El modelado kárstico, cuevas y dolinas

La geología está detrás de prácticamente cualquier paisaje y es la responsable de un sinfín de elementos naturales que nos llaman la atención por su espectacularidad. Las islas Canarias, como archipipiélago volcánico que es, tiene un origen geológico muy claro y quien disfruta de sus paisajes sabe que está viendo el resultado de un trabajo lento que ha ocurrido a lo largo de mucho tiempo. Pero los ríos también modelan el paisaje y genern formas de origen geológico, tal y como hemos visto a la hora de hablar del modelado fluvial, dominado por los cañones fluviales como el del Colorado o más cercano a nosotros el de Arribes del Duero. En esta entrada seguiremos hablando del poder de la geología como generadora de relieve y hablaremos del modelado kárstico, el mundo de las cuevas pero también el de las dolinas y los zenotes.

Ciudad encantada de Cuenca.jpg
La ciudad encantada de Cuenca es uno de los paisajes kársticos más famosos de España y representa un karst muy evolucionado en el que prácticamente toda la roca ha sido disuelta, quedando como remanente de lo que hubo en el pasado los tormos en forma de enormes hongos rocosos (fuente: viajology.com)

La karstificación, el truco está en el CO2

El origen del modelado kárstico, a veces escrito cárstico, está en un proceso de meteorización química que experimentan algunas rocas solubles. Las rocas carbonatadas (calizas y dolomías) son las más comunes en este tipo de paisaje que afecta tanto a nivel de superficie como a nivel subterráneo, pero también lo podemos encontrar en terrenos formados por yeso, que no olvidemos que también son solubles y que es lo que encontramos en las cuevas de Sorbas (Almería). No obstante aquí vamos a explicar el proceso que experimentan las rocas carbonatadas, que como ya vimos al hablar del CO2 se forman a partir del CO2 disuelto en el agua. De esta manera la solubilidad de las rocas carbonatadas depende de la presión de CO2 y se produce por una serie de reacciones químicas encadenadas que llevan a este gas invernadero a formar ácido carbónico e ión bicarbonato (o hidrogenocarbonato), que atacan a este tipo de rocas. Por tanto podemos decir que el ciclo de disolución-precipitación de los carbonatos es un proceso asociado con la acidificación del agua que está en contacto con ellos. La siguiente ecuacion de balance resume muy bien estas reacciones químicas que determinan el modelado kárstico en calizas, que son las rocas formadas casi exclusivamente por carbonato cálcico.

reacciones-de-acidez
Reacciones químicas encadenadas de disolución de dióxido de carbono en agua y precipitación en forma de carbonato cálcico (imagen propia)

El proceso de formación de un karst carbonatado, que como digo es en el que me centraré en esta entrada (pero no olvidemos que no son los únicos que existen), empieza con agua cargada de CO2 que se infiltra por las grietas que hay en un terreno carbonatado. Estas aguas ácidas atacan la roca y producen formas erosivas muy diversas que podemos encontrar tanto en superficie como en el subsuelo. Pero si las condiciones ambientales cambian y son las ideales, ese agua con CO2 y calcio disueltos puede evaporarse, precipitando el exceso de ambas especies químicas para dar lugar a otras formaciones de precipitación química. Por tanto podemos decir que la formación y destrucción de un karst está asociado con el equilibrio del CO2, pero para que se produzca la karstificación es necesario primero que la roca afectada cumpla una serie de requisitos, como son el ser soluble o el tener fracturaciones que favorezcan la infiltración del agua. Una vez que se tenga eso el proceso será más o menos rápido en función de una serie de factores ambientales, climáticos y temporales, ya que se necesita la presencia de agua que tenga una concentración de CO2 disuelto, que aumenta con la presión y con las bajas temperaturas (en climas fríos los karst evolucionan más rápido), que haya seres vivos que emitan CO2 para acelerar el proceso o que el contacto agua-roca sea prolongado en el tiempo. Si se cumplen estos requisitos las reacciones serán más efectivas y el proceso de karstificación será más intenso, por lo que el paisaje kárstico evolucionará con mayor rapidez.

Paisaje kárstico.jpg
Esquema explicativo de las formaciones más representativas del modelado kárstico, tanto a nivel de superficie como a nivel subterráneo (tomado de geoiesblasdeotero.wordpress.com)

Los karst en superficie, el dominio de las dolinas

Las formaciones exokársticas, que es como se denominan a las que encontramos en superfice dentro de un paisaje kárstico, se reconocen muy bien en campo porque por lo general dan terrenos irregulares, si bien dentro de ellas tenemos un buen número de formas diversas que tienen orígenes y características diferentes. Las formaciones erosivas, que se forman principalmente por procesos erosivos de disolución de la propia roca o por colapso (derrumbe) del techo de formaciones subterráneas, son las dominantes en superficie. Destacan dentro de ellas los lapiaces, surcos separados unos de otros por tabiques rocosos que se producen cuando las aguas de escorrentía superficial (ver La ciencia del Ciclo del Agua) discurren por superficies llanas con fisuras (diaclasas, planos de estratificación…) que favorecen su encauzamiento. Los lapiaces con el tiempo pueden evolucionar a cañones y gargantas fluviales si la corriente de agua se encaja lo suficiente en el terreno.

Lapiaz.jpg
Acanaladuras en un lapiaz en el que los surcos son más o menos lineares y con cierta profundidad (fuente: geomorfologiapeg.blogspot.com.es)

Las dolinas son profundas depresiones redondeadas y de paredes inclinadas que se pueden formar tanto por disolución como por hundimiento del terreno. Estas formaciones, que en muchos casos contienen agua en su interior a modo de pequeñas lagunas, reciben diferentes nombres en función de sus características físicas, ya que si poseen paredes muy escarpadas se denominan torcas, si comunican con galerías subterráneas son simas y si están completamente inundadas definen los famosos cenotes, tan habituales en la Península de Yucatán. En ocasiones las dolinas, que en muchos casos aparecen en una misma región alineadas siguiendo fracturas mayores del terreno, pueden acabar uniéndose unas a otras y constituir lo que se conoce como uvalas.

Sima de San Pedro.jpg
La Sima de San Pedro, en el municipio turolense de Alacón, es una de las simas más importantes de toda Europa. Por sus condiciones suele ser utilizada a menudo para realizar competiciones nacionales e internacionales de espeleología (fuente: casaalbana.com)

Otra formación exoskártica muy importante son los poljés, que no son más que uvalas muy evolucionadas, ya que estamos hablando de enormes depresiones del terreno ocasionadas por la unión de varias dolinas a gran escala. Los poljés suelen tener aspecto de valles alargados y cerrados, pero con el fondo plano y contornos irregulares elevados y empinados. Suelen estar recorridos además por cursos de agua que desaparecen súbitamente por un sumidero o ponor, si bien a veces están total o parcialmente cubiertos de agua y formando un lago kárstico. El fondo llano del poljé suele estar tapizado de un tipo de arcilla que procede de la descalcificación de la caliza y suele ser un terreno muy fértil, ya que por lo general funciona además como trampa de sedimentos.

Poljé de Comeya.jpg
El poljé de Vega de Comeya, en Picos de Europa, es uno de los más importantes de España. En esta imagen, de C. Pueyo, se puede ver muy bien tanto su forma alargada como sus bordes abruptos (fotografía tomada de previa.uclm.es)

No todas las formaciones exoskársticas tienen un origen erosivo, sino que también tenemos algunas que se forman por sedimentación, como son las arcillas antes mencionadas de los fondos de los poljés, pero también los travertinos y las tobas calcáreas. Ambos conceptos hacen referencia a rocas carbonatadas muy utilizadas como roca ornamental y que se han formado por precitación química a partir de aguas termales y dulces que están cargadas de carbonatos. En el caso de las tobas calcáreas la precipitación tapiza las plantas que hay en el propio manantial, de manera que pueden conservar restos degradables que después podemos estudiar para tener una idea de cómo eran las condiciones de la zona en el pasado más inmediato, hablando a escala geológica (ver El tiempo en geología). Por su parte los travertinos en muchos casos se desarrollan en forma de cascadas blancas petrificadas que se ven acompañadas de terrazas con forma de medialuna, dando lugares de gran valor paisajístico por su belleza visual.

Pamukkale
Pamukkale, en Turquía, es uno de los lugares más espectaculares del mundo donde encontramos terrazas tapizadas de travertino que caen por la ladera y retienen pequeñas charcas de agua azulada (fuente: unmundopara3.com)

El mundo subterráneo de las cuevas kársticas

Las formaciones superficiales son fáciles de ver y de identificar por estar, en la mayoría de los casos, a la vista de todo el mundo, aunque como suele ocurrir siempre con la geología hay que saber mirar para encontrarlas. Pero el modelado kárstico también afecta bajo la superficie, y es ahí donde tenemos los elementos que más interés turístico suelen suscitar dentro del modelado kárstico. En este caso las formaciones subterráneas del karst, llamadas también endokársticas, pueden tener un origen erosivo no muy distinto al que ya hemos visto en superficie, con aguas cargadas de ácido carbónico que disuelven poco a poco la roca. Es así como se forman las cuevas kársticas, cavidades naturales en las que encontramos un entramado de galerías (pasadizos horizontales), simas (aberturas verticales) y cavernas (espacios abiertos y amplios) que pueden comunicarse unas con otras. Las cuevas son el tipo más habitual de geoforma kárstica pero no es el estadio final de evolución de un karst, ya que en ocasiones los techos se pueden desplomar y quedar expuestas a las condiciones exteriores, dando laberintos kársticos y tormos como los de la Ciudad Encantada de Cuenca.

cueva-del-salnitre
La Cueva del Salnitre de Collbató, en el geoparque de Cataluña Central, es famosa porque sus espeleotemas inspiraron a Gaudí para la construcción de la Sagrada Familia de Barcelona (fuente: pedalsbarcelona.com)

Los depósitos químicos que encontramos en el interior de una cueva reciben el nombre de espeleotemas y se producen cuando el agua que avanza infiltrándose por el terreno, que está cargada de ácido carbónico y piedra caliza disuelta, llega a un espacio amplio. En ese momento, si las condiciones ambientales son las adecuadas, se puede producir la evaporación lenta del agua y la precipitación química de las sales disueltas, generándose una gran cantidad de formas diversas. Los espeleotemas más destacados son sin duda las estalactitas, que van creciendo poco a poco desde el techo y a partir de un tubo de alimentación interno (son huecas), y las estalagmitas, que se producen cuando el agua gotea del techo y cae al suelo, de manera que en este caso el crecimiento es desde abajo. En ocasiones una estalactita y una estalagita se pueden encontrar y fusionarse, dando lo que conocemos como columna.

Estalactitas y estalagmitas.jpg
Conjunto de varias estalactitas y estalagmitas en el interior de la Cueva de El Soplao, en Cantabria (fuente: elsoplao.es)

Las estalactitas y las estalagmitas son sin duda los espeleotemas más conocidos, pero existen otras formaciones endokársticas de depósito que también son muy frecuentes en las cuevas. Las excéntricas son espeleotemas formados por capilaridad que todavía no se comprende muy bien su formación, no como las coladas, que sabemos que se producen cuando un flujo laminar descendente cubre una superficie, de manera que el precipitado carbonatado que se produce queda tapizándola. Las banderolas por su parte son otro tipo de espeleotema muy común que se genera de una manera similar a las estalactitas, pero con el agua discurriendo por la superficie y no por su interior, adquiriendo además una forma ondulante que recuerda a las banderolas. Otra formación endokárstica importante son los gours, diques escalonados que represan el agua como las terrazas de travertino hacen en superficie, mientras que los conulitos son oquedades que se forman cuando el goteo que da normalmente una estalagmita se produce en un terreno fácilmente erosionable, quedando en lugar de ese espeleotema un hueco por erosión del agua.

Espeleotemas.jpg
Izquierda: Excéntricas de aragonito en la Cueva de El Soplao, en Cantabria (fuente: fotonatura.org). Derecha: Banderolas en una cueva de Israel (fuente: wikipedia.org)

Por último quiero hablar de la famosa leche de luna, sin duda uno de los elementos de origen kárstico más raros y espectaculares que existen. Se trata de una sustancia blanca y cremosa que normalmente se ​​encuentra en estado semisólido adherida a las paredes de algunas cuevas, si bien en la actualidad se conoce un único caso en todo el mundo, en una cueva del Macizo de Ernio (Guipúzcoa), en la que la leche de luna aparece en estado líquido fluyendo por el interior de la cavidad. Los análisis que se han hecho después de este espectacular descubrimiento de 2004 han revelado que la leche de luna de Ernio está compuesto por una mezcla de varios minerales, de entre los que destacan la gibbsita (hidróxido de aluminio), que al tener cristales mucho más pequeños de lo habitual es la que le da el aspecto líquido.

Leche de luna.jpg
El único río de leche de luna del mundo se encuentra en Guipúzcoa y fue encontrado en marzo de 2004 (imagen tomada de puentelibre.mx)

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s