más: no somos los únicos contaminadores, ni los más poderosos, aunque eso nos duela en el amor propio, que pretende hacernos el centro absoluto de cuanto ocurre en el planeta. Mal que nos pese, no lo somos, afortunadamente.

La lluvia ácida resulta de la combinación química entre la humedad contenida en el aire y los óxidos de nitrógeno, azufre, y hasta carbono, que en estado gaseoso forman parte de la composición atmosférica en un momento y lugar dados.

Esa interacción entre los mencionados óxidos y los oxidrilos presentes en la humedad atmosférica y/o el agua de lluvia. genera los siguientes ácidos: nítrico, sulfuroso, sulfúrico y más habitualmente carbónico. Cuando esos compuestos químicos caen a la tierra debido a las precipitaciones, se habla, en términos generales, de lluvia ácida.

¿Desde cuándo se conoce este fenómeno?

La primera descripción científica de este fenómeno data de 1965, y por su novedad llegó a suponerse que era totalmente causada por la actividad humana. Luego de algunos años de debates y profusión de investigaciones, pudo establecerse que existe un alto componente natural en el fenómeno, no obstante lo cual, es cierto que se ha visto incrementado desde los inicios de la era industrial

¿Cuáles son las reacciones químicas que producen lluvias ácidas?

Comenzaremos por analizar las reacciones y transformaciones químicas a partir del azufre (S), nitrógeno (N) y carbono (C) que se encuentran en la atmósfera, e inicialmente se combinan con el oxígeno, que es uno de los dos componentes principales del aire. La procedencia del S, N y C será motivo de la siguiente pregunta y su correspondiente respuesta.

Cuando hay azufre presente en el aire, éste se oxida a dióxido de azufre.

S + O2 = SO2

Puede ocurrir también que el dióxido de azufre llegue a la atmósfera directamente como tal.

El dióxido de azufre se oxida desde su fase gaseosa por reacción con el radical hidroxilo, generando trióxido de azufre que se convierte rápidamente en ácido sulfúrico (H2SO4) al reunirse con el agua, todo según las siguientes reacciones:

SO2 + OH= HOSO2

HOSO2 + O2 = HO2 + SO 3

SO3 + H2O = H2SO4

El óxido nitroso (NO) se forma por reacción entre el oxígeno y el nitrógeno, que son precisamente los dos componentes principales y naturales de la atmósfera, cuando hay elevadas temperaturas.

O2 + N2 = 2NO

Hay luego más oxidación, y posteriormente el óxido nítrico combinado con agua, genera ácido nítrico (HNO3), que por ser soluble, reinicia el ciclo, todo según las siguientes reacciones:

O2 + 2NO = 2NO2

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

El carbono, que se libera en el aire como dióxido de carbono (CO2), se combina con el agua, generando ácido carbónico:

CO2 + H2O = CO3 H2

¿De dónde proceden los elementos químicos que causan la lluvia ácida?

Muchos de ellos son componentes absolutamente naturales, como es el caso del CO2 que es resultado de la respiración de los seres vivos, y su emisión crece con el aumento de la población.

También los compuestos de S y N pueden generarse sin que el hombre tenga injerencia alguna, directamente de los fenómenos volcánicos y postvolcánicos.

Todos esos compuestos, producidos naturalmente pueden recorrer grandes distancias desde el sitio de producción, a favor de los vientos, hasta alcanzar lugares a cientos o miles de kilómetros donde se precipitan como rocío, lluvia, llovizna, granizo, nieve, niebla o neblina.

Según el grado de concentración de los elementos acidificantes, el pH puede descender tanto como para alcanzar un valor de 3.

Otros generadores de compuestos acidificantes son las emisiones de residuos de combustión de hidrocarburos usados como fuente de energía, o contaminantes procedentes de fábricas, y vehículos de combustión.

Los incendios forestales y quemas de pastizales liberan también óxidos de nitrógeno, aun en zonas alejadas de la industrialización, y pueden ser naturales o provocados por el hombre.

¿Qué efectos tiene la lluvia ácida?

Sobre los suelos, el efecto depende en gran medida de la condición preexistente del material original. Si la precipitación ocurre sobre terrenos graníticos o del grupo de los granitoides, la acidez de la lluvia acentúa la del terreno original; mientras que en rocas basálticas hay algún grado de compensación entre acidez y basicidad.

En general la acidificación del agua en lagos, ríos y mares dificulta el desarrollo de vida acuática y afecta también a la vegetación y a toda la cadena alimentaria.

Existe además un efecto corrosivo, afectando paisajes carbonáticos y monumentos y edificaciones construidas con mármol o caliza.

Por otra parte, el enriquecimiento de H+ en los suelos cambia su capacidad de intercambio catiónico, con lo cual afecta el balance de los nutrientes esenciales y su disponibilidad para las plantas.

¿Hay estrategias aplicables para su control?

Sí las hay, pero en muchos casos implican costos adicionales, como por ejemplo la instalación de catalizadores que disocian el óxido antes de emitirlo a la atmósfera, y la reducción al máximo del contenido de azufre en los combustibles.
Por supuesto el control de las emisiones fabriles y la ampliación del sistema de transporte eléctrico también aportan a disminuir la acidificación de la lluvia.

Otra estrategia posible es no agregar tantas sustancias químicas que pueden ser potenciales contaminantes, en los terrenos cultivados.

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

El texto original en inglés pueden leerlo en el post del pasado viernes.

Este párrafo, como tantos otros, es magistral, razón por la cual sigo recomendando la lectura completa del libro «Eating dirt» de Charlotte Gill.

La tala ha ido siempre de la mano con la civilización. Es parte de quienes somos, cómo hemos modelado un hogar para nosotros en el mundo. Pero históricamente, el costo ha sido más que solamente la pérdida del paisaje. Algunos estudiosos han argumentado que es la destrucción de los bosques, seguida del abuso agrícola, lo que ha contribuido al colapso de muchas civilizaciones hoy extintas. Especialmente en el Mediterráneo, donde la gente dependía en algún momento de los árboles para mantener la humedad que sostenía los arroyos y ríos fluyendo a lo largo de todo el año. Y cuando los árboles se van, la tierra- el más básico suelo fundacional – los sigue muy poco después.

¡¡¡Magnífico texto!!! ¿No creen?

Nos vemos el lunes, buen fin de semana.

Graciela

Aunque parezca mentira, no todos los profesionales son tan prolijos y cuidadosos como deberían ser, a la hora de recoger las muestras que se enviarán a laboratorio para diferentes análisis.

Y como yo he sido a lo largo de toda mi carrera, muuuuuyyyyy rompepelot minuciosa, me atrevo a presentar algunos tips, para los principiantes en primer lugar, pero también para mis colegas medio desaprensivos, que muchas veces me complicaron los informes finales de investigación, porque no tenían la menor idea de cómo, dónde y cuándo habían levantado determinadas muestras, simplemente porque las rotulaban de manera incompleta o inútil.

Aclaro que el muestreo del que hablaremos hoy es el correspondiente a suelos, no a rocas, fósiles ni sedimentos. Y dentro del suelo, lo que aquí les explico se relaciona con las fracciones que se someterán a análisis de rutina. Cuando se requieren muestras para micromorfología, dataciones, o algunos otros propósitos muy específicos, el procedimiento cambia por completo. Pero eso lo conversaremos en otros posts.

¿Dónde se toman las muestras?

Salvo que se esté trabajando en un perfil naturalmente expuesto en un arroyo, cárcava o barranco, las muestras se extraen de las calicatas, que no son sino los pozos de reconocimiento cuyo específico objetivo es el estudio de suelos.

Una de esas calicatas se ve en la foto, con los característicos escalones que dan acceso a la misma, la pala que es referencia de tamaño, y el rótulo identificatorio del sitio de emplazamiento.

La foto es lo que se toma primero (les sugiero que repasen el post con tips para tomar fotos geológicas en el campo), para que no se vea el perfil demasiado perturbado, sino, en lo posible, en su estado más natural. Una segunda foto puede tomarse cuando ya se han identificado los horizontes y capas, que pueden marcarse con flechas de metal o plástico que se colocan en cada uno, o bien con marcas de cuchillo en los límites entre esos horizontes y/o capas.

¿Cuántas muestras se toman y en qué cantidad?

Normalmente se extrae una muestra por cada horizonte o capa identificado, salvo que se desee representar distancias verticales preestablecidas, por alguna razón. En este último caso, se toma una muestra toda vez que se alcance esa distancia, esté o no dentro de un horizonte distinto del que representa la muestra anterior.

La cantidad óptima es de unos 500 g porque eso permite realizar todos los análisis de rutina, y reservar una cantidad suficiente para repetir cualquiera de esos análisis en caso de que los resultados sean dudosos, o se sospeche o compruebe algún error o accidente durante la manipulación.

En algunas situaciones, por ejemplo en zonas muy escarpadas, donde se necesitan las manos libres para asegurar ascensos o descensos; y por ende las muestras se cargan en una mochila sobre el hombro por largos trechos, puede disminuirse un poco el peso de material extraído, pero no debe ser menor que 250 g.

Por el contrario, cuando se recorren amplios espacios a bordo de camionetas que trasladan el equipo de un lado al otro, el peso de la muestra es un dato menor y puede llevarse la cantidad que se desee, puesto que siempre hay tiempo para desechar excedentes en el propio laboratorio.

¿Cómo se procede para el muestreo?

Como ya les dije, antes de muestrear se toman las fotos, y luego se procede a retirar el material desde abajo hacia arriba, para evitar que el material de arriba que suele desmoronarse en parte cuando se toma la muestra, contamine al de abajo.

En otras palabras, la primera muestra es la de fondo de pozo, luego la del horizonte inmediatamente por encima y así sucesivamente.

En el muestreo, la herramienta óptima es una palita cerealera, o en su defecto una de jardinería, con la cual se extrae el material para su embolsado.

Debe tenerse especial cuidado de no muestrear aquella parte del perfil en la que se hayan realizado pruebas con reactivos, para que luego los análisis no arrojen resultados falsos.

Las muestras de análisis de rutina se colocan en bolsitas de polietileno, preferentemente dobles, de modo que la etiqueta (es una de las opciones posibles) quede entre ambas bolsas, para que no se desprenda en el traslado, ni se borronee lo escrito con la humedad del suelo. Por otra parte, eso evita que se pierda material por rotura de la bolsa, que es un accidente bastante probable cuando se atraviesan campos con plantas espinosas, o uno anda saltando alambrados de púas. (No por intruso, sino para acortar caminos muchas veces).

Las bolsas pueden ser de cualquier color, salvo en análisis especiales que requieren bolsas negras, pero de eso hablaremos otro día.

¿Cómo se las etiqueta?

Esta pregunta tiene dos aspectos: por un lado, cómo es materialmente el etiquetado, y por el otro, qué se anota en dicha etiqueta.

Empecemos con la primera parte: existen etiquetas fabricadas as hoc, que incluyen un ojalillo por donde se pasa un hilo para atar las bolsas de las muestras. Obviamente esos rótulos quedan por fuera del material empaquetado, lo cual tiene un aspecto favorable, que es el hecho de que no se humedecen en contactyo con el suelo; y uno desfavorable, porque a veces el ojalillo puede romperse y se pierde la información.

Por mi parte, yo prefiero colocar el rótulo, en una bolsita de plástico de las más pequeñas que vienen, y entre las dos bolsas que uso para juntar la muestra, según señalé más arriba.

Pero además, con un rotulador indeleble, escribo al menos el número de la muestra en la propia bolsa.

Hay otras personas que prefieren cerrar las bolsas con cinta de enmascarar, sobre la cual anotan el número de muestra con rotulador. Esta opción deja poco espacio para escribir otros detalles, a menos que también se anote todo lo demás en una libreta, o en un rótulo extra que se puede adjuntar a cada paquete.

Y ahora pasemos a los datos que conviene anotar para muestras destinadas a análisis de rutina, en cada etiqueta. Hay quienes sólo anotan un número, y después confían en su memoria para el resto o se dirigen a la ficha edafológica. Yo prefiero emplear más tiempo, y asegurarme de tener toda la información conducente a un tratamiento óptimo de los datos. Y lo que anoto es:

• Muestra: Se usa preferentemente un código alfanumérico, en que las letras se refieren a la localización, y el número, obviamente al orden en que se extraen las muestras. Por ejemplo LG 1, podría ser la primera muestra recogida en Los Gigantes.
• Procedencia: Allí se especifica de manera completa el nombre del sitio, porque al cabo de muchas campañas, uno puede llegar a preguntarse ¿LG era Los Gigantes, La Granja, La Gilda o qué? Por supuesto, es mejor poner alguna letrita extra como LGi; LGr o LGil, respectivamente para los casos usados como ejemplo. Sin embargo, uno no conoce todos los posibles nombres que existen y dónde le tocará trabajar, de modo que nunca está de más este segundo dato.
• Horizonte o capa: Allí va el nombre establecido en la Taxonomía para cada elemento relevado. Digamos por caso: Bt1 o ACk, etc. En perfiles con poca o ninguna edafización, pueden usarse los números de capas: 1, 2, 3,  etc.
• Perfil o Calicata: Es el nombre con que se designa cada uno de los pozos de exploración pedológica, o cada perfil expuesto que se está muestreando. En la foto, C13 representa la calicata 13 y Cg es la abreviatura del toponímico, que normalmente estará también en el nombre de la muestra, según expliqué más arriba. Tal vez las muestras extraídas en la Calicata 13 podrían llamarse Cg 51, Cg 52, etc.
• Profundidad: no hay mucho que explicar puesto que solamente está indicando a qué distancia vertical desde la superficie se ha extraído el material.
• Destino: Se anota si va a laboratorio propio, o de qué institución, o eventualmente si se destina a algún uso especial, como «colección didática», «para datar» ( en cuyo caso, la técnica de extracción habrá sido especial), etc.
• Fecha: Es interesante contar con este dato, por muchas razones, como por ejemplo, simple nemotecnia, ya que unas fechas remiten al invierno, lo que le recuerda a uno, que el material estaba muy endurecido por resecamiento, y eso indica alguna otra inferencia, etc. En otros casos, sirve para dar órdenes de prelación para el ingreso a laboratorio, etc.
• Observaciones: Toda anotación relevante, como por ejemplo la presencia de formaciones especiales, que se destruirán en el curso del tratamiento en laboratorio. O las dudas existentes al clasificar el horizonte en el campo, ya que esas dudas se esclarecerán en el análisis.

¿Cómo se las almacena?

Normalmente eso depende del espacio disponible como repositorio, pero si no es exageradamente acotado, conviene conservar una pequeña porción en la misma bolsa del campo, tan cruda como se la trajo desde allí; y otra como duplicado en vías de preparación, después de secada al aire, tamizada en tamiz 5 y mortereada a mano. Esta porción, ya semipreparada, se puede conservar en frascos de vidrio rotulados con la aclaración de qué parte del procesamiento llegó a completarse.

Espero que esta información les haya servido como guía práctica,

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.
Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.
P.S.: La imagen que ilustra el post fue tomada por Cecilia Braem para su trabajo Final.