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La Tierra como organismo vivo

Cuando miramos a nuestro alrededor podemos ver con facilidad que el mundo en el que vivimos está en constante cambio. Las estaciones se suceden unas a otras, los días dan paso a las noches y las noches a los días, el mar sube y baja con las mareas, la luna cambia de fase cada semana… Todo a nuestro alrededor cambia constantemente, y la verdad que hay detrás de todos estos cambios es que en realidad vivimos en un mundo muy delicado que está sustentado por una serie de equilibrios que, si las condiciones que los mantienen cambian, van a desencadenar grandes cambios que en algunos casos pueden llegar a ser catastróficos y afectar a todo el planeta. El actual y famoso Calentamiento Global, uno de los Cambios Climáticos Globales que ha sufrido el planeta en su historia, es un claro ejemplo de ello pero no el único. En esta entrada vamos a ver cómo consideramos los geólogos al planeta Tierra, principal objeto de nuestros estudios y único hogar que tenemos los seres humanos en el Universo.

Parque Geológico de Zhangye
Imagen de los terrenos multicolores del Parque Geológico de Zhangye, en China, formados por una serie de procesos de sedimentación, erosión y levantamiento tectónico que han actuado a lo largo de 24 millones de años (fuente: chinadiscovery.com)

Un planeta dinámico

La Tierra es un planeta que está muy vivo. En él tenemos una tectónica activa que hace que todo en su superficie cambie constantemente, que las montañas se eleven o desaparezcan, que se formen nuevas formas de relieve, que los continentes se muevan y los océanos se abran y se cierren. También es un planeta único en muchos aspectos. Para empezar, la Tierra es el único planeta tectónicamente activo que conocemos, aunque hay evidencias que indican que Marte pudo haberlo sido en el pasado y que Venus lo es a su manera. Y digo a su manera porque la tectónica terrestre actual, basada en la existencia de numerosas placas tectónicas que se mueven y colisionan unas con otras, no es el único tipo de tectónica que conocemos, ya que incluso nuestro planeta pudo no haber tenido siempre una tectónica así. Todavía el debate está abierto dentro de los investigadores, pero es muy posible que durante el Arcaico, el segundo de los tres eones del Precámbrico, la tectónica reinante en el planeta fuera muy diferente a la actual.

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En la actualidad la litosfera terrestre está formada por un gran número de placas tectónicas de diferentes tamaños que “flotan” sobre la astenosfera, separándose unas veces y colisionando otras (modificado a partir de USGS)

Los datos que hemos obtenido del registro rocoso indican que hace 3.800 millones de años (Ma) la primitiva corteza terrestre era mucho más fina y mucho más caliente que la actual, lo que sin duda habría significado un comportamiento mucho más dúctil (ver Las “piedras” se doblan) y una mayor pérdida de calor al espacio. Algunos autores creen que en un primer momento toda la corteza era una única placa que se fue rompiendo poco a poco, pero hay otros autores que creen que en el Arcaico lo que teníamos era una tectónica de microplacas, con las deformaciones afectando a toda la corteza y no solo concentrándose en los bordes de placa, que es lo que tenemos hoy en día. En cualquier caso, y al igual que ocurre hoy en día, el motor que mantenía activa la tectónica del planeta debió ser sin duda el calor interno de la Tierra, que en buena parte procede de la desintegración radiactiva de los radioisótopos existentes. Todavía nos queda mucho por conocer de los primeros millones de años de vida de nuestro planeta, pero lo que sí sabemos gracias al registro rocoso es que con el comienzo del eón Proterozoico (2.500 Ma) ya se estableció la tectónica que tenemos hoy en día, un cambio que nos demuestra con claridad cómo incluso algo aparentemente estable como es la tectónica del planeta no ha permanecido invariable a lo largo de su larga historia geológica. Un claro ejemplo de que nada es eterno en la Tierra.

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En la actualidad Venus y la Tierra tienen muy poco en común, más allá de un tamaño casi igual y de orbitar la misma estrella, pero algunos autores creen que en el pasado ambos planetas compartieron mucho más que eso. Es posible que en los primeros mil millones de años los dos planetas compartieran un mismo modelo de tectónica (arriba), que con el tiempo ha evolucionado de manera diferente en los dos casos (fuente: V.L. Hansen and Lithosphere)

La tectónica del planeta es de gran importancia para comprender su dinamismo, pero lo es más para tratar de entender a qué se debe otra de sus rarezas más especiales. Porque aunque la Tierra no sea el único cuerpo del Sistema Solar con una tectónica (hay muchos satélites activos orbitando otros planetas que también la tienen), sí es el único lugar del universo en el que sabemos a ciencia cierta que hay vida. Por el momento no estamos muy seguros de cómo surgió la vida, tampoco si esta apareció aquí o si por el contrario vino de alguna manera desde el espacio (modelo de paspermia), pero sí tenemos muy claro que existe vida desde un momento muy temprano de la historia del planeta. Porque los primeros restos fósiles que tenemos son del Arcaico, concretamente de hace 3.800 millones de años, que es también la edad a la que empezamos a registrar indicios de la presencia de una tectónica terrestre. Es por este motivo que muchos investigadores ven en esta coincidencia algo más que una mera casualidad, llegándose a proponer a la tectónica como causa principal de que la Tierra tenga vida. La relación todavía no sabemos cuál es, pero sí que es cierto que esta coincidencia en el tiempo es bastante llamativa, y es por ello que en la actualidad no son pocos los que creen que los satélites con una tectónica muy parecida a la nuestra son firmes candidatos a albergar formas de vida. Esperamos poder tener pronto una respuesta a este enigma.

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Las fumarola submarinas son emanaciones hidrotermales que ocurren en algunos puntos del fondo marino. Muchos autores creen que lugares como estos pudieron ser el origen de la vida del planeta, ya que los ecosistemas que en ellos viven no se basan en la energía solar sino en la energía química, lo que les habría permitido sobrevivir a la inhóspita superficie primitiva de los primeros océanos de la Tierra (fuente: oceanexplorer.noaa.gov)

Los continentes que se mueven

Uno de los aspectos más llamativo que demuestran que el planeta está vivo es el modelo actual de la Deriva continental. Ahora ya no tenemos dudas acerca de que los continentes se mueven, algo que incluso la sociedad en su conjunto tiene asimilado, y los geólogos somos muy conscientes de que la mayoría de terremotos que experimentamos a diario son el resultado de esos movimientos continentales. Pero hubo un tiempo no muy lejano en el que fue muy difícil asentar esa idea de que los continentes se movían y de que la superficie de la Tierra era más dinámica de lo que parecía por su aparente rigidez. De hecho fue necesario mucho más que la palabra de Wegener para que esa idea fuera aceptada por la comunidad científica, una prueba más de que la ciencia no siempre avanza todo lo rápido que se suele creer.

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El descubrimiento, a mediados del s. XX, de que el fondo oceánico se expandía a partir de las dorsales fue la prueba definitiva que permitió asentar la teoría de la tectónica de placas y la deriva continental, actual paradigma de la geología (modificado a partir de bekyta.weebly.com)

El nombre de Pangea ya no es desconocido para la sociedad general. En la actualidad prácticamente todo el mundo ha oído hablar de él y sabe que se trata del nombre que hemos puesto los geólogos al supercontinente del que Wegener encontró numerosas pruebas, que agrupó en sus cinco argumentos (geodésicos, geofísicos, geológicos, paleontológicos y paleoclimáticos). Lo que ya no es tan conocido por la sociedad no especializada es que Pangea no ha sido el único supercontinente que ha habido en la historia de la Tierra, sólo el último. Y es que Wegener no lo sabía, pero lo cierto es que a lo largo de la historia del planeta hemos vivido varios momentos de colisión continental generalizada que han llevado a la formación de un total de al menos cinco supercontinentes, a los que le dedicaré algún día una entrada propia. Estos supercontinentes son, de más antiguo a más moderno, Kenorlandia (2.700 Ma), formado a finales del Arcaico por la Orogenia Kenóxica, que además marca también el cambio de la tectónica primitiva a la actual; Nuna o Columbia (1.700 Ma), formado por las orogenias Hudsoniana y Karélida (y seguramente otras) en un momento en el que ya existían organismos eucariotas en el planeta; Rodinia (1.100 Ma), posiblemente uno de los más conocidos pero a la vez más controvertidos en cuanto a su forma; Vendia o Panotia (670 Ma), en el límite del Neoproterozoico-Fanerozoico, cuando surgieron los primeros organismos pluricelulares de la fauna ediacarense, que duró muy poco al empezar su ruptura antes de que hubiera terminado de configurarse; y Pangea (300 Ma), el último y más conocido de todos, formado por la Orogenia Varisca durante el Carbonífero, con la Península Ibérica en su núcleo (ver El Orógeno Varisco Ibérico). En el siguiente video os dejo una reconstrucción de cómo han sido estos supercontinentes y el resto de fragmentos continentales que creemos que ha habido en el planeta desde que existe una tectónica activa.

Pero no todo son cambios a gran escala, ya que también en este apartado podemos considerar otros cambios geográficos, como son los relacionados con los cambios del nivel del mar. Y no me estoy refiriendo a la famosa subida del nivel del mar asociada con el Cambio Climático, un fenómeno bastante mal entendido por la sociedad al no deberse al deshielo de los polos sino a otro fenómeno físico algo más difícil de explicar: la expansión térmica (el agua al calentarse ocupa más volumen y eso hace que aparentemente el nivel global suba). De todas formas, e independientemente de este fenómeno, el nivel del mar ha subido y ha bajado constantemente a lo largo de la historia de la humanidad. ¿Por qué? Antes de intentar dar respuesta a esta pregunta debemos explicar que en geología es un error hablar de subidas o bajadas del nivel del mar, sino que es aconsejable utilizar los conceptos de transgresión y regresión. Y es que debemos tener en cuenta que cuando hablamos de oscilaciones del nivel del mar de lo que estamos hablando en realidad es de los cambios que apreciamos en la línea de costa, y que un retroceso de la misma (regresión) no tiene por qué suponer una bajada global del nivel del mar. De hecho hay muchos motivos por los cuales la línea de costa puede avanzar o retroceder sin implicar una real subida o bajada del nivel del mar, como pueden ser movimientos tectónicos o un fenómeno muy importante del que solemos olvidarnos con demasiada frecuencia: la isostasia. De esta manera, cuando vemos que en una región las construcciones que en su momento se hicieron en la costa ahora están kilómetros tierra adentro se pueden deber sencillamente por un levantamiento tectónico del continente, lo que no implicaría que el nivel del mar hubiera bajado, o incluso de un hundimiento del fondo del mar. Como vemos, la tectónica de nuevo tiene mucho que decir, y es que no debemos olvidar que es ella la responsable de que en ocasiones acabemos teniendo en lo alto de las montañas fósiles y/o estructuras sedimentarias propias de medios marinos. Porque nada permanece estable en el planeta por mucho tiempo.

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En ocasiones encontramos en lo alto de las montañas estructuras que tienen su origen en el mar. En la Peña de Francia, a unos 1.700 m de altitud, encontramos ripples de oleaje fósiles en el seno de la cuarcita armoricana (derecha, imagen propia), ripples que se formaron en su momento en una playa arenosa poco profunda como la de la imagen de la izquierda (fuente: biodiversidadvirtual.org)

Los cambios climáticos de la historia

El último aspecto que vamos a ver que demuestra que nada es eterno en este planeta es una cuestión climática. El actual Calentamiento Global es conocido por todos, si bien muchas personas desconocen algunos detalles que son cruciales para comprender este fenómeno, como su relación con las subidas y bajadas del nivel del mar que ya hemos mencionado. Y es que, aunque no nos lo suelan explicar así, lo cierto es que el Calentamiento Global no es causado por el ser humano. Se trata de un fenómeno natural que nuestras actividades industriales han alterado, hasta llevarnos a una situación de total incertidumbre. No sabemos cómo responderá el sistema climático debido a que lo hemos alterado por completo, pero gracias al registro rocoso sí sabemos que cambios climáticos globales ha habido constantemente en la historia del planeta, algunos causados por eventos catastróficos y otros por variaciones propias del sistema. Incluso algunos de estos cambios han resultado ser cíclicos, si bien el origen de esa ciclicidad no la tenemos todavía muy clara.

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El registro rocoso del planeta es una de las mejores herramientas de las que disponemos los geólogos porque en las rocas ha quedado preservada toda o casi toda la historia del planeta. En esta imagen podemos ver una muestra de hierro bandeado o BIF (Banded Iron Formation), una roca de origen sedimentario que se formó en el Precámbrico, antes de que la atmósfera cambiase radicalmente por la actividad fotosintética de algunos organismos (fuente: visionlearning.com)

Hace unos 10.000 años el planeta salió de una época glacial en la que buena parte de Europa, Norteamérica y el norte de Asia estaban cubiertas por un manto de hielo de espesor variable. Fue la última glaciación, que al llegar a su fin causó la extinción de una gran cantidad de animales que se habían adaptado a esas condiciones frías, tales como mamuts, mastodontes o neandertales, entre otros muchos. Esta pequeña gran extinción en realidad sólo fue la respuesta de la biosfera al cambio climático que acababa de producirse, igual que cuando se llegó a esa glaciación muchos de los organismos que habitaban en Europa (dientes de sable, hienas gigantes, jirafas…), adaptados a condiciones climáticas mucho más cálidas, desaparecieron para dejar su hueco a la megafauna del Pleistoceno. Las extinciones son otra manifestación de que nada permanece eterno en el planeta, pero si nos fijamos sólo en los cambios climáticos glaciales que acabo de describir veremos que hay mucho más que contar. Porque en realidad en el Cuaternario ha habido varias glaciaciones que se han repitido siguiendo ciclos de unos 100.000 años, aunque ni esta ciclicidad ha permanecido estable a lo largo de los últimos millones de años. Pero lo más sorprendente es que también encontramos esa misma ciclicidad en las variaciones de la concentración de CO2 en la atmósfera, que ha oscilado en el último medio millón de años entre 180 ppm (partes por millón) y 300 ppm. La coincidencia entre ambos ciclos es sorprendente, pero una vez más puede que no sea solo una mera coincidencia y que estemos viendo algún tipo de causa-efecto, aunque por el momento desconocemos si es el CO2 el que desencadena las glaciaciones o al revés. Lo que sí sabemos es que esta ciclicidad está cambiando, ya que en los últimos años hemos superado por mucho ese tope de 300 ppm de concentración y ahora estamos asentados en concentraciones de más de 400 ppm, unos valores muy elevados que desconocemos cómo afectarán al sistema climático a corto, medio y largo plazo.

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La concentración de CO2 atmosférico ha oscilado en el Cuaternario en ciclos de 100.000 años que coinciden casi a la perfección con las oscilaciones climáticas asociadas con las glaciaciones para ese mismo intervalo de tiempo (modificado a partir de wikipedia.org)

Las glaciaciones del Pleistoceno son sin duda los cambios climáticos globales más conocidos de todos, pero no han sido los únicos que hemos tenido en la larga historia del planeta. Un caso muy importante lo encontramos en el Eoceno, hace 50 millones de años, cuando la Tierra experimentó una repentina subida de las temperaturas de aproximadamente 6º C. El resultado fue el Máximo Térmico del Paleoceno–Eoceno, muy especial para Salamanca por ser el momento en el que habitaron la mayoría de organismos cuyos fósiles forman la Sala de las Tortugas, un museo paleontológico que todavía espera encontrar su sitio. Pero la importancia de este evento no reside sólo en una exposición, ya que con la subida de las temperaturas también hubo un gran aumento en la concentración de CO2 atmosférico, que pudo haber llegado hasta los 700-1.000 ppm, aunque algunos autores hablan incluso de más de 2.000 ppm. Por tanto, el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno representa un gran cambio climático global y también lo más parecido que tenemos en la historia del planeta a lo que estamos viviendo en la actualidad, si bien debemos tener en cuenta que en el Eoceno no existían casquetes polares (como sí tenemos hoy en día) y la dinámica oceánica que regula el clima era muy diferente a la actual (no existía la Cinta transportadora de Calor). Por tanto, incluso aunque estemos ante el mismo fenómeno, la respuesta podría ser muy diferente, y eso no nos deja más remedio que seguir investigando el pasado para conocer mejor el qué nos deparará el futuro.

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En el Eoceno la temperatura media del planeta rondaba los 30º C y la concentración de CO2 en la atmósfera pudo alcanzar la friolera de 2.000 ppm, muy superior a los actuales 400 ppm (fuente: rsta.royalsocietypublishing.org)

Los continentes se mueven, los mares se abren y se cierran, todas las especies se extinguen para dar paso a otras nuevas. Incluso en ocasiones lo que antes fue el fondo de un mar ahora aparece en mitad de las montañas. Todo en el planeta está en constante cambio, lo que nos demuestran que vivimos en un planeta que no está muerto, que respira y se mueve. Porque nada es eterno en el planeta, y así es como lo estudiamos los geólogos, como un organismo dinámico que no permanece impasible a nada, como una Tierra que aunque no lo creamos está muy viva.

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Tagoro, el volcán de La Restinga

Las Islas Canarias son uno de los destinos turísticos más importantes de España y definen además uno de los 21 contextos geológicos españoles de relevancia internacional. Pero lo que no debemos olvidar es que estamos también hablando de un archipiélago de origen volcánico que ha tenido una actividad volcánica histórica importante que ha llegado hasta tiempos muy recientes. Porque aunque en los últimos 50 años sólo hayamos tenido constancia de dos erupciones, una de ellas ayer cumplió tan solo seis años. La erupción de El Hierro de 2011 es la última erupción que ha ocurrido en territorio español y tuvo como consecuencia el nacimiento de un cono volcánico submarino. Su nombre es Tagoro, y esto es lo que sabemos de él.

Erupción submarina del Tagoro
Imagen de la erupción submarina del volcán Tagoro, muy cerca de la costa meridional de la isla de El Hierro (fuente: web.eldia.es)

Crónica de una erupción anunciada

La historia del Tagoro comenzó el mediodía del 19 de julio de 2011, cuando la red de vigilancia sísmica del Instituto Geográfico Nacional (IGN) empezó a registrar un aumento en la actividad sísmica al norte de la isla.  Estos primeros terremotos fueron de baja magnitud (magnitud<3) y aunque ya están en el límite de lo que podemos detectar los seres humanos no despertaron una alerta significativa en la población. No obstante, y debido a que la frecuencia de los episodios sísmicos fue bastante mayor de lo que se considera normal en las islas, tan solo cinco días después de que empezara la crisis sísmica fue convocada una reunión del Comité de Seguimiento y Vigilancia Volcánica. Este órgano está previsto por el Plan Específico de Protección Civil y Atención de Emergencias por Riesgo Volcánico (PEVOLCA)  y está formado por representates de varios organismos e instituciones, entre ellos el IGN, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Gobierno de Canarias. Las conclusiones a las que este organismo llegó en julio de 2011 fueron que la situación en la isla no era lo suficientemente grave como para tomar medidas que alterasen la vida de la población. Pero a pesar de ello la actividad sísmica siguió muy presente en la vida de los habitantes de la isla durante el resto del mes de julio y todo el mes de agosto, y aunque los terremotos siguieron siendo de baja magnitud, lo cierto es que un creciente alarmismo empezó a extenderse por toda la población de la isla. De esta manera el comité acabó por activar el estado de prealerta el día 2 de septiembre, lo que sólo era el comienzo de una erupción que, como digo, estaba claramente anunciada.

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Semáforo de alerta volcánica en el que se indica qué supone cada una de las tres fases: la verde o de normalidad, la amarilla o de pre-emergencia y la roja o de emergencia (imagen tomada de AVCAN. org)

La activación del estado de prealerta no supone el establecimiento de medidas especiales para la población y está considerado como un nivel dentro del verde que es intermedio entre el estado de normalidad y el de alerta amarilla. Lo que sí implica es que la gente debe estar informada de qué hacer en caso de que el nivel suba, para lo cuál en El Hierro se optó por reuniones informativas y distribución de tripticos explicativos entre la población. Pero por lo demás la gente pudo seguir con sus quehaceres cotidianos sin alterar en modo alguno su forma de vida, aunque sin olvidarse de que en cualquier momento todo podía cambiar en un plazo de tiempo muy corto. Y es así como llegamos al 20 de septiembre, cuando la actividad sísmica dio un nuevo paso en cuanto a magnitud y frecuencia de los terremotos y las deformaciones del terreno registradas empezaron a ser preocupantes. Además, los epicentros se empezaron a desplazar desde el norte de la isla hacia el sur, cruzando El Hierro en una línea aproximadamente que acabó en el mar de Las Calmas, donde más tarde se produciría la erupción. Con todos estos datos el 23 de septiembre el Gobierno de Canarias elevó el nivel de alerta de verde a amarillo, lo que ya sí supone algún cambio en la población, a la que sólo se le pide por el momento que esté atenta a los comunicados de Protección Civil (el siguente nivel de alerta, el rojo, supone evacuación).

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La sismicidad asociada a la erupción de El Hierro de 2011 tomó una tendencia norte sur que llevó los epicentros de la zona del Golfo al mar de las Calmas, tal y como se puede ver muy bien en esta imagen. A) Sismicidad precursora, desde el 19 de julio de 2011 y hasta el comienzo de la erupción el día 10 de octubre, marcando además las posiciones del terremoto de magnitud 4’4 (cuadrado) y del foco eruptivo (estrella). B) Sismicidad registrada en la isla después de que la erupción se pusiese en marcha y hasta el 30 de noviembre de 2011 (tomado de Pérez-Torrado et al., 2012)

Llegamos al clímax pre-erupción de la crisis sísmica de El Hierro. Porque sólo el día 27 de septiembre, entre la medianoche y las cuatro de la tarde (16 horas), se registran cerca de 100 terremotos en la isla, algunos de ellos rozando la magnitud cuatro y seis de ellos sentidos caramente por la población al alcanzar intensidades de II y III en la Escala MSK (caídas de pequeños objetos, sin daños en edificios). Este aumento claro en la actividad sísmica produce además la caída de piedras en algunos puntos de la isla y empieza a suponer ya una amenaza a tener en cuenta, lo que lleva a las autoridades a iniciar la evacuación de algunas personas y al cierre del túnel de Los Roquillos, principal vía de comunicación entre los dos municipios más poblados de la isla (Valverde y Frontera). A todo esto debemos añadir que al día siguiente, para ayudar en todas estas labores de evacuación, efectivos de la Unidad Militar de Emergencias se desplazaron a la isla, lo que podríamos entender como una clara muestra de que algo gordo estaba ocurriendo en la isla. No obstante la situación se mantuvo con una actividad sísmica elevada que incluso llegó a disminuir, de manera que las alertas de evacuación fueron retiradas al día siguiente de ponerse en marcha. Pero esta aparente vuelta a la normalidad sólo era la calma que precede a la tempestad, pues el día 8 de octubre, a las 22:34, se produjo un terremoto de magnitud 4’4 a unos 3’5 km al suroeste de La Restinga. Ese fue el disparador de la erupción.

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El túnel de Los Roquillos, que comunica los dos municipios más poblados de la isla, fue cerrado por riesgo de desprendimientos ya a primeros del año 2011. Durante la crisis sísmica volvió a permanecer cerrado por el riesgo que suponían esos mismos desprendimientos para los usuarios (fuente: canarias7.es)

El nacimiento del volcán Tagoro

Desde la erupción de Teneguía de 1971 en España no se había producido ninguna erupción de la que tengamos registro. Pero eso cambió el día 10 de octubre de 2011. A las 3:15 de la madrugada los aparatos sísmicos distribuidos por toda la isla registraron el inicio del tremor volcánico, que nos marca el inicio de la erupción porque es la señal de que el magma ya está en movimiento. Poco más de una hora después, a las 4:30, ese magma logró salir a superficie en un punto situado bajo el mar y que dio lugar al nacimiento del Tagoro, el volcán de La Restinga.

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El tremor volcánico da una señal muy característica en los sismogramas que suele interpretarse como el ruido producido por el magma al moverse. En este caso se puede ver cuándo esta señal empezó a ser registrada por la estación sismológica CHIE (SHZ) de El Hierro el día 10 de octubre (fuente: Instituto Geográfico y Nacional, IGN)

Gracias a los abundantes datos geofísicos que tenemos de esta erupción submarina, la primera erupción en España que es monitoreada desde la fase pre-eruptiva, sabemos muchas de las cosas que ocurrieron en profundidad y la respuesta que estas tuvieron en superficie. Lo primero que conocemos de la erupción de El Hierro de 2011 es que el magma ascendió desde el manto en la parte norte de la isla, hasta emplazarse a una profundidad de 10-14 km, que es la profundidad de los hipocentros y también la profundidad aproximada a la que se encuentra la discontinuidad de Mohorovicic (límite entre corteza y manto) en la zona. Algunos autores creen que esta coincidencia no lo es tanto porque es muy probable que la discontiuidad actuase como trampa de densidad del magma, interrumpiendo su ascenso y causando que se acumulase a esa profundidad, bajo la corteza más rígida. Este estancamiento magmático llegó a generar deformaciones en la vertical del terreno de hasta 40 mm en algunos puntos, lo que no fue suficiente para fracturar la corteza oceánica y permitir que el magma siguiese su ascenso, lo que habría significado una erupción al norte de la isla y no al sur como ocurrió. Lo que sí que sucedió fue que el magma ascendente, al ser incapaz de seguir su camino hacia el exterior, no tuvo más remedio que expandirse lateralmente y desplazarse poco a poco hacia el sur, tal y como registraron muy bien los sismógrafos (en este caso los hipocentros son un buen indicador del recorrido del magma). El fluido magmático consiguió seguir su ascenso cuando llegó al sur de la isla, donde las fracturas previas del rift sur de la isla daban esa oportunidad (para conocer más de la isla os aconsejo que entréis en El Hierro, la primera isla española en ser geoparque). Fue entonces cuando se produjo el terremoto de magnitud 4’4 que es considerado como el disparador principal de la erupción y que habría provocado una fractura hidráulica en el terreno que permitió el rápido ascenso del magma (menos de 2 días) que acabó por producir la erupción que tuvo lugar en el mar de las Calmas. La erupción se dio por finalizada unos cinco meses después de comenzar, el día 5 de marzo de 2012, pero antes pudimos presenciar cómo en todo ese tiempo siguieron registrándose terremotos en toda la isla con dos profundidades diferentes: los del norte con hipocentros situados a 20 km de profundidad y los del resto de la isla a unos 15 km. Esto ha sido interpretado como prueba de que al norte de la isla siguió habiendo una realimentación magmática procedente del manto superior, con una migración posterior de este magma a lo largo de la interfase corteza-manto hasta el punto de emisión.

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Sección E-O de la isla de El Hierro en la que se muestra cómo fue la sismicidad pre-eruptiva registrada desde el 19 de julio y hasta el comienzo de la erupción (10 de octubre), con la mayoría de los hipocentros situados en la base de la corteza (tomado de Pérez-Torrado et al., 2012, modificado a su vez de Carracedo et al., 2011)

La erupción  volcánica de El Hierro fue una erupción de carácter submarino que no tuvo lugar con un foco puntual sino fisural, ya que el magma salió a lo largo de una línea asociada con el rift del sur de la isla. No obstante sí hubo un punto principal de salida del magma, un punto en el que poco a poco creció el cono volcánico que hoy conocemos como Tagoro. Este volcán submarino fue descrito en la primera de las siete campañas oceanográficas del buque Ramón Margalef como un cono de 650 m de diámetro en la base y dos posibles cráteres que tras dos semanas de erupción ya había alcanzado una altura de 100 m (220 m de profundidad). Al finalizar la erupción el cono había ascendido mucho más, hasta quedarse a tan solo 88 m de salir a la superficie del mar. El crecimiento de Tagoro fue muy rápido, como es habitual en las islas volcánicas, donde se producen grandes colapsos y megadeslizamientos (ver Edificios y morfologías volcánicas de las Islas Canarias). En este caso ese rápido crecimiento queda muy bien reflejado en la elevada pendiente de sus laderas, muy inestables y que amenazan con venirse abajo tarde o temprano, si no lo han hecho ya.

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Modelo digital del terreno de la región donde se encuentra el Tagoro (izquierda) y recreación en  3D del cono volcánico (fuente: programa Vulcano)

Las restingolitas, el misterio flotante

La erupción submarina del Tagoro es muy importante por ser la primera que sucede en Canarias que ha sido monitoreada al detalle, pero hay un elemento que encontramos en ella y que tiene un gran interés científico por ser un caso muy extraño a nivel mundial. Porque el 15 de octubre de 2011 aparecieron flotando en el agua unas bombas y escorias volcánicas de 10-40 cm de diámetro que eran muy parecidas a las encontradas en otras erupciones basálticas fisurales de carácter estromboliano (ver Cuando la tierra ruge). Estas bombas tenían en superficie un color negro o marrón, pero cuando las abríamos descubríamos que eso solo era la fina costra que envolvía un interior compuesto por un material blanco y muy poroso. A estas bombas volcánicas de interior blanco se las denominó inmediatamente como restingolitas en honor al cercano municipio de La Restinga, y desde su aparición han sido objeto de un intenso y enriquecedor debate que ha puesto de manifiesto el gran interés que tiene esta erupción y lo poco que sabemos en realidad de Canarias.

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Imagen de varias restingolitas flotando sobre el mar de las Calmas en los primeros días de la erupción de 2011 (fuente: involcan.org)

Las restingolitas han resultado ser bombas volcánicas en las que nos encontramos dos materiales magmáticos muy diferentes juntos y que además no reaccionan entre ellos. Por un lado está la costra vítrea de color oscuro, que los análisis químicos han revelado que es de composición basanítica (muy deficiente en sílice), y por el otro tenemos el interior blanco, de composición traquítica-riolítica (rica en sílice). Estas dos composiciones son prácticamente los términos opuestos dentro de la clasificación química de rocas volcánicas, lo que hacía todavía más raro que ambos materiales apareciesen juntos y sin indicios de reacción. A esto debemos añadir que en el interior blanco se encontraron fragmentos de jaspe, agregados de yeso e incluso cristales de cuarzo detríticos, estos últimos completamente incompatibles con el vulcanismo de Canarias y que parecían proceder del continente africano. Por todo ello actualmente se cree que las restingolitas se formaron como consecuencia de inyecciones de sedimentos oceánicos parcialmente fundidos (anatexia), que habrían sido englobados por el magma basanítico en su ascenso a la superficie. De esta manera, y si esta hipótesis es correcta, el material blanco podría proceder de la Capa 1, formada por sedimentos oceánicos anteriores a la formación del archipiélago y que habrían empezado a fundir al ponerse en contacto con el magma mantélico ascendente, que simplemente quedó adherido formando la costra oscura y vítrea.

Restingolita
Las restingolitas son bombas volcánicas de corteza magmática negra y núcleo blanco de origen sedimentario que aparecieron al principio de la erupción de El Hierro de 2011 (fuente: geoparqueelhierro.es)

Las restingolitas podrían ser más comunes en Canarias de lo que podríamos pensar, ya que se han encontrado rocas muy similares en otras islas del arquipiélago, pero en la erupción de El Hierro tampoco fueron las únicas bombas volcánicas que aparecieron. Y es que con el transcurso de la erupción las restingolitas desaparecieron y dieron paso a otro tipo de bombas de interior hueco y 30-200 cm de diámetro. Estas bombas volcánicas huecas, conocias como lava balloons, sí han sido encontradas en otras erupciones volcánicas submarinas, tanto en Hawaii como en Azores. De hecho, fue en este último archipiélago también de la Macaronesias, durante la erupción de La Serreta (1998-2001), cuando se propuso un modelo genético que explique su origen. Ahora creemos que las lava balloons son en realidad lavas almohadilladas que han sido expulsadas hacia la superficie muy cerca de la boca de salida durante erupciones más o menos explosivas (menos que las surtseyanas) que han sido denominadas como de tipo serretiano.

Restingolitas génesis
Esquema ilustrativo del posible origen de las restingolitas a partir de una interacción del magma ascendente con los sedimentos oceánicos pre-volcánicos, que fundieron parcialmente y generaron un magma ácido (tomado de Pérez-Torrado et al., 2012, modificado a su vez de Troll et al., 2012).

¿Una oportunidad futura para predecir erupciones?

Gracias a toda la monitorización que hemos llevado a cabo desde la fase pre-eruptiva que llevó a la formación de Tagoro, la erupción de El Hierro de 2011 ha sido muy estudiada con el objetivo de avanzar en el campo de la predicción de erupciones. Y en este sentido creo que destaca un estudio en concreto por lo novedoso de la propuesta y porque los primeros datos han sido muy prometedores. Y es que entre los aspectos que se monitorean alrededor de los volcanes está la geoquímica de determinados gases como el CO2, pero también parece que, al menos para el caso de El Hierro, meses antes de que se pusiera en marcha la erupción se registró un aumento en las emanaciones de 3-He, uno de los isótopos estables de este elemento. En algunos casos estas emisiones gaseosas están asociadas con actividad hidrotermal y no magmática, pero en el caso del helio de El Hierro se cree que fue exclusivamente de origen magmático. A partir de esto un grupo de investigadores internacional con fuerte participación española (algunos de los principales autores son de la Universidad de Salamanca), tuvieron la idea de analizar las relaciones isotópicas de helio y argón en corales recogidos en las cercanías al Tagoro. Como los corales tienen un crecimiento muy bien marcado (como pasa con los árboles y sus anillos), si ellos habían acumulado el helio en la relación isotópica que tenían las muestras volcánicas de la erupción se podría saber desde cuándo lo habían empezado a acumular y compararlo con la historia de la propia erupción. De esta manera ahora sabemos que algunos corales acumularon helio manteniendo la relación que hay en el agua del mar, y que además en el caso de El Hierro lo empezaron a tomar con la relación isotópica magmática unas semanas antes de que la crisis sísmica empezase. Esto abre una nueva vía de investigación muy prometedora para poder avanzar en un futuro en la predicción de erupciones volcánicas, pero también nos da una magnífica herramienta para poder estudiar con más detalle antiguas erupciones submarinas de las que apenas tengamos datos.

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En El Hierro se ha descubierto que algunos corales toman helio en la relación isotópica que hay en el mar. Este helio, si tiene un origen magmático, puede significar que los corales se comporten como un magnífico marcador que avise de una erupción con varios meses de antelación (fuente: haikudeck.com)

Bibliografía

Álvarez-Valero,A.M.; Burgess, R.; Recio, C.; de Matos, V.; Sánchez-Guillamón, O.; Gómez-Ballesteros, M.; Recio, G.; Fraile-Nuez, E.; Sumino, H.; Flores, J.A.; Ban, M.; Geyer, A,; Bárcena, M.A.; Borrajo, J. and Compaña, J.M. (2007): “Noble gas signals in corals predict submarine volcanic eruptions”. Chemical Geology.

Carracedo, J.C.; Pérez-Torrado, F.J.; Rodríguez, A.; Soler, V.; Fernández, J.L.; Troll, V. and Wiesmaier, S. (2012): “The 2011 submarine volcanic eruption in El Hierro (Canary Islands)”. Geology Today, 28 (2), 53-58.

Pérez-Torrado, F.J.; Carracedo, J.C.; Rodríguez-González, A.; Soler, V.; Troll, V.R.; y Wiesmaier, S (2012): “La erupción submarina de La Restinga en la isla de El Hierro, Canarias: Octubre 2011-Marzo 2012”. Estudios Geológicos, 68 (1), 5-27.

Troll, V.R.; Klügel, A.; Longpré, M.A.; Burchardt, S.; Deegan, F.M.; Carracedo, J.C.; Wiesmaier, S.; Kueppers, U.; Dahren, B.; Blythe, L.S.; Hansteen, T.H.; Freda, C.; Budd, D.A.; Jolis, E.M.; Jonsson, E.; Meade, F.C.; Harris, C.; Berg, S.E.; Mancini, L.; Polacci, M. and Pedroza, K. (2012): “Floating stones off El Hierro, Canary Islands: xenoliths of pre-island sedimentary origin in the early products of the October 2011 eruption”. Solid Earth, 3, 97-110.

Saturno, el señor de los anillos

De todos los cuerpos que encontramos en el Sistema Solar hay uno que destaca por encima de todos gracias a lo insólito que es y a la espectacularidad de alguno de los elementos que en él encontramos. Saturno no sería más que otro gigante gaseoso de no ser porque a su alrededor tenemos el mayor sistema de anillos de todo el Sistema Solar. Pero Saturno es mucho más que eso, ya que orbitándolo encontramos algunos de los satélites más especiales que existen en nuestro sistema, así como otras estructuras no menos llamativas que sus anillos. Este es el mundo de Saturno, el auténtico señor de los anillos.

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Imagen del hemisferio norte de Saturno tomada por la sonda Cassini a una distancia de unos 3 millones de kilómetros (fuente: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)

El planeta al que se dedica el sábado

Saturno es el sexto planeta del Sistema Solar por distancia al Sol y por tanto también el más alejado de los cinco que son visibles a simple vista desde la Tierra, aunque Urano también lo es pero es mucho más difícil de identificar que el resto. A estos cinco planetas que podemos reconocer sin problemas desde la Tierra (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno) se les conoce desde la antigüedad como estrellas errantes, un nombre que se les dio porque en el firmamento tienen un movimiento aparentemente errático que no sigue al del resto de estrellas, y es que llegado un momento estos cuerpos celestes parecen retrocer para después continuar su camino de manera normal. A este cambio de dirección, que no es real sino que se trata de un fenómeno de perspectiva producido por nuestra posición en un planeta que también se mueve, se le conoce como movimiento retrógrado y es debido a que la Tierra en su recorrido orbital alcanza y adelanta al planeta, de manera que visto desde el nuestro parece que el otro retrocede. Las cinco errantes, entre las que decimos que se encuentra Saturno, fueron muy importantes para las civilizaciones del pasado, tanto que en la Antigua Babilonia se empezaron a emplear para dividir el tiempo. De esta manera los días de la semana pasaron a tener los nombres que esta cultura daba a estos cinco planetas más la Luna y el Sol, algo que los romanos mantuvieron pero con sus propios dioses. Es así como los martes son el día de Marte o los lunes de la Luna, ¿pero qué fue de Saturno? En español el día dedicado a Saturno lo hemos perdido porque sábado viene del sabad judío, pero en otros idiomas, como en inglés por ejemplo, se puede aprecíar todavía muy bien, ya que Saturday es literalmente “el día de Saturno”.

Marte retrógrado
El recorrido retrógrado de Marte por el firmamento es uno de los más ilustrativos por ser el siguiente planeta en orbitar alrededor del Sol, lo que hace que se vea muy bien esta característica. En el caso de esta imagen, muestra cómo fue el movimiento de Marte desde julio de 2005 hasta febrero de 2006 (fuente: nasa.gov)

En muchos aspectos Saturno no es muy diferente a Júpiter debido a que ambos son los principales giganes gaseosos del Sistema Solar, junto con Neptuno y Urano. Y aunque Júpiter es con diferencia el mayor planeta, lo cierto es que algunas de las características de Saturno superan con creces a las que ya hemos visto en Júpiter. Una de ellas es su sistema de anillos, del que hablaremos más adelante y que es además una característica común a los cuatro gigantes gaseosos, y otro es la relación entre su volumen y su masa (su densidad). Porque Saturno es el planeta con menor densidad de todo el Sistema Solar, tan baja (0’690 mg/l) que podría flotar en el agua si hubiera un océano lo suficientemente grande para contenerlo. Esto se explica porque mientras que su diámetro es aproximadamente 9 veces el de la Tierra (114.632 km) y su volumen unas 740 veces mayor, su masa es tan solo 95 veces la de nuestro planeta.

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Saturno es aproximadamente  740 veces más grande que la Tierra, sin embargo su masa es tan solo 95 veces debido a su baja densidad, que le permitiría flotar en el agua (imagen de Walter Myers, tomada de arcadiastreet.com)

La composición interna de Saturno todavía no la conocemos bien, pero creemos que el planeta podría tener un pequeño núcleo rocoso cuya rotación por el momento desconocemos. En torno a este hipotético núcleo habría una capa de hidrógeno que estaría en estado líquido debido a las extremas condiciones de presión y temperatura reinantes, una especie de océano metálico infinito que podría ser el responsable del campo magnético de Saturno. Este campo magnético es muy similar al de Júpiter pero de nuevo mucho más débil, y a diferencia de cualquier otro planeta que conozcamos tiene una inclinación con respecto al eje de rotación apenas apreciable, de menos de un 1º. Este detalle es algo del todo inusual en el Sistema Solar, pero gracias a él podemos asociar con relativa seguridad ambas partes y determinar, de una manera aproximada, cuál puede ser el periodo de rotación del planeta, es decir, cuánto puede durar su día. En cuanto a la magnetosfera resultante de este campo magnético, la de Saturno es aproximadamente un tercio la de Júpiter, y como ocurre con todos los planetas del Sistema Solar que tienen magnetosfera también se alarga en dirección opuesta al Sol, más cuanto más intenso sea el viento solar. En ocasiones, cuando la magnetosfera interactúa con la ionosfera del planeta, pero también cuando lo hace con las partículas eyectadas de algunos de sus satélites, se producen auroras polares muy similares a las de nuestro planeta, aunque en Saturno existe una única gran aurora de forma anillada en lugar de varios anillos de auroras, como tenemos en la Tierra o en Júpiter.

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Las auroras polares de Saturno están formadas por un único anillo, una característica que no se encuentra en planetas como la Tierra o Júpiter. En concreto, estas tres imágenes fueron tomadas por el telescopio espacial Hubble a lo largo de 5 días y muestran muy bien la evolución de una aurora polar en el planeta (fuente: NASA / ESA)

La atmósfera de Saturno es con diferencia la parte que más y mejor conocemos del planeta debido a que es también la única que vemos de él cuando lo observamos. Esta atmósfera está formada en su mayoría por hidrógeno (93%) y helio (5%), junto con pequeñas cantidades de metano (0’2%), vapor de agua (0’1%) y otras sustancias (1’7%) como amoniaco, etano o fosfina. Por tanto estamos hablando de una atmósfera que, salvando las distancias, es muy parecida a la de Júpiter, pero en la que la presión es poco mayor que la de la Tierra a nivel del mar (1,4*105 Pa). Otra característica que la atmósfera de Saturno comparte con la joviana es la división en franjas latitudinales, causada en ambos casos por la rotación diferencial que experimentan, ya que la región ecuatorial rota más rápido que las regiones polares. En el caso de Saturno, estas franjas son menos y además son más ténues que en Júpiter debido a varios factores químicos, como es la composición de las capas altas de la atmósfera, con más metano y amoniaco que le da una coloración amarilla más homogénea (en Júpiter es el mayor contenido en azufre el que le da su tonalidad más rojiza), y físicos, como las distintas velocidades de rotación de las regiones ecutoriales y polares o incluso de los vientos (ambos aspectos mayores en Saturno). La parte más externa de la atmósfera de Saturno está formada por nubes de varios compuestos (amoniaco principalmente y posiblemente también agua y metano) sobre la que se dispone una neblina de metano que cubre todo el planeta. En esta capa externa es muy común el desarrollo temporal de huracanes y enormes tormentas, algunas de las cuáles además tienen un fuerte aparato eléctrico que dejaría en evidencia a los peores huracanes terrestres.

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Imagen de una de las tormentas de Saturno, tomada por la sonda Cassini el 25 de febrero de 2011, cuando la tormenta ya llevaba 12 semanas activas (fuente: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)

Pero sin duda lo que más llama la atención de la atmósfera de Saturno es con diferencia el famoso hexágono del polo norte, un extraño vórtice polar con forma hexagonal que es único en todo el Sistema Solar. Este hexágono es realmente grande y ocupa casi toda la zona polar del planeta, con lados de 13.800 kilómetros de longitud, lo que es más del diámetro terrestre. El hexágono de Saturno rota con un periodo idéntico al de la rotación planetaria, por lo que es también un elemento atmosférico estacionario que no cambia de longitud ni de estructura, como sí ocurre con otros elementos de la atmósfera de Saturno. En cuanto a su origen, todavía no lo tenemos muy claro pero creemos que podría ser causado por un régimen turbulento especial, ya que sabemos por experimentos en laboratorio que formas poligonales de 3 y 6 lados se pueden formar en determinadas condiciones de este tipo de régimen.

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El hexágono de Saturno es una supertormenta estable con forma hexagonal que permanece asentada cómodamente en polo norte del planeta desde hace mucho tiempo. Esta imagen fue tomada por la sonda Cassini el 27 de noviembre de 2012, a una distancia de unos 418.000 km (fuente: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)

La joya del Sistema Solar: los anillos de Saturno

Sin duda el elemento más importante de Saturno, uno que está estrechamente asociado con su nombre, es el complejo y espectacular sistema de anilos que hay a su alrededor. Esta característica es común a los cuatro gigantes gaseosos del Sistema Solar, pero los anillos de Saturno son únicos en muchos aspectos. Para empezar son los únicos visibles desde la Tierra. Ya Galileo en 1610 los detectó con su rudimentario telescopio, pero no fue capaz de identificar bien de qué se trataba y por ello los denominó “las orejas de Saturno”. Además, en 1612 dejaron de ser visibles desde nuestro planeta al situarse paralelos a nuestra visual, por lo que poco más pudo hacer nuestro querido Galileo. De hecho no fue hasta 50 años después cuando Christiaan Huygens propuso que en realidad se trataba de un disco de materia delgado y plano que orbitaba alrededor de Saturno de una manera similar a cualquier satélite. Esa idea fue la que se mantuvo durante otros 20 años, hasta que Giovanni Cassini descubrió que el disco estaba dividido en realidad en dos anillos concéntricos separados por una banda oscura que recibió su nombre: la división de Cassini. Ahora sabemos que en realidad Saturno no tiene dos sino siete anillos, nombrados con letras de la A a la G, que están formados por franjas de diferente opacidad y reflectividad. Estos anillos se separan unos de otros por zonas denominadas divisiones, de entre las que destaca por ser la mayor la ya mencionada división Cassini.

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Saturno tiene en total siete anillos que se separan unos de otros por zonas con una menor concentración de material que reciben el nombre de divisiones (fuente: NASA / JPL / Space Science Institute)

El sistema de anillos de Saturno presenta una dinámica muy variada, con ondulaciones propias y constantes perturbaciones producidas por la influencia gravitatoria de Saturno y sus lunas. Estos anillos no son cuerpos sólidos como se creía al principio, sino que están constituidos por una infinidad de objetos que orbitan de manera independiente pero dentro de un mismo plano, con tamaños variados que van desde partículas de polvo hasta cuerpos kilométricos. Algunas de estas partículas, como las que forman el anillo más exterior (el Anillo E) están formadas por hielo procedente del cercano satélite Encélado, que con sus enormes géiseres estaría alimentando de material a este anillo. Pero este no es el único satélite de Saturno que está relacionado con los anillos, ya que parte de la estabilidad en el tiempo de este sistema se debe a la existencia de pequeños satélites orbitando en los espacios vacíos que hay dentro de los anillos, y a las que se les ha llamado muy apropiadamente como satélites pastores. Estas lunas, de entre las que tendríamos a Pandora y Prometeo (configurando el Anillo F) o a Dafne (descubierta por la sonda Cassini dentro de la división de Keeler, en el Anillo A), limpian su órbita de objetos procedentes de los anillos y además interactúan con el material de los mismos, perturbándolos con su fuerza gravitatoria. Pero no todas las perturbaciones que encontramos en los anillos son causadas por la presencia de las lunas pastoras, ya que en ocasiones se aprecian zonas alargadas que son en realidad el resultado de un agrupamiento temporal de partículas que, según se hagan alrededor de un cuerpo mayor o no, han recibido el nombre de propellers o hélices (si hay un núcleo más denso) o straws o pajitas (si no hay núcleo).

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Los anillos de Saturno sufren constantes perturbaciones que les dan un aspecto mucho más dinámino del que creíamos, ya sea en forma de los famosos propellers (izquierda) o por influencia gravitacional de los satélites cercanos (derecha) (fuente: NASA / JPL / Space Science Institute)

Los anillos de Saturno son jóvenes geológicamente hablando (menos de 100 millones de años) y están formados en su mayoría por fragmentos de cometas, asteroides e incluso de antiguos satélites que se desintegraron en su momento en las cercanías del planeta. Debido a que su dinámica es muy parecida a la que pudo reinar en el Sistema Solar durante su formación, los anillos de Saturno son considerados como un verdadero laboratorio para entender cómo se forman los planetas rocosos. Y es que en los anillos de Saturno, al igual que ocurre en el Cinturón de Asteroides, tenemos los mismos procesos de acreción que los que se suponen que están detrás de la génesis de este tipo de planetas, hasta el punto de que es posible que hayamos visto una nueva luna en formación: Peggy. Actualmente creemos que tanto el Sistema Solar como seguramente todos los sistemas planetarios del universo se formaron a partir de discos que orbitaban alrededor de sus estrellas del mismo modo, pero a mayor escala, de como lo hacen los objetos que forman los anillos de Saturno en torno al gigante gaseoso. Por ello, estudiar esta parte tan destacada del planeta es una de las cuestiones más importantes de la investigación planetaria, casi tanto como la búsqueda de entornos extraterrestres en los que la vida pudiera ser posible, una búsqueda en la que los mundos que rodean a Saturno también pueden ser claves.

Las lunas de Saturno, un viaje a mundos variados

Júpiter tiene 69 satélites conocidos, pero Saturno tampoco se queda muy atrás. Nuestro “espacial” señor de los anillos tiene orbitando a su alrededor y siguiendo órbitas estables al menos 62 satélites naturales conocidos, algunos de ellos con un gran interés científico por sus características físicas. El más grande de todos ellos es con diferencia Titán, que con sus 5.150 km de diámetro es además el segundo satélite más grande del Sistema Solar (sólo por detrás de Ganímedes, en Júpiter). Pero Titán es mucho más que un cuerpo rocoso grande que orbita alrededor de Saturno, ya que este satélite es el único satélite que conocemos que tenga una atmósfera densa, compuesta además por nitrógeno en un 94% (la atmósfera terrestre primitiva también era muy rica en este elemento, igual que la actual). También Titán es el único cuerpo del Sistema Solar, además de la Tierra, en el que hay precipitaciones, si bien por sus bajas temperaturas superficiales (-180º C) estas no son de agua, que permanece en la superficie en forma de hielo que actúa como las rocas terrestres, sino de hidrocarburos como metano y etano. Estas precipitaciones además pueden generar en superficie ríos y lagos, como el de la imagen siguiente.

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El mar de Ligeia es el segundo lago más grande de Titán, sólo por detrás del mar de Kraken, y tiene una superficie mayor que la del Lago Superior, el mayor cuerpo de agua dulce de la Tierra. En esta imagen se puede ver en detalle y en falso color cómo es la región de esta inmensa cuenca que ha permanecido más o menos estable durante el tiempo que ha durado la misión Cassini-Huygens (fuente: NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell)

El otro satélite con gran importancia dentro del sistema satelital de Saturno es Encélado, un cuerpo que con sus 500 km de diámetro es apenas una décima parte el tamaño de Titán. Pero su reducido tamaño no le ha quitado interés, ya que en su interior podríamos tener uno de los tesoros más valiosos de todo el Sistema Solar. Porque Encélado posiblemente contiene bajo su superficie helada un océano global de agua líquida en el que la actividad hidrotermal podría permitir el desarrollo de una vida primitiva alejada de la luz solar, un tipo de vida que de ser cierto no sería muy diferente a la de los orígenes de la vida en nuestro propio planeta. En Encélado hay actividad en forma de enormes géiseres que expulsan parte del agua de su interior al espacio para alimentar el anillo E, agua que fue además analizada por la misión Cassini.

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Izquierda: Imágen captada por la sonda Cassini en la que se ven varios de los géiseres de Encélado (fuente: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute / Planetary Science Institute). Derecha: Esquema explicativo de cómo podría ser el interior de Encélado para explicar una posible actividad hidrotermal que esté detrás de sus géiseres (fuente: NASA / JPL-Caltech)

De todos los satélites principales que encontramos en Saturno existe una categoría muy especial porque está relacionada con sus anillos: las lunas pastoras (o los satélites pastores). Como ya hemos visto se trata de satélites naturales que se encuentran dentro del sistema de anillos limpiando de partículas las regiones que separan los anillos unos de otros. Dentro de estas lunas pastoras tenemos a Pan en la división de Encke o a Dafne en la división de Keeler, ambas en el interior del Anillo A, pero no se suele considerar como tal a Mimas a pesar de ser el responsable de la mayor división, la división Cassini. El motivo es que Mimas es uno de los satélites principales de Saturno, junto con Encélado, Tetis, Rea y otros, todos ellos descubiertos en el pasado mediante telescopio. Mimas es un cuerpo helado de baja densidad que podría estar constituido en su mayoría por hielo, aunque su característica principal es sin duda el cráter Herschel, un enorme cráter de impacto de 130 km de diámetro que amenazó con destruir al satélite y que le da el aspecto de una enorme Estrella de la Muerte.

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Imagen del satélite pastor Dafne dentro de la división de Keeler, en el Anillo A. Como se puede ver por la ondulación que causa, su presencia altera el material de los anillos a ambos lados de la división (fuente: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)

Cassini-Huygens, una misión que ha hecho historia

Buena parte de todo lo que sabemos ahora de Saturno, sus anillos y sus “lunas” lo sabemos gracias a la misión espacial Cassini-Huygens, un proyecto no tripulado que pudo ser posible gracias a la colaboración de tres agencias espaciales: la Admnistración Nacional de la  Aeronáutica y del Espacio (NASA), la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Italiana (ASI). Esta misión, que fue lanzada en 1997 y finalizó el pasado 15 de septiembre, constaba de dos elementos: la nave Cassini, encargada de llegar hasta Saturno y de orbitar durante varios años, fotografiando y reportando cualquier suceso destacable; y la sonda Huygens, que descendería a la superficie del satélite Titán para convertirse en el primer objeto fabricado por el hombre en posarse en un satélite del Sistema Solar que no fuera la Luna.

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Ilustración artística de la sonda Cassini acercándose a Saturno en la última fase de su misión, la llamada Grand Finale (fuente: NASA / JPL-Caltech)

Tras 13 años de observaciones, y otros siete de viaje, la misión Cassini-Huygens se ha convertido en una de las más exitosas de todas las misiones de exploración espacial del Sistema Solar. Ambas sondas en conjunto no solo nos han mandado imágenes espectaculares de Saturno y los mundos que lo rodean, sino que también nos han desvelado muchos de sus misterios. Porque gracias a esta misión nosotros ahora sabemos que la rotación del planeta dura unos 10’6-10’8 días terrestres, o al menos eso es lo que hemos podido determinar a partir de la rotación de su campo magnético (la ausencia de puntos geográficos de referencia nos impide saber con exactitud la rotación real del planeta). También sabemos que Encélado tiene un débil campo magnético y una ténue pero significativa atmósfera, así como una intensa actividad geológica, con fumarolas y géiseres activos, y un océano global bajo la capa de hielo que cubre la superficie del planeta. También ha sido esta misión la responsable de mostrarnos la dinámica superficial de Titán, no muy diferente a la de la tierra en cuanto a procesos, lo que ha sido toda una sorpresa. Porque descubrir que en Titán llueve, aunque no sea agua sino hidrocarburos, o que haya ríos efímeros y lagos que sufren evaporación, eran cuestiones que jamás habríamos imaginado posibles. Otro punto destacado de la misión es que nos ha ayudado a ampliar el número de satélites que tiene Saturno, algunos con formas tan insólitas como Pan, el ya famoso satélite-ravioli. Cassini-Huygens ha cambiado para siempre nuestra idea de Saturno, nos ha mostrado sus fuertes tormentas, algunas con un gran aparato eléctrico, cómo es la compleja dinámica que gobierna los anillos y las partículas que los componen o cuál es la gravedad del planeta (con el objetivo de poder calcular cómo de grande es su núcleo rocoso). Todo eso nos ha mostrado esta misión que ha marcado un antes y un después.

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Combinación de dos imágenes tomadas con diferente ángulo del satélite Pan, con su característica forma de ravioli gigante (fuente: NASA / JPL / Space Science Institute)

Los descubrimientos de Cassini-Huygens han sido increíbles y han superado con creces las expectativas iniciales. De hecho, por miedo de poder contaminar algunos de los mundos que lo rodean, los responsables de la misión decidieron que la mejor manera de ponerle punto y final no era dejando la sonda orbitando, con el riesgo de que pudiera caer en alguna de las lunas, sino destruirla contra Saturno. De esta manera, en lo que han llamado la Grand Finale, Cassini nos daría con sus últimos instantes de vida una información única sobre cómo es la atmósfera del gigante gaseoso pero desde dentro de ella. Eso sí, esperamos poder volver algún día a Saturno para estudiar a fondo algunos de sus satélites, en especial los prometedores Titán y Encélado, y descubrir de una vez por todas si hay otras formas de vida en ellos, con proyectos tan extraños como el que se explica en el video de abajo: un submarino en los mares de Titán.

Contextos geológicos españoles de relevancia internacional 15: Episodios evaporíticos messinienses

España es un país con un gran patrimonio geológico y una increíble geodiversidad que tienen su reflejo en la gran cantidad de paisajes y lugares de interés que encontramos en él. Desde rocas que vieron nacer a Pangea (Orógeno Varisco Ibérico), hasta regiones volcánicas (Canarias, el sureste peninsular), pasando por lugares en los que podemos ver con claridad el límite Cretácico-Paleógeno gracias a una capa muy especial relacionada con el impacto que acabó con los dinosaurios hace 65 millones de años (Ma). Todos ellos forman parte de los 21 contextos geológicos españoles de relevancia internacional que estamos repasando en el blog, 21 contextos que nos sirven para comprender cuál ha sido la historia geológica que han experimentado los terrenos que definen este país ibérico a lo largo de su existencia. Y de entre todos esos eventos de gran importancia hay uno que es verdaderamente insólito, un episodio extraordinario que llevó al Mediterráneo a secarse hace aproximadamente 5 millones de años.

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Vista del Puente de la Autovía del Mediterráneo sobre el Río Aguas, dentro de la Cuenca de Sorbas, en la provincia de Almería (imagen propia)

La desecación de un mar

El mar Mediterráneo se encuentra en una posición geográfica de elevada evaporación que hace que en líneas generales tenga un régimen hídrico negativo, ya que la cantidad media de agua que se pierde por evaporación (1’36-1’54 m/año) es muy superior a la cantidad media de agua que entra a la cuenca por medio de precipitaciones o gracias a los ríos que vierten sus aguas en el mar (0’27-0’31 m/año). Por tanto, para que una cuenca de estas características pueda pervivir en el tiempo es necesario que haya un aporte extra de agua que evite la desecación, algo que para el caso del Mediterráneo ocurre gracias al intercambio que hay entre él y el océano Atlántico. Pero debido a la diferencia de salinidad que existe entre ambas masas de agua la circulación entre mar y océano es antiestuarina, con una entrada desde el Atlántico en superficie y una salida de aguas cargadas de sales, y por tanto más densas, que lo hacen en profundidad.

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Esquema simplificado de cómo es la corriente antiestuarina entre el Atlántico y el Mediterráneo (imagen propia)

La comunicación con el Atlántico es la base de la supervivencia del Mediterráneo a lo largo del tiempo. Por ello, cuando hace aproximadamente 6-7 millones de años una combinación de procesos tectónicos y glacioeustáticos causó la interrupción de esta comunicación, que por aquel entonces no se producía por el Estrecho de Gibraltar sino por un doble corredor, se produjo una desecación a gran escala del Mediterráneo. A este extraordinario episodio lo conocemos como la Crisis de Salinidad del Messiniense y se caracteriza por el depósito de una gran cantidad de rocas evaporíticas (halita o sal común y yeso principalmente) por todo el actual Mediterráneo, además de en algunas zonas próximas a él que por aquel entonces constituían cuencas sedimentarias asociadas con el mar. Tal es el volumen de sales depositadas en el Mediterráneo durante este evento que en algunos puntos hay identificados más de 1500 m de espesor de sal, ¡¡un kilómetro y medio!!

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Mapa general de los depósitos evaporíticos messinienses del Mediterráneo localizados por el programa DSDP-ODP (tomado de Roveri et al., 2014, a su vez una modificación de Rouchy & Caruso, 2006).

La Crisis de Salinidad del Messiniense es un suceso extraordinario que aunque siempre asociamos con la tectónica regional no sólo se debió a ella. Y es que a finales del Tortoniense (11’62-7’246 Ma), el piso inmediatamente anterior al Messiniense (7’246-5’333 Ma), se produjo un brusco descenso del nivel del mar que en la región pudo alcanzar los 1.500 m, lo que no hizo más que agravar la situación del Mediterráneo al ayudar todavía más a interrumpir esa doble comunicación Atlántico-Mediterráneo. El resultado es el que ya conocemos: un mar que poco a poco se fue secando, con puntuales momentos de reinundación que evitaron que se secase del todo y permitieron que durante un largo periodo de tiempo pudiera haber siempre agua suficiente para seguir depositando sales. Porque acumular 1.500 m de sal no es posible con una columna de agua como la del Mediterráneo, a no ser que haya algún tipo de alimentación periódica que aporte nueva cantidad de agua que al evaporarse siga permitiendo el depósito de sal. O al menos eso es lo que muchos geólogos creemos que debió ocurrir en este mar que un día se secó.

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Ilustración geográfica de cómo pudo ser la cuenca del Mediterráneo durante la Crisis de salinidad del Messiniense (fuente: Ledesma Rubio, 2005)

La Cuenca de Sorbas, un lugar de gran interés para el Messiniense

La Cuenca de Sorbas es una pequeña depresión intramontañosa alargada en dirección aproximadamente E-O que se sitúa entre la Sierra de los Filabres (al norte) y la Sierra Alhamilla (al sur). Esta cuenca, una de las numerosas que encontramos en el interior de la Cordilera Bética, es de gran importancia dentro de la Crisis del Messiniense por ser una de las cuencas donde mejor se conservan las condiciones paleoambientales reinantes en aquel momento en el Mediterráneo occidental. De hecho es una de las cuencas más estudiadas y mejor conocidas de todas las que existieron en el Mioceno dentro del área del Mediterráneo, hasta el punto de que su secuencia messiniense es usada como referente global y como modelo de correlación con el resto de cuencas mediterráneas.

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Mapa geológico de la región de Almería indicando en amarillo las principales cuencas y en marrón las sierras más destacadas del sustrato bético (tomado de Geología del entorno árido de almeriense)

Hace unos 8 millones de años la configuración geográfica de la Península Ibérica era muy diferente a la actual. En el norte Iberia ya había colisionado con Europa y se habían empezado a levantar Los Pirineos, mientras que en el sur, en lo que hoy es Almería, la línea de costa se encontraba a los pies de la Sierra de los Filabres. Pero como ya sabemos las placas tectónicas no se están quietas, y en esta región encontramos en el Mioceno tres placas chocando unas con otras: la microplaca de Alborán, la placa Ibérica y la placa Africana, esta última muy insistente en irse al norte, donde están las otras dos y a las que empuja. El resultado de todos estos movimientos tectónicos fue el levantamiento del Sistema Bético, el cierre del Estrecho Norbético (uno de los dos corredores que comunicaban en el Mioceno el Mediterráneo con el Atlántico) y el desarrollo de una serie de cuencas sinorogénicas que evolucionarán a intramontañosas y que seguirán teniendo una historia sedimentaria que contarnos después de la fase principal de la Orogenia Alpina en esta zona. De esta manera en Almería asistimos al levantamiento de la Sierra Alhamilla hace unos 7 millones de años, gracias al cuál la Depresión de Sorbas se independizó y se estableció como una de esas cuencas intramontañosas: la Cuenca de Sorbas. Pero en el Tortoniense también hubo una subida de nivel del mar que permitió que todas estas cuencas intramontañosas béticas tuvieran una sedimentación marina, de manera que la Cuenca de Sorbas siguió recibiendo sedimentos marinos de manera interrumpida hasta que hace 2’5 millones de años la línea de costa se desplazó a su posición actual. Fue entonces cuando la depresión terminó su historia como cuenca marina receptora de sedimentos, pero antes ya había experimentado las consecuencias de la crisis de salinidad del Mediterráneo.

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Evolución paleogeográfica de la Cuenca de Sorbas desde el Tortoniense superior hasta el Plioceno inferior (tomado de Geología del entorno árido de almeriense)

Los depósitos evaporíticos de la Cuenca de Sorbas son de gran importancia a la hora de hablar de la crisis de salinidad, pero lo cierto es que no se produjeron durante el evento principal de desecación sino en uno de los momentos de recuperación del Mediterráneo. Por aquel entonces Sorbas era una cuenca restringida y semiaslada que tenía escasa o nula comunicación con el resto del Mediterráneo, cerrada por el oeste y separada del mar abierto por el este por un umbral submarino que cuando se levantó tiempo después dio la actual Sierra de Cabrera. En esta cuenca, durante una de las subidas del nivel del mar que sabemos que ocurrieron, entraron aguas presumiblemente atlánticas que invadieron la depresión y permitieron el depósito de una formación geológica muy importante. Los Yesos de Sorbas (Miembro Yesares) son una potente sucesión de más de 130 m de espesor compuesta por bancos de yeso de hasta 20 m separados unos de otros por tramos margoso-limosos e incluso algunos carbonatados. Estos tramos margosos suelen tener abundantes restos fósiles de origen marino que han permitido asociarlos con episodios de reinundación de la cuenca, mientras que los bancos yesíferos, que se habrían formado durante los periodos de desecación, contienen unas estructuras de crecimiento muy espectaculares por su aspecto arborescente. Los superconos o coliflores, que es como se llaman estas estructuras, se formaron en un ambiente hipersalino de escasa profundidad en el que precipitó el yeso como variedad selenita, dando con el tiempo estas estructuras con forma de cono invertido (el ápice hacia abajo) que se distribuyen de manera dispersa por todo el miembro geológico. Dentro de estos yesos también hay un modelado kárstico, con espeleotemas dentro de una de las mayores cuevas en yeso de todo el país.

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Arriba: Interpretación sedimentaria de los Yesos de Sorbas dentro del contexto del Mediterráneo messiniense (tomado de Geología del entorno árido de almeriense). Abajo: Imagen de una serie de superconos y una capa de margas dentro de los Yesos de Sorbas (imagen propia)

Los Yesos de Sorbas son uno de los aspectos más destacados de la Cuenca de Sorbas, pero no son el único geosite asociado con este contexto. Y es que antes de que se produjera la crisis de salinidad en la cuenca se desarrollaba una extensa plataforma carbonatada llena de arrecifes, que actualmente encontramos en la base de las secuencias evaporíticas. Estos arrecifes messinienses son muy importantes geológicamente hablando porque son los últimos que aparecen en la historia geológica de todo el Mediterráneo, y los tenemos tanto en la Cuenca de Sorbas como en otras de las cuencas marinas almerienses. Por lo general todos estos arrecifes coralinos tienen una composición y una evolución muy característica, ya que comienzan como biohermos con una relativa alta diversidad de especies de corales que pasan con el tiempo a arrecifes de coral monoespecíficos del género Porites, que es lo que vemos en el atolón de El Hoyazo de Níjar, sin duda uno de los mejor conservados de toda la región mediterránea. Dentro de la Cuenca de Sorbas destaca el arrecife de Cariatiz, con una espectacular plataforma arrecifal en la que se acumularon los esqueletos de corales y otros organismos marinos (algas calcáreas, moluscos, gusanos…). Y a diferencia de El Hoyazo, que define un atolón con un volcán en su interior, el arrecife de Cariatiz es en realidad una barra arrecifal que separaba la parte profunda de la cuenca, con su talud de elevada pendiente, de un lagoon interior y poco profundo en el que habitaron otras especies de corales y organismos marinos.

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Vista panorámica del arrecife de Cariatiz, muy cerca del municipio de Sorbas. La parte de lagoon en la imágen estaría a la izquierda, mientras que a la derecha estaría la parte profunda de la cuenca, con el talud de alta pendiente bien marcado y en algunos puntos la cresta arrecifal todavía identificable (imagen propia)

Hace unos 5’4 millones de año la Cuenca de Sorbas era una bahía abierta al mar por el este y cruzada de norte a sur por un sistema de islas barrera que aislaban una laguna somera del resto de la cuenca. En esta laguna se depositaron arenas y limos que todavía hoy en día conservan muy bien tanto estructuras sedimentarias (estratificación cruzada, estratificación hummocky, ripples de oleaje…) como abundantes fósiles de insectos o de huellas, lo que ha permitido el estudio en detalle de la laguna y la identificación de cuatro ambientes sedimentarios diferentes. El primero de estos ambientes es la laguna interna, constituida por limos y arcillas finamente laminados en los que son frecuentes las grietas de desecación y las huellas de aves y mamíferos, ambos criterios de poca profundidad. Las islas barrera están formadas por cordones arenosos parcialmente emergidos que aislaron la laguna del resto de la cuenca. En ellos se distinguen tres subzonas que de más profunda a más somera son: los abanicos de tormentas, donde se puede ver estratificación hummocky (indicio de removilización por tormentas); la playa propiamente dicha, con laminación paralela de bajo ángulo y estructuras de bioturbación de cangrejos y raíces en la parte más superficial; y las dunas eólicas, que constituyen la parte más emergida de las islas barrera y en las que el viento es el principal agente de transporte. El tercer ambiente sedimentario identificado son las barras litorales, bajíos arenosos en forma de dunas subacuáticas y someras que se ven movidas por el oleaje, desarrollándose en ellas una estratificación cruzada en artesa. El último ambiente identificado en la Facies Playa de Sorbas es la plataforma marina, caracterizada por un claro dominio de la sedimentación limosa y por la presencia de estromatolitos, estructuras carbonatadas amonticuladas formadas por microorganismos, en la parte más somera.

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Arriba: Esquema paleogeográfico de los distintos ambientes sedimentarios que definen la Facies Playa de Sorbas (tomado de Geología del entorno árido de almeriense). Abajo: Imagen de huellas fósiles de aves (izquierda) y de estratificación hummocky (derecha) de la Facies Playa de Sorbas (tomadas de Calaforra, 2009)

¿Dónde encontrar los geosites de este contexto?

La Cuenca de Sorbas es un magnífico lugar para conocer las consecuencias que tiene el simple hecho de que un mar como el Mediterráneo se seque, algo que si ha pasado en el pasado geológico sabemos que puede volver a pasar en un futuro. A enero de 2011 (última lista del IGME), los geosites reconocidos de este contexto son 5 (números 159-163) y están agrupados en los tres bloques que a grandes rasgos ya hemos visto en esta entrada. Y como es lógico, los tres los encontramos dentro la Cuenca de Sorbas, en la provincia de Almería.

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Los geosites del contexto de Episodios evaporíticos messinienses se encuentran en la cuenca intramontañosa de Sorbas, dentro de la Cordillera Bética (modificado a partir de Vera et al., 2004)
  1. Los Yesos del Río Aguas, en el área de Molinos del Río  Aguas (Sorbas), donde aflora la mejor sección del  Messiniense de toda la región del Mediterráneo, con 14-14 ciclos diferentes de depósitos de yesos.
  2. Los arrecifes de Sorbas, de entre los que destacan el arrecife de Cariatiz al norte de la cuenca y el arrecife de Hueli al sur.
  3. Las Facies Playa del Miembro Sorbas

Bibliografía

Calaforra, J.M. (2009): “Messinnian Evaporite Episodes”. In: Spanish geological frameworks and geosites. An approach to Spanish geological heritage of international relevance (A. García-Cortés, Ed.), IGME, Madrid, 157-162.

CMA-Consejería de Medio Ambiente, Ed. (2003): “Geología del entorno árido de almeriense. Guía didáctica de campo”. Junta de Andalucía, 163 p.

CMA-Consejería de Medio Ambiente, Ed: “Geodiversidad y Patrimonio Geológico de Andalucía”. Junta de Andalucía, 326 p.

Dabrio, C.K.; Roep, T.B.; Polo, M.D. & Fortuin, A.R. (1997): “Late Messinian coastal barrier and washover fan sedimentation in Sorbas (SE Spain)”. Geogaceta, 21, 89-92.

Julivert, M.; Fontboté, J.M.; Ribeiro, A. y Conde, L. (1972): “Mapa tectónico de la Península Ibérica y Baleares E. 1:1.000.000”. Inst. Geol. Min. España, Madrid, 113 p.

Ledesma Rubio, F. (2005): “Paleogeomorfología de la Península Ibérica, y los primeros pobladores”. 43 p.

Rouchy, J.M. and Caruso, A. (2006): “The Messinian salinity crisis in the Mediterranean basin: A reassessment of the data and an integrated scenario”. Sedimentary Geology, 188-189, 35-67.

Roveri, M.; Manzi, V.; Bergamasco, A.; Falcieri, F.M.; Gennari, R.; Lugli, S. and Schreiber, B.C. (2014): “Dense shelf water cascading and Messinian canyons: a new scenario for the Mediterranean Salinity Crisis”. American Journal of Science, Vol. 314, 751–784.

Vera, J.A.; Barnolas, A; Bea, F.; Calvo, J.P.; Civis, J.; De Vicente,  G.; Fernández-Gianotti, J.; García-Cortés, A.; Pérez-Estaún, A.; Pujalte, V.; Rodríguez-Fernández, L.R.; Sopeña, A. y Tejero, R. (2004): “Introducción”. En: Geología de España (J.A. Vera, Ed.), SGE-IGME, Madrid, 1-17.

Viseras, C. (coord.); Soria, J.M. y Fernández, J. (2004): “Cuencas neógenas postorogénicas de la Cordillera Bética”. En: Geología de España (J.A. Vera, Ed.), SGE-IGME, Madrid, 576-581.

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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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)

Los reptiles, pioneros fuera del agua

La evolución es un fenómeno de la naturaleza de gran importancia que nos ha permitido pasar de seres unicelulares a seres pluricelulares de gran complejidad. Y aunque muchos sigan considerando a la evolución una hipótesis sin pruebas (no nos alarmemos, también los hay que niegan todavía que la Tierra es esférica), lo cierto es que en realidad son muchas las evidencias que tenemos que confirman que la evolución existe, si bien es cierto que no se produce exactamente en los términos con los que Darwin la concibió ya hace casi 200 años. En entradas anteriores hemos visto cómo en el Jurásico surgieron las aves a partir de dinosaurios terópodos y cómo un poco antes, en el Triásico, lo habían hecho los primeros mamíferos a partir de reptiles sinápsidos. Pero hasta llegar a los mamíferos y las aves hubo antes otros importantes hitos evolutivos dentro de los vertebrados, el último de ellos precisamente la aparición de los reptiles a partir de los anfibios. ¿Pero cómo fue eso posible? Para dar respuesta a ello antes debemos explicar cuáles son los rasgos distintivos de ambos grupos de vertebrados.

Scutosaurus
Tres scutosaurus ascienden a lo alto de una duna del Pérmico en la aclamada miniserie documental de BBC Caminando entre monsturos

Anfibios y reptiles, parecidos pero diferentes

Cuando pensamos en un lagarto o una serpiente normalmente no tenemos duda a la hora de catalogarlos como reptiles, igual que sabemos que un perro es un mamífero y un tiburón es un pez. Pero del mismo modo que hay muchos que erróneamente creen que los delfines también son peces, hay una buena parte de la población que tiene serios problemas a la hora de distinguir un reptil de un anfibio. Por ejemplo, una rana y una tortuga son animales que, en líneas generales, viven en tierra firme aunque pasan la mayor parte del tiempo en el agua o muy cerca de ella. Pero mientras que las ranas son anfibios las tortugas son reptiles, así que… ¿dónde está la diferencia entre unos y otros? La respuesta es compleja, pero a grandes rasgos podemos decir que hay dos aspectos principales que separan a los anfibios de los reptiles. Por un lado tenemos que, a diferencia de los reptiles (también de los peces, los mamíferos y las aves), los anfibios sufren un gran cambio físico en su desarrollo al tener una fase larvaria que es muy diferente a la fase adulta. Por otro lado tenemos que todos los anfibios tienen una fuerte dependencia del medio acuático, que es en el que por lo general desovan y en el que se desarrollan durante esa fase larvaria que antes hemos mencionado. Ninguna de estas dos características la tienen los reptiles, que cuando nacen del huevo ya lo hacen completamente desarrollados, además de que la mayoría de reptiles (no quiero afirmar todos por si acaso) ponen su huevo fuera del agua, ya que incluso las tortugas marinas regresan a la playa en la que nacieron para la puesta.

Renacuajos
Los renacuajos son la fase larvaria de las ranas y precede a una metamorfosis que los lleva a su forma adulta, pasando entre otros cambios de una respiración branquial a otra pulmonar (fuente: parquenatural.com)

Los reptiles son una clase de animales vertebrados muy diverso que se caracterizan físicamente por varios cambios con respecto a los anfibios, entre ellos un cráneo alto y estrecho (el de los anfibios suele ser más ancho y aplastado), el desarrollo de las fosas temporales, unas aberturas situadas detrás de las órbitas de los ojos que hacen que el cráneo sea más ligero, y una mayor independencia del medio acuático. La aparición de los reptiles es de hecho uno de los grandes hitos evolutivos dentro de los vertebrados, tan exitoso que muchas de sus características las han mantenido los vertebrados que hemos venido después, tanto las aves como los mamíferos (los seres humanos también tenemos fosas temporales, por ejemplo). Pero para que los reptiles surgieran fue necesario conseguir una mayor independencia del medio acuático, y para ello tuvieron que desarrollar una piel capaz de mantener un determinado porcentaje de agua y así evitar la deshidratación y la muerte. Esto lo consiguieron mediante la queratinización de la epidermis, un proceso por el cuál las escamas de la piel se hicieron más duras y se volvieron más y más queratinosas. Los anfibios evitan la deshidratación metiéndose en el agua cada cierto tiempo, lo que les obliga a estar siempre cerca de ella, pero los reptiles optaron por una solución más a largo plazo que les permitió alejarse más y más del medio acuático, colonizando de esa manera una gran cantidad de hábitats que habían permanecido vetados a los vertebrados hasta ese momento. El otro rasgo evolutivo destacado de los reptiles fue el desarrollo del huevo amniótico, un tipo de huevo que posee cuatro envolturas (corion, alantoides, amnios y saco vitelino) y en el que el embrión se desarrolla plenamente, inmerso en un medio acuoso en el que se puede alimentar y respirar gracias a un intercambio activo de gases con el exterior. Ambos aspectos evolutivos surgieron precisamente para alcanzar una mayor independencia del medio acuático (aunque con el tiempo hubo reptiles que volvieron a él), y fueron rasgos tan exitosos que para el caso del huevo amniótico supuso el origen de un nuevo tipo de vertebrado al que nosotros también pertenecemos: los amniotas (Clado Amniota).

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Las duras escamas de los reptiles les permitieron, junto con el desarrollo del huevo amniótico, abandonar definitivamente el medio acuático y adentrarse así en tierra firme (fuente: cursa.ihmc.us)

El dominio de los reptiles

Los reptiles surgieron en el Carbonífero, hace aproximadamente 320-310 millones de años (Ma). Por aquel entonces la mayoría de los continentes ya habían colisionado para formar el supercontinente de Pangea. Pero no sólo la geografía del planeta era diferente a la actual, ya que el clima, la fauna y el paisaje del Carbonífero también eran muy distintos a los que vemos y de los que gozamos hoy en día. No existían las flores (que surgieron en el Cretácico), por lo que los bosques estaban formados por gimnospermas, plantas no muy diferentes a los actuales pinos; la atmósfera estaba más enriquecida en oxígeno de lo que lo está hoy en día y en lugar de pájaros había enormes libélulas de más de medio metro de envergadura (Meganeura tenía aproximadamente el tamaño de una paloma común), que convivían con escorpiones de hasta 70 cm de longitud (Pulmonoscorpius) y milpiés que con comodidad alcanzaban y superaban los 2 m de largo (Arthropleura). En este mundo dominado por invertebrados, y que hoy en día nos podría parecer incluso alienígena, surgieron nuestros primeros ancestros reptiles. ¿Pero cómo y a partir de qué?

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En el Carbonífero los artrópodos terrestres alcanzaron dimensiones desmesuradas y se convirtieron temporalmente en los dueños del planeta (fuente: emaze.com)

En el Carbonífero también teníamos muchos pantanos, zonas en las que la línea entre el mundo subacuático y el terrestre se difuminan. Era en ellas donde habitaban los vertebrados que, llegado el momento, decidieron dar ese paso que supuso el abandono absoluto del medio acuático. Los laberintodontos (también suelen aparecer escritos como laberintodontes) eran enormes anfibios que dominaron sus hábitats durante buena parte del Paleozoico y parte del Mesozoico. Estos animales pudieron ser los que se adaptaron con el tiempo al medio terrestre, abandonando progresivamente sus costumbres anfibias. Y para ello tenían que adquirir esas dos características que ya hemos visto y que les permitirían vivir cada vez más alejados del medio acuático (recordemos, la piel escamosa y el huevo amniótico). Qué les llevó a dar ese paso lo desconocemos, pero es reseñable que poco antes de la aparición de los primeros reptiles se produjo un evento de extinción masiva conocido en inglés como la Carboniferous Rainforest Collapse (algo así como el Colapso Carbonífero de Pluviselva). Este evento, que no está entre las seis mayores extinciones masivas de la historia del planeta, fue desencadenado por un cambio climático global asociado con una gran glaciación en el Hemisferio Sur. Este cambio climático causó una reducción drástica de las selvas carboníferas, que pasaron de ser casi globales a constituir pequeñas regiones selváticas aisladas en las que la evolución de sus habitantes tomaría diferentes caminos (es una de las consecuencias del aislamiento de especies). En concreto este evento de extinción fue especialmente nocivo con los grandes anfibios del Carbonífero, que en muchos casos vieron su final, aunque es muy probable que ya estuvieran viviendo una crisis biológica que la extinción no hizo más que acelerar. Si a esa mayor presión evolutiva del entorno añadimos la disponibilidad de todo un mundo habitable fuera del agua, entonces puede que ya tengamos la causa principal que está detrás de que algunos anfibios adquiriesen costumbres cada vez más terrestres, hasta que sin darnos cuenta pasaron a constituir una nueva clase de vertebrado: los reptiles.

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Ilustración artística de un pantano carbonífero habitado por dos anfibios del género Eryops (autor: Walter Myers)

El tránsito de anfibio a reptil no fue algo repentino sino que ocurrió a lo largo de millones de años, motivo por el cuál aún desconocemos el momento exacto en el que ya podemos hablar de reptiles en sentido estricto. Los primeros fósiles que tenemos que presentan rasgos reptilianos son de un grupo de animales que precisamente no eran todavía reptiles, tampoco anfibios sino algo intermedio. Estos organismos, a los que les hemos dado el nombre de tetrápodos reptiliomorfos, son muy especiales porque tenían rasgos que van a caballo entre los anfibios (se cree que todavía no eran amniotas) y los reptiles propiamente dichos (muchos de ellos eran completamente terrestres y poseían un cuerpo cubierto de escamas duras), por lo que suponen un eslabón evolutivo intermedio entre las dos clases de tetrápodos. El primer animal que sabemos que era plenamente un reptil fue Hylonomus, una pequeña criatura de unos 20 cm de largo que vivió hace 312 millones de años en lo que hoy es Nueva Escocia. Este reptil, muy similar a los actuales lagartos, tenía una dieta insectívora y debió vivir a la sombra de los grandes anfibios y de los grandes artrópodos, de ahí seguramente su reducido tamaño.

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Ilustración artística de un ejemplar de Hylonomus, uno de los primeros reptiles propiamente dichos que conocemos (fuente: thoughtco.com)

Los reptiles aparecieron en un momento de la historia del planeta muy diferente al actual y sus orígenes no debieron ser fáciles, pero su rápida adaptación y posterior diversificación fue sorprendente. Con la formación de Pangea el clima global se hizo mucho más árido que el que encontrábamos en el Carbonífero, por lo que muchas de las selvas y pantanos de este periodo desaparecieron y con ellos el dominio de los grandes anfibios. Pero es que además la atmósfera enriquecida en oxígeno, que posiblemente desencadenó el gigantismo de los artrópodos carboníferos, también desapareció y con ello esos mismos monstruosos invertebrados del medio terrestre. No así los reptiliomorfos, que siguieron coexistiendo con reptiles y anfibios hasta que se extinguieron a finales del Triásico inferior. El éxito de los reptiles es indudable si avanzamos hasta el Mesozoico y vemos lo que consiguieron, pero si retrocedemos de nuevo al Carbonífero vemos que ese futuro éxito ya estaba patente en sus orígenes. Y es que actualmente clasificamos a los reptiles en función del número de fosas temporales que poseen en el cráneo, de manera que podemos distinguir tres subclases: anápsidos, sin fosas temporales y por ello tradicionalmente considerados los primeros reptiles; sinápsidos, con una fosa temporal inferior y que dominaron con claridad en el Pérmico; y diápsidos, con dos fosas temporales y que son los reptiles actuales. Esta clasificación parece sencilla pero tiene sus inconvenientes, como es determinar si las tortugas, que carecen de fosas temporales, son anápsidos o si por el contrario se trata de diápsidos que con el tiempo las perdieron (que es lo que se tiende a considerar). Lo mismo ocurre con los euriápsidos, que poseen una sola fosa temporal, como los sinápsidos, pero en la parte superior y no en la inferior, motivo por el cuál durante un tiempo se consideraron la cuarta subclase de reptil (en la actualidad creemos que fueron diápsidos que habían perdido la fosa temporal inferior). En lo que ya no tenemos dudas es en que los sinápsidos se extinguieron en el Mesozoico, aunque antes algunos habían podido evolucionar hacia los mamíferos, y que todos los reptiles de la actualidad son diápsidos, salvo las tortugas si las consideramos anápsidos (que insisto en que no es la tendencia actual). En cualquier caso todos ellos surgieron ya en el Carbonífero, demostrando la base del éxito que tendrían estos animales en el futuro.

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Esquema craneal de las tres subclases de reptiles que se consideran: anápsidos (sin fosas temporales), sinápsidos (con una fosa temporal inferior) y diápsidos (con dos fosas temporales). La imagen ha sido modificada a partir de wikipedia.org

El agua es imprescindible para la vida y es en ella donde surgió, al menos la que habita nuestro planeta (de ahí que su presencia en Marte sea tan importante). Pero dentro de los vertebrados los reptiles fueron los primeros que dieron un gran paso hacia una mayor independencia de este elemento. Ellos fueron los primeros amniotas y también los primeros animales en tener fosas temporales, pero es que además es gracias a ellos a que nosotros existimos y podemos vivir prácticamente por todo el planeta. Al fin y al cabo los mamíferos no dejamos de proceder de reptiles sinápsidos que con el tiempo acabaron por interiorizar la gestación y evitar así la puesta de huevos. Porque la evolución existe, y nuestro cráneo, nuestras mandíbulas y en definitiva todo en nosotros, son pruebas de ello. Negar la evidencia es un error imperdonable que como sociedad avanzada no debemos permitirnos.

Coltán, un mineral manchado de sangre

Hay minerales que marcan en la sociedad por su gran valor económico, otros lo hacen por su espectacular belleza exterior y los hay que marcan por sus extraordinarias propiedades. Pero hay un mineral que es conocido no por estas cuestiones, de las que cumple más de una, sino porque su extracción está tristemente asociada con la masacre. Porque todos hemos oído hablar de los famosos “Diamantes de sangre”, pero muchos desconocemos que el coltán tiene una historia igual o más sangrienta. ¿Pero qué es el coltán?

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El coltán es un mineral de gran valor que solemos encontrar como pequeños granos de color oscuro (fuente: telesworld.com)

La combinación perfecta

Con el nombre de coltán (también lo podréis encontrar como coltan, sin tilde) definimos no un mineral, como muchos piensan y como yo he empezado esta entrada, sino que en realidad se trata de una combinación de dos minerales diferentes: la columbita, un niobato de hierro y manganeso de color a negro pardo; y la tantalita, un tantalato de hierro y manganeso también de color negro a pardo. Ambos minerales van siempre juntos y normalmente es imposible separarlos, ya que existe lo que llamamos una solución sólida entre los términos puros en niobio y tántalo, es decir, el tránsito de uno a otro es progresivo y por tanto no existe un límite claro establecido entre los dos. Es por este motivo por el que la combinación de los dos minerales tiene un nombre propio, si bien ese nombre no es más que la suma de las tres primeras letras del nombre de cada uno de los dos minerales (COL(umbita) + TAN(talita) = COLTAN).

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El coltán es como llamamos a una mezcla de dos minerales que es muy difícil de separar entre ellos: la columbita y la tantalita (imagen modificada a partir de wikipedia.org)

Podemos decir por tanto que el coltán es un doble mineral, ¿pero para qué lo usamos? Dado que su principal características es precisamente que tiene como elementos formadores dos metales que son muy poco abundantes en la naturaleza (el niobio y el tántalo), es evidente que su principal uso va a ser como mena principal de ambos elementos (recordemos qué son los minerales mena), aunque el tántalo también se puede obtener como subproducto de otros minerales, tales como casiterita, wolframita y scheelita. No obstante el coltán nos aporta también otros elementos químicos igualmente escasos (las llamadas Tierras Raras) pero que de nuevo son muy importantes para determinados sectores industriales, si bien en esta entrada sólo hablaré del uso que les damos al niobio y al tántalo, que por algo son los dos principales elementos que encontramos en el coltán. El tántalo como metal se emplea en equipos químicos y en aleaciones por su resistencia a la corrosión, sin duda muy importante para nuestra vida, pero el uso fundamental que le damos en la actualidad, y que supone el 60% de la producción total, es para la industria electrónica, en especial para la elaboración de condensadores electrolíticos de tántalo.  Estos condensadores son muy importantes para dispositivos eléctricos por su capacidad eléctrica más exacta que otros condensadores y porque también son mucho más pequeños, lo que los convierten en ideales para la tendencia a minimizar este tipo de aparatos que hay en la actualidad. Por su parte, el niobio es otro metal que se usa en una amplia variedad de campos dentro de la industria electrónica, además de ser un elemento que en aleaciones aporta una gran resistencia a altas temperaturas. Con estas dos características de los dos metales principales que encontramos en él, el coltán se convierte inmediatamente en un mineral imprescindible para la fabricación de equipos electrónicos como móviles, ordenadores, etc, lo que lo convierte además en uno de los llamados minerales estratégicos, minerales cuyo valor es enorme por ser fundamentales en sectores estratégicos.

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Muchos de los componentes de un móvil de última generación están fabricados a partir de elementos químicos poco abundantes en la naturaleza, dos de ellos son precisamente los constituyentes del coltán: el niobio y el tántalo (modificado de soundnews.ro)

Las guerras por el coltán

El coltán es muy famoso y no precisamente por la revolución tecnológica que supuso empezar a utilizarlo para la extracción de estos elementos tan importantes. Igual que pasó en los años 90 con los diamantes de Sierra Leona, más conocidos como “diamantes de sangre”, el coltán se conoce actualmente porque este mineral es de nuevo el motor de una serie de conflictos sangrientos en África. Porque aunque no siempre somos conscientes de ello, con su extracción se financian los grupos de rebeldes que actúan violentamente en la República Democrática del Congo y en otros países vecinos.

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La obtención de columbita y tantalita en algunos países africanos es la causa de numerosos conflictos y en muchos casos la llevan a cabo niños (imagen obtenida de theatlantic.com)

La producción mundial de tántalo ha variado considerablemente en las últimas décadas, algo que se ve muy bien en la siguiente gráfica. En el año 2000, y por tanto antes del boom de demanda, los principales países productores de tántalo (no coltán) eran Australia y Brasil, que sumaban entre los dos más del 50% de la producción mundial (62%). Por el contrario, en el año 2014 ambos países habían quedado relegados a un mísero 16%, en favor de los países de los Grandes Lagos de África, que sumaron el 79% de la producción mundial (un 67% solo la República Democrática del Congo y Ruanda). El motivo de este fuerte cambio es fácil de explicar, y es que entre el año 2000 y el año 2014, el precio del tántalo se disparó. Pero es que además, mientras que en Australia y Brasil la extracción se lleva a cabo con técnicas modernas, caras pero en principio de bajo riesgo ambiental y muy controladas, en los países africanos el coltán se obtiene mediante técnicas tradicionales y con una enorme opacidad, muchas veces con niños trabajando en las minas y con numerosos mineros que mueren a diario sin que nosotros sepamos nada de ello.

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Producción mundial de tántalo por países para el año 2000 (A) y para el año 2014 (B). Se puede apreciar cómo Australia prácticamente ha desaparecido en este lapso de tiempo mientras que Ruanda y República Democrática del Congo alcanzaron los dos tercios del total (gráfica tomada de Shift in Global Tantalum Mine Production, 2000–2014)

¿Y qué hay de otros países? El coltán, viendo cómo ha cambiado la producción en los últimos años, es evidente que no es exclusivo de África, aunque sí es de allí de donde viene el que lo ha hecho famoso. Por ejemplo, en España se sabe de la existencia de coltán en varios puntos de la geografía española (Madrid, Ourense, A Coruña, Salamanca), aunque muchas veces no es explotable por su escasa concentración. No obstante, recientemente algunas empresas han encontrado yacimientos potenciales que de explotarse reducirían nuestra dependencia del exterior en este aspecto, incluso podría convertirse en una importante exportación con la que combatir el enorme peso que tiene el coltán africano en los mercados internacionales, y que ya hemos visto para qué sirve en África. Por desgracia, como ocurre con cualquier recurso minero, su extracción es polémica y para asegurar unos mínimos medioambientales nos vemos obligados a tomar determinadas medidas que ralentizan este tipo de proyectos y encarecen el producto final, aunque al menos aquí no financiaríamos a personas que más tarde llevarán a cabo sangrientas masacres.

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Mina de Penouta, en Ourense, donde se ha encontrado coltán que recientemente se ha querido explotar para la obtencion de tántalo (imagen obtenida de sonbuenasnoticias.com)

Un futuro sin coltán

El coltán es imprescindible para las nuevas tecnologías, queramos o no, y la imposibilidad de saber si el coltán empleado en un determinado aparato electrónico viene de países en conflicto como la República Democrática del Congo, o de otros productores más regulados como Brasil, es prácticamente imposible. Sin embargo sí podemos hacer algo para no depender tanto del nuevo coltán extraído de la tierra, y es algo con lo que todos estamos familiarizados en mayor o menor medida: el reciclaje. Por desgracia, aunque en la actualidad reciclamos muchas cosas (papel, vidrio, metales…), el reciclaje de aparatos electrónicos no está todavía demasiado extendido, haciendo que algunos de los elementos poco abundantes que necesitamos para su fabricación debamos seguir extrayéndolos de la tierra. Por ello es tan importante reciclar los móviles y ordenadores viejos, ya que si aumentamos el porcentaje de niobio y tántalo que recuperamos menos dependeremos del coltán recientemente extraído, proceda de África o no.

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El reciclaje de móviles y otros aparatos electrónicos es muy importante para aumentar el porcentaje de recuperación del niobio y el tántalo que ya están en el mercado (fuente: actividades-mcp.es)

El reciclaje es una acción que, aunque aparentemente insignificante, puede ayudar a depender menos del coltán como mineral estratégico, pero no es la única manera que tenemos de no financiar a los señores de la guerra africanos. También existen otras iniciativas que pretenden reducir nuestra dependencia de lo que comúnmente se conoce como “minerales de sangre”, aunque dudo que en muchos casos tengan un éxito destacado a largo plazo. La más destacada e importante de todas ellas es muy posible que sea la iniciativa de Fairphone, una empresa holandesa que afirma trabajar con materias primas que provienen de zonas libres de conflicto, lo que de ser cierto es magnífico. El problema es que es muy difícil un control tan claro en estas cuestiones, y no sería de extrañar que tarde o temprano alguien logre vender coltán congoleño como coltán brasileño, por ejemplo.

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El Fairphone es un móvil que presume de haber sido fabricado con materias primas libres de cualquier conflicto, lo que indicaría que el niobio y el tántalo utilizados en su fabricación no estarían relacionados con zonas conflictivas (fuente: fairphone.com)

Conclusiones

No podemos decir no al coltán, y menos si cada año se venden miles de millones de aparatos nuevos que para su fabricación se ha empleado niobio o tántalo obtenidos de este doble mineral. Porque como ya dije en su momento, la geología está implícita en casi todos los aspectos de nuestra vida cotidiana, lo que incluye también los móviles que empleamos. Por ello es muy importante que la gente sepa lo que ocurre diariamente en otro país para que ellos puedan disfrutar de sus aparatos electrónicos. Porque concienciando a la población creo que se puede conseguir que la gente vea estos problemas que normalmente son invisibles en los países desarrollados. El coltán es un problema a nivel mundial, fomentado por los países desarrollados pero que afecta especialmente a las poblaciones de los países subdesarrollados. Y dado que no podemos renunciar a él, sí podemos depender menos de las extracciones en condiciones infrahumanas si reciclamos más. Creo que esa es la mejor forma que tenemos para que el coltán deje de ser un mineral manchado de sangre, al menos hasta que internacionalmente se tomen unas medidas que por el momento nadie ha planteado en alto.

Bibliografía

Curso de mineralogía descriptiva de la Universidad Nacional de Educación a Distancia: cristamine.es.

Donald I. Bleiwas, John F. Papp, and Thomas R. Yager (2015): “Shift in Global Tantalum Mine Production, 2000–2014“. In USGS-Science for a changing World.

Jeffrey W. Mantz (2008): “Improvisational economies: Coltan production in the eastern Congo“. Social Anthropology/Anthropologie Sociale, 16, pp. 34–50.

The Hague Centre for Strategic Studies (HCSS) (2013): “Coltan, Congo & conflict“. 87 págs.

Klaus Schulz and John Papp (2014): “Niobium and Tantalum-Indispensable Twins“. In USGS-Science for a changing World.

El verdadero Parque Jurásico, errores y aciertos de una saga de gran éxito

Todos sabemos quién es Steven Spielberg, director de grandes películas muy aclamadas por la crítica y queridas por el público. Tiburón (1975), Encuentros en la tercera fase (1977), En busca del arca perdida (1981) o E.T., el extraterrestre (1982) son sólo algunas de las películas que hizo en sus comienzos. Pero de entre todos sus trabajos cinematográficos hay uno que destaca sobre los demás, una película que es la razón de que muchos hayamos elegido estudiar geología. Porque a comienzos de la década de los 90’s Steven Spielberg decidió adentrarse en uno de los dos temas que más le fascinaban y que todavía no había abordado: los dinosaurios (el otro es el de los aliens, mucho más explotado en su filmografía). Fue así cómo la recientemente publicada novela Parque Jurásico, de Michael Crichton (que además participó en su guión), se convirtió en una de las mejores y más acertadas películas de Ciencia Ficción que conozco, aunque eso no significa que esté exenta de errores. De hecho en esta entrada vamos a hacer precisamente un análisis de los principales aciertos y errores que desde el punto de vista geológico tiene no sólo la primera película sino la saga que nació de ella, sin duda una de las sagas cinematográficas más conocidas de la historia del cine.

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En Parque Jurásico (Steven Spielberg, 1993) se optó por retratar dinosaurios de una forma nunca antes vista en pantalla. Tras el enorme éxito de crítica y público la película no tardó en convertirse en uno de los títulos más destacados de la filmografía de su director y en la primera de una saga que ya va por su quinta entrega

Si son reptiles, ¿por qué parecen aves?

Una de las primeras cosas que llamaron la atención de la primera película fue el realismo de las criaturas mostradas en ella. Eso fue posible gracias a que mezclaron animatronics con dinosaurios generados por ordenador, algo en lo que Parque Jurásico fue una pionera. Pero no todo está en la técnica, ya que también fue una de las primeras películas que retrató a los dinosaurios como criaturas ágiles de movimientos rápidos, no como animales tontos de torpes andares, que era para muchos la idea de cómo eran estas criaturas extintas. Y es que durante siglos se habían considerado a los dinosaurios como reptiles (dinosaurio significa literalmente “lagarto terrible”), y dado que los actuales reptiles (cocodrilos, lagartos, serpientes…) son criaturas de sangre fría que necesitan calentar sus cuerpos antes de actuar, esa idea también la aplicábamos a los enormes cuerpos de los dinosaurios, llegando de esta manera a la conclusión de que seguramente tendrían problemas para ser muy activos y por tanto no deberían ser muy rápidos. Pero a comienzos de la década esa idea había empezado a cambiar dentro de la comunidad científica, ya que había algunos paleontólogos que creían que, a pesar de que efectivamente los dinosaurios eran reptiles, en realidad no se comportaban como tales. Entre este grupo de paleontólogos se encontraba Jack Horner, a quien Spielberg contrató como asesor para la película. Él personalmente defendía que los dinosaurios estaban más emparentados con las aves actuales que con los reptiles, siendo él el responsable de que en la película los dinosaurios mostrados tengan movimientos y comportamientos más próximos a las avestruces que a los lagartos. Pero en 1993 esa idea era rechaza por una gran cantidad de científicos. Incluso en la novela los dinosaurios carnívoros son más reptilianos, con lenguas bífidas y una mordedura con una espuma viscosa muy similar a la del dragón de Komodo. Otro aspecto en el que la película se arriesgó en su momento fue en el referente a si los dinosaurios tenían sangre fría (necesitaban calentarse al sol para ser activos) o sangre caliente (como nosotros). El libro no recuerdo si abordaba esta cuestión, pero la película sí lo hizo y apostó, seguramente explicando así el porqué de la agilidad de los animales, por afirmar que eran criaturas de sangre caliente. Y por último tenemos la cuestión de la piel, y es que si eran reptiles lo lógico era pensar en una piel escamosa, como sabíamos que tenían gracias a algunas impresiones de piel que hemos encontrado fosilizadas, y por ello la película mostró dinosaurios de piel coriácea desnuda, muy parecida a la de los reptiles actuales. Estos son tres aspectos en los que la película arriesgó para tratar de recrear unas criaturas que no sabemos cómo fueron porque llevan extintas casi 66 millones de años. ¿Pero fueron acertados estos aspectos?

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En toda la saga es habitual ver que los dinosaurios tengan una piel coriácea desnuda, sin plumas ni ningún tipo de vello, como es el caso de este Velociraptor de la película Jurassic Park III (Joe Johnston, 2001)

La ciencia avanza constantemente y gracias a nuevos descubrimientos ahora sabemos que las aves evolucionaron a partir de algunos grupos de dinosaurios, tal y como vimos en la entrada Las aves, los dinosaurios del presente. Por tanto el retratar a los dinosaurios como animales ágiles que se movían como aves no voladoras (siempre que veo una gallina corriendo pienso en un raptor) fue una apuesta arriesgada que resultó muy acertada. Incluso la cuestión de la sangre caliente parece ser correcta, aunque todavía a este respecto el debate sigue abierto. Pero no todo por lo que apostó la película en su momento fue correcto, ya que se cree (no estoy seguro de si es cierto o no) que algunos dinosaurios no tenían piel coriácea. Lo que sí sabemos ya sin lugar a dudas es que algunas especies, en especial los pequeños terópodos, tenían plumas muy probablemente cubriendo todo o casi todo su cuerpo. Incluso algunos creemos que posiblemente todos los terópodos tuvieran plumas, pero imaginarse a un T-Rex emplumado parece menos fiero, no así los velocirraptores, que ya en Jurassic Park III (Joe Johnston, 2001), tercera parte de la saga, aparecieron con unas pocas plumas sin perder nada de fiereza. Por desgracia, si bien la primera película logró cambiar la concepción del público de cómo eran los dinosaurios, en Jurassic World (Colin Trevorrow, 2015), que es la última parte hasta la fecha, donde podían haber introducido la idea de los dinosaurios emplumados, prefirieron mantener la imagen tradicional. Y aunque lo justifican con un sencillo “son criaturas modificadas genéticamente”, lo cierto es que la película ha perdido una estupenda oportunidad de ayudar a cambiar la percepción de cómo eran los dinosaurios. Algo que sí hizo la primera.

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En la tercera película de la saga algunos velocirraptores, si bien no todos, presentan unas pocas plumas por sus cuerpos para tratar de adaptar lo que se muestra en pantalla con lo que sabíamos de estos animales en su momento

Un título pegadizo pero desafortunado

Este es uno de los aspectos más conocidos por todo aquel que conozca un poco el mundo de los dinosaurios. Y es que estas criaturas tan llamativas habitaron el planeta hace millones de años, a lo largo de prácticamente toda una era geológica que hemos denominado Mesozoico, que para muchos es precisamente la Era de los Dinosaurios. Esta era la dividimos en tres periodos que son el Triásico, el Jurásico y el Cretácico, de manera que en los tres tuvimos especies de dinosaurios muy diferentes unas de otras. Por tanto, si hablamos de Parque Jurásico es lógico pensar que los animales que encontraremos en el libro y en la película son de este periodo, pero lo cierto es que la mayoría no lo son. El famoso T-Rex, el Triceratops o incluso los temidos velocirraptores fueron del Cretácico, mientras que el Brachiosaurus (el dinosaurio de cuello largo de la primera película), el Stegosaurus (un dinosaurio con placas en el lomo que tiene una espectacular escena en la segunda película) o los famosos y pequeños compys (Compsognathus) sí eran del Jurásico. Incluso hay mencionada en la novela una especie de dinosaurio que vivió en el Triásico: el Herrerasaurus. Como vemos hay dinosaurios de los tres periodos, entonces ¿por qué ese título? Fácil, porque Jurassic Park es claramente más pegadizo que Mesozoic Park o Cretaceous Park e igual de acertado que este último. Por tanto estamos más ante una decisión dramática que de rigor.

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El título de la película no es del todo correcto porque en ella tenemos dinosaurios de los tres periodos que componen el Mesozoico, la era en la que vivieron los dinosaurios no avianos (fotograma de la película original de la saga)

Gigantismo, deformaciones y otros aspectos científicos

Ahora vamos a abordar un aspecto más técnico, y también relativamente polémico dentro de la comunidad científica, que es la manera de mostrar a ciertos dinosaurios y reptiles del Mesozoico en las películas. Y añado lo de “reptiles del Mesozoico” porque los dinosaurios sólo habitaron en tierra, de manera que tanto los mosasaurios (reptiles marinos) como los pterosaurios (reptiles voladores) no eran dinosaurios. Una vez hecha esta aclaración vamos a abordar primero el cómo se han retratado a estas criaturas mesozoicas dentro de la saga, que si bien en la primera película fueron muy acertados no siempre ha sido la correcta. Por ejemplo, los reptiles alados aparecen en la saga a partir de la segunda película (de manera anecdótica en ella y con más peso en la tercera y cuarta entregas), pero debemos tener en cuenta que los pterosaurios tenían los huesos huecos para poder alzar su vuelo, por lo que pesaban muy poco a pesar de las grandes dimensiones que pudieran tener. Por tanto sería completamente imposible que uno de estos reptiles alados pudiera coger y levantar en el aire a una persona que no fuera un niño, tal y como les vemos hacer en las dos películas en las que aparecen. Pero no acaba ahí el error de los pterosaurios, ya que la mayoría no eran grandes depredadores sino que, o bien eran insectívoros o bien eran piscívoros, por lo que muy difícilmente atacarían a personas (ni a perros) como se muestra en ambas películas. En cuanto a los reptiles marinos, sólo encontramos a un Mosasaurus en Jurassic World (Colin Trevorrow, 2015) y es un perfecto ejemplo para recordar esa máxima del cine palomitero de “cuanto más grande mejor”. Porque la criatura de la película es descomunal, aberrantemente grande, si tenemos en cuenta que el ejemplar más grande de Mosasaurus que se ha encontrado medía unos 18 m.

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En la saga no sólo aparecen dinosaurios, también pterosaurios y mosasaurios, reptiles del Mesozoico que no deben ser incluidos como dinosaurios

En cuanto a los dinosaurios, un ejemplo claro de que no lo sabemos todo es el vaivén que sufre el T-Rex entre depredador activo y carroñero. Todavía hoy en día no sabemos mucho de este animal de enorme cabeza y diminutas manos con dos dedos, menos aún de su comportamiento, que no fosiliza. Por ello es perfectamente válido tratarlo como un gran depredador o no arriesgarse en este aspecto y mostrarlo comiendo un cuerpo ya muerto, que es lo que hacen en Jurassic Park III (Joe Johnston, 2001) antes de su enfrentamiento con Spinosaurus. En lo que posiblemente ya no hay tanto acierto es en la cuestión de la visión basada en el movimiento, una estupidez dado que el T-Rex al parecer no sólo tenía una excelente visión sino que también distinguía muy bien los colores. Tampoco parecen haber acertado en su velocidad máxima, que se ha estimado en tan solo 30 km/h, una velocidad que haría que la tensión durante la persecución de la primera película no fuera tal cosa. Pero curiosamente el T-Rex no es el dinosaurio menos acertado de la saga (dejamos de lado el Indomitus Rex de Jurassic World, que ya sabemos que es inventado), ya que el que ha recibido un tratamiento más equivocado es sin duda el Spinosaurus, principal protagonista de la tercera entrega. En esta película nos muestran a este terópodo de posible vela en el lomo (posible porque hay quien cree que era una joroba) como un gran depredador capaz de matar a un T-Rex. Pero la base de esa decisión parte exclusivamente del hecho de que este dinosaurio era más grande, ya que en la actualidad creemos que Spinosaurus era principalmente piscívoro y no cazador.

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El  Spinosaurus era un animal piscívoro que según algunos autores pudo vivir principalmente en medio acuático (fotograma de la película Jurassic Park III)

Y ahora vamos a hablar del dinosaurio más irreal de todos los que aparecen en la saga: el Velociraptor. Ahora cualquiera que piense en este dinosaurio le viene a la cabeza la imagen de una criatura de unos dos metros de alto, gran agilidad e inteligencia que caza en grupo y que es capaz de abrir puertas. Pero los velocirraptores eran dinosaurios del tamaño de un perro que tenían los brazos a los lados del cuerpo y no delante, es decir, más como las alas de las aves, con las que están estrechamente emparentados. También resulta que su cuerpo estaba completamente cubierto de plumas y tanto sus colas como sus muñecas eran muy rígidas, lo que les haría imposible hacer el juego de muñeca necesario para abrir la manilla de una puerta o avanzar sin problemas por pasillos estrechos. Son muchos errores acumulados, pero es que aquí hay un detalle que no se suele aclarar, y es que en realidad en Parque Jurásico lo que encontramos no son velocirraptores sino un primo algo más grande y ligeramente diferente: Deinonychus. Por lo visto fue este dinosaurio el que tomó Michael Crichton de base para los raptores de la novela y más tarde Spielberg para su película, cambiándole únicamente el nombre sólo porque Velociraptor sonaba más dramático. En cualquier caso Deinonychus tampoco llegaba al tamaño mostrado en la película, y es que los productores concluyeron que nadie se vería muy intimidado por un dinosaurio de poco más de un metro de alto. Por ello en la primera película se optó por aumentarlo hasta rozar los dos metros y así han quedado en el resto de filmes de la saga. Y como dato, ahora conocemos a otro terópodo emparentado con Velociraptor y Deinonychus que tiene una altura próxima a la mostrada en Parque Jurásico, si bien sus rasgos físicos son diferentes: Utharaptor.

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Reconstrucción de un Deinonychus real, con el cuerpo cubierto de plumas, que se puede ver en el Museo de Historia Natural de Viena (fuente: wikipedia.org)

Por último, antes de acabar con este análisis de los aciertos y errores de la saga, vamos a abordar un par de cuestiones más técnicas. Lo primero que quiero aclarar es que en Parque Jurásico (Jurassic Park) (Steven Spielberg, 1993) los brachiosaurios cogen ramas y mastican antes de tragarlas, algo que parece normal de no ser porque estos dinosaurios no eran capaces de masticar. De hecho muchos dinosaurios, igual que muchas aves en la actualidad, tenían que ingerir piedras para que les ayudasen en su estómago a la digestión del alimento, piedras que después encontramos en los fósiles y que reciben el nombre de gastrolitos (imagen de abajo). También hay que aclarar que los dinosaurios, al igual que las aves, no tenían músculos faciales, así que no podrían poner caras ni hacer muecas. Y para ir acabando las cuestiones geológico-biológicas, otro aspecto llamativo es que en este tipo de películas los depredadores siempre están dispuestos a atacar a los seres humanos, algo que ni los lobos ni los leones, ni ningún depredador activo en realidad, hace.

Gastrolitos
Imagen de un conjunto de gastrolitos en el interior del cuerpo de un pequeño dinosaurio terópodo (Caudipteryx zoui). Como se puede ver las piedras que encontramos en la zona del vientre son muy diferentes al resto de la roca y además están redondeadas como consecuencia del servicio prestado al animal (fuente: fotografía tomada de greatcretaceouswalk.blogspot.com.es)

Pero no sólo errores geólogicos y paleontológicos encontramos en la saga, ya que desde el punto de vista genético hay otros que conviene incluir en este repaso, aunque no entraré en detalle con ellos porque se salen de mi área de conocimiento. Dentro de estos errores tenemos que la vida media del ADN es de tan solo 521 años, y aunque se podría recuperar fragmentos legibles de hasta 1’5 millones de años, más allá de los 6’8 millones de años no quedaría nada que leer. Y no debemos olvidar que los dinosaurios se extinguieron hace casi 66 millones de años, por lo que la recuperación de material genético de estos animales es completamente imposible. Por otro lado tenemos la cuestión de la síntesis de lisina como control poblacional, una buena idea porque la lisina es un aminoácido esencial, pero precisamente por ello los animales no la sintetizamos sino que tenemos que ingerirla. Pero este error lo encontramos sólo en la primera película, ya que en la segunda, El mundo perdido: Jurassic Park (Steven Spielberg, 1997), se utiliza para explicar por qué los animales han sobrevivido a la destrucción del parque. No obstante una buena parte de todos los errores físicos de los dinosaurios que hemos visto en esta entrada se puede explicar por algo que se indica en la primera película, y es que al no haberse podido recuperado el ADN completo de los dinosaurios han tenido que mezclarlo con ADN de otras especies actuales, anfibios principalmente. Por tanto las criaturas que existen en el parque en realidad no serían dinosaurios 100% sino híbridos. Por desgracia ese pequeño pero importantísimo detalle a la hora de dar verosimilitud a la trama no es aplicable al Mosasaurus de Jurassic World (Colin Trevorrow, 2015), ya que al tratarse de un animal marino no tenía mosquitos que se alimentaran de su sangre y que pudieran conservarla más tarde en ámbar. Quizás en futuras entregas nos aclaren este misterio.

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Fotograma de la película Parque Jurásico (Steven Spielberg, 1993) en la que se muestra uno de los mosquitos empleados en la película para obtener ADN de dinosaurio, una idea original pero errónea

Conclusiones finales, de más a menos

La saga de Parque Jurásico es una saga de ciencia ficción, un género en el que la ciencia ayuda para crear una historia que es ante todo ficción y que no siempre tiene porqué ser acertada ni cumplirse en el futuro. Aún así es llamativo ver que, de las cuatro películas estrenadas hasta la fecha (año 2017), las dos más acertadas desde el punto de vista científico (no sólo geológico) fueron las dos primeras, las únicas dirigidas por Steven Spielberg y basadas en novelas de Michael Crichton. Después de la segunda entrega los errores son más comunes y también más grandes, y así se llega a la exitosa Jurassic World, comienzo de una nueva trilogía y sin duda la peor de toda la saga desde el punto de vista científico. Pero eso no impide que sea disfrutable, ya que esto es cine, y el cine es una excelente manera de soñar e imaginar cosas que jamás ocurrirán en la vida. Obsesionarse con los errores es un error en sí mismo, porque llevarnos a cosas irreales es una de las cosas más bonitas que tiene el cine, aunque siempre se puede hacer mejor.

El Hierro, la primera isla española en ser geoparque

Llevamos ya nueve de los once geoparques españoles y aún no hemos visto nada en Canarias, una región que ya sabemos que es de gran importancia geológica. Pero eso va a cambiar con esta entrada y la siguiente, pues nuestro archipiélago volcánico favorito tiene no uno si no dos geoparques. El primero de ellos abarca toda la isla en la que se encuentra y fue declarado como geoparque en el año 2014. Estoy hablando del Geoparque El Hierro, que ostenta el número 60 de la Red Europea (EGN) y actualmente el número 109 de la Red Global (GGN), aunque hasta hace poco era el número 110. El motivo del cambio lo desconozco, pero lo más probable es que algún geoparque anterior se haya caído de la Red Global (ninguno de los europeos). En cualquier caso veamos cómo es y qué encontramos en El Hierro.

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Mapa de los 69 geoparques que forman parte actualmente de la Red Europea de Geoparques, indicando con un círculo la posición del Geoparque El Hierro (modificado a partir de europeangeoparks.org)

Características generales de la isla

El Hierro, como supongo ya sabéis, es una isla de origen volcánico que presenta una forma triangular, aunque en realidad su base real sobre el fondo oceánico es circular. Su superficie emergida es de tan solo 269 km2, lo que la convierte en la isla más pequeña de las siete islas mayores que componen Canarias, siendo además la más occidental y la más meridional del archipiélago. De hecho en El Hierro tenemos el núcleo de población que está más al sur de toda Europa (La Restinga), famoso por un suceso del que hablaremos más adelante. En cuanto a su altitud, el punto más alto es el Pico Malpaso (1.501 m), lo que hace que la isla, debido a que nace de un lecho marino que está a 4.000 m de profundidad, supere desde su base los 5.000 m. Y es que no debemos confundir nunca altura con altitud.

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Mapa de la isla de  El Hierro indicando sus principales rasgos geográficos y vías (fuente: visitarcanarias.com)

Una de las características más llamativas de El Hierro es que se trata de uno de los lugares del planeta más destacados en cuanto a la defensa y protección del medio ambiente. Y es que en la isla se ha apostado fuertemente por su patrimonio natural y por las energías renovables. El Hierro es uno de los pocos lugares del mundo donde el 100% de la energía consumida procede de fuentes de energía renovables, lo que ya deja muy claro ese compromiso medioambiental. Pero es que también El Hierro es una de las islas españolas con más superficie protegida en relación con su tamaño (60%), lo que hace que más de la mitad de la isla esté bajo el amparo de alguna de las once figuras de protección que hay en ella: dos reservas naturales integrales (Roques de Salmor y Mencáfete), una reserva natural especial (Tibataje), una reserva marina (Punta de la Restinga), tres zonas de especial protección de aves (Z.E.P.A.), un monumento natural (Las Playas), un parque rural (Parque Rural de Frontera) y dos paisajes protegidos (Ventejís y Timijiraque).

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Mapa de la isla indicando los diferentes espacios protegidos que encontramos en ella (fuente: Reservas de la Biosfera Españolas, 2014)

El patrimonio natural de la isla es por tanto inmenso y sin duda uno de sus mayores atractivos turísticos. Dentro de los rasgos de su flora y fauna destaca la presencia de varias especies endémicas, algo relativamente habitual en todo el archipiélago. Algunas de estas especies únicas en el mundo están muy amenazadas, como es el caso del lagarto gigante de El Hierro (Gallotia simonyi), un reptil de hasta 60 cm de largo que está en peligro crítico de extinción. También tenemos en la isla un gran número de diversos ecosistemas, la mayoría marinos o costeros, que le dan una importante biodiversidad, motivo en parte de que haya todas esas figuras de protección antes indicadas. En cuanto a la geología, que es lo que nos interesa en este blog, El Hierro tiene un gran patrimonio geológico, aunque su geodiversidad no sea muy grande debido a que todo (o casi todo) lo que encontramos en la isla es de origen volcánico. Por ello, antes de entrar en los geosites destacados que tenemos en este lugar tan especial vamos a ver brevemente cómo surgió, cuándo y cuál ha sido la historia geológica de la isla.

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El lagarto gigante de El Hierro es una de las especies endémicas más importantes de la isla (fuente: ecologiaverde.com)

Origen y formación de El Hierro

El archipiélago de Canarias, como ya vimos en el contexto geológico de Edificios y morfologías volcánicas de las Islas Canarias, es joven pero tiene una compleja historia geológica. No debemos olvidar que cuando hablamos del vulcanismo de Canarias estamos hablando de un fenómeno geológico bastante desconocido y del que no sabemos todavía muy bien ni cuál es su origen ni qué dinámica lo controla. Lo que sí sabemos es que, a pesar de no corresponder con un punto caliente normal, como por ejemplo sí lo es Hawaii, la actividad volcánica del archipiélago empezó en las islas orientales (Lanzarote y Fuerteventura) y más tarde se fue propagando hacia el oeste. Por tanto El Hierro, como la isla más occidental del archipiélago, es también la isla más joven y su historia comienza hace algo menos de 2 millones de años, cuando el resto de islas ya habían emergido. Pero no os equivoquéis, ya que el hecho de ser la más joven no implica que vaya a tener una historia más sencilla y con pocos eventos destacados. Porque en Canarias, cuando hablamos de vulcanismo, nada es sencillo.

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Génesis y evolución de la formación de las Islas Canarias, incluyendo la formación de una hipotética isla al sur de El Hierro en un futuro (modificado a partir de una imagen de redinfometeo.9forum.info)

La historia geológica de El Hierro se caracteriza por la existencia de varias etapas eruptivas separadas por periodos de inactividad volcánica, que no inactividad tectónica como veremos más adelante. Actualmente no sabemos en qué momento exacto comenzó el vulcanismo, pero sí sabemos que hace 1’7 millones de años la isla ya había emergido. Durante la primera etapa de vida de la isla El Hierro estaba formada por dos edificios volcánicos (Tiñor y El Golfo) que los podemos considerar como los Edificios Antiguos, o al menos sus homólogos, ya que este concepto no se aplica a las islas occidentales. Estos dos volcanes se vieron unidos más tarde por los materiales emitidos por las erupciones de Las Dorsales, el sistema de triple rift que da la forma actual a la isla. El crecimiento fue por aquel entonces extraordinariamente elevado y eso desencadenó una serie de inestabilidades tectónicas que tuvieron como respuesta última la formación de varios eventos de megadeslizamiento, aunque he de aclarar que ya hubo otros antes. Estos deslizamientos del terreno de grandes dimensiones no son exclusivos ni de El Hierro ni de Canarias, sino que son comunes a todas las islas volcánicas, y se producen cuando las islas crecen muy rápido, de manera que al no tener tiempo para estabilizarse se producen enormes deslizamientos que ayudan a su estabilidad posterior. Canarias es un archipiélago muy especial a la hora de hablar de estos eventos de megadeslizamientos porque encontramos evidencias de ellos en todas las islas, incluso hemos identificado los depósitos producidos por los tsunamis que resultaron de estos eventos en las islas vecinas. En el caso de El Hierro sabemos que hubo al menos tres grandes deslizamientos cuya marca la podemos apreciar todavía con facilidad en su geografía: El Golfo al norte, El Julán al sur y Las Playas al oeste.

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Esquema geológico de El Hierro indicando las superficies generadas por las principales fases de construcción y una sencilla cronología de los eventos más destacados de la historia de la isla (tomado de Ancochea, 2004)

Aunque la isla ya estaba más o menos configurada tras las erupciones de Las Dorsales, la actividad volcánica no cesó en ese momento. Con posterioridad a ellas hemos tenidos dos etapas eruptivas, la primera asociada con el deslizamiento de El Golfo y que se conoce precisamente como Erupciones de relleno de El Golfo. La segunda y por tanto última son las Erupciones Recientes, caracterizadas porque el vulcanismo de ellas se ha concentrado sobre todo en los extremos del sistema triple rift, una norma a la que no escapa la famosa erupción submarina del mar de las Calmas (2011). Esta erupción, la más moderna de todo el archipiélago y por tanto también de toda España, se produjo en el extremo del brazo más meridional de este sistema rift y tuvo como consecuencia el desarrollo del Tagoro, el volcán de La Restinga, al sur de la isla a unos 3 km de la costa.

Erupción submarina del Tagoro
Imagen de la erupción submarina del volcán Tagoro, muy cerca de la costa meridional de la isla de El Hierro (fuente: web.eldia.es)

La isla de los 1.000 volcanes

El Hierro es conocida como “la isla de los 1.000 volcanes”debido a que concentra la mayor densidad de edificios volcánicos de todo el archipiélago canario, con más de 500 conos volcánicos apreciables y otros 300 ocultos bajo materiales más recientes. A todos estos edificios de interés turístico y científico hay que añadir las numerosas coladas de lava que podemos apreciar por toda la isla, en muchos casos constituyendo auténticos campos de lava, como es el caso del campo volcánico de El Lajial, muy cerca de La Restinga. También tenemos un buen número de cuevas y tuvos volcánicos, muchos de ellos todavía por investigar y algunos con endemismos únicos que dificultan su visita. Incluso las cicatrices dejadas por los megadeslizamientos son un gran atractivo porque nos han dado espectaculares panorámicas de gran valor paisajístico, como veremos más adelante. Pero si hay algo único en El Hierro esa es la restingolita.

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Campo de lava de El Lajial, con algunas de las estructuras típicas de ciertos tipos de lavas, y al fondo dos conos volcánicos (autor: J. de La Nuez)

Durante la erupción submarina de 2011 apareció en la superficie del Mar de las Calmas una especie de bomba volcánica flotante que al abrirla resultaba estar formada por una costra marrón y un interior blanco. Aquellos “cocos volcánicos” eran algo único que jamás se había visto con anterioridad (tampoco se ha repetido desde entonces), pero su rareza se hizo todavía mayor cuando descubrimos que la costra marrón tenía una composición basanítica, es decir, muy deficiente en sílice y por tanto básica desde el punto de vista petrológico (ver Cuando la tierra ruge), mientras que el interior blanco era de composición traquítica-riolítica y por tanto rica en sílice (justo al contrario que la anterior). Por tanto estábamos ante una roca que tenía dos composiciones que son prácticamente los términos opuestos dentro de las rocas volcánicas, algo único y del que no teníamos la más remota idea de cómo se podía haber producido. Actualmente se cree que las restingolitas se formaron como consecuencia de inyecciones de sedimentos oceánicos parcialmente fundidos que habrían sido englobados por el magma basanítico en su ascenso previo a la erupción. De esta manera los sedimentos habrían aportado el material félsico que encontramos en su interior, y que es muy raro en Canarias, mientras que el magma al enfriarse en contacto con el agua del mar habría quedado como la costra vítrea de color marrón.

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Imagen de una restingolita que se puede apreciar en el Centro de Interpretación Vulcanológico de El Hierro (fuente: geoparqueelhierro.es)

Otro de los aspectos más importantes de El Hierro como destino turístico es el paisajístico, y en este sentido son muy importantes las cicatrices dejadas por los megadeslizamientos. Como ya hemos visto, estos eventos de inestabilidad son muy habituales en las islas volcánicas que crecen mucho en poco tiempo, y dentro de El Hierro son muy importantes porque son el origen de los tres grandes golfos que tenemos en ella. Es por este motivo por el que encontramos en torno a ellos varios miradores desde los que podemos disfrutar de unas vistas increíbles del mar y de los escarpes formados por los megadeslizamientos. Es el caso de los miradores de El Julán y El Golfo, desde los que podemos ver perfectamente la cicatriz que dejaron en la isla los dos megadeslizamientos del mismo nombre. También tenemos las magníficas vistas del Miradora de Isora (abajo), en la depresión de Las Playas y donde además de ver la cicatriz también podemos ver la superposición de coladas en la ladera casi vertical.

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Imagen del golfo de Las Playas, formado como resultado de uno de los grandes deslizamientos de la isla (autor: J. de La Nuez)

Por último hay que destacar las instalaciones que tenemos en la isla, con varios centros dedicados no solo a la geología sino también a algunas de las especies protegidas. Es el caso del Ecomuseo de Guinea (municipio de Frontera), donde además de poder visitar el Poblado de Guinea, uno de los primeros asentamientos humanos en la isla, tenemos el Centro de Recuperación del Lagarto Gigante de El Hierro. Otra instalación destacada para visitar es el Centro de Interpretación  Vulcanológico de El Hierro (municipio de El Pinar), que consta de dos edificios y en los que podemos disfrutar de una excelente recreación interactiva del vulcanismo de la isla, incluida la erupción de 2011. Y también tenemos el Centro de Interpretación de El Julán (municipio de El Pinar), centrado en el patrimonio arqueológico de la zona, de tal valor cultural que incluso el gobierno autonómico lo ha propuesto para ser declarado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO.

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Exterior del Centro de Interpretación Vulcanológico de El Hierro (fuente: web.eldia.es)

El geoparque de El Hierro es un proyecto muy interesante con un gran patrimonio geológico por mostrar. Para saber más os animo a que entréis en su página web, aunque en este caso he de aclarar que la mayor parte de la información de la entrada no ha salido de allí sino del excelente resumen del vulcanismo de Canarias que hace Eumenio Ancochea en el libro Geología de España (Vera, 2004). Pero no olvidemos que para saber lo que hay en El Hierro no hay nada mejor como visitar la isla y descubrirlo por uno mismo.

Mercurio, el Ícaro del Sistema Solar

En la mitología griega existe un personaje con una historia triste pero con una importante moraleja que nos sirve para hablar de otro de los planetas del Sistema Solar. Ícaro era el hijo de Dédalo, un famoso arquitecto de la antigüedad al que el rey Minos de Creta mandó construir el más irresoluble laberinto de la historia, en cuyo interior encerraron al famoso Minotauro. Pero el destino quiso que el constructor perdiera con el tiempo el favor del rey y acabara con sus huesos en el propio laberinto junto con su hijo. De esta manera, Dédalo e Ícaro tuvieron que encontrar la manera de salir de él primero y más tarde de la isla, para lo cuál el constructor diseñó una ingeniosa forma: si no podían escapar por tierra porque era una isla, ni por mar porque el rey controlaba esa parte, escaparían por el aire. Fue así como empezó a construir unas alas para él y para su hijo utilizando tan solo plumas, hilo y cera, y cuando estuvieron listos los dos partieron de la isla. Por desgracia, y a pesar de las advertencias de su padre, Ícaro subió demasiado, tanto que el calor del Sol acabó por derritir la cera de sus alas y el joven se precipitó al mar y murió. La historia de Ícaro es triste como digo, pero nos advierte que ser demasiado ambiciosos puede llevarnos a nuestra destrucción. También esta historia nos recuerda que el Sol calienta y eso nos es beneficioso, pero demasiado cerca puede ser peligroso. Y Mercurio, igual que Ícaro, tampoco hizo caso a esta última advertencia.

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El mito de Ícaro tiene un gran peso en la mitología, y eso queda muy bien reflejado en las numerosas obras de arte que lo tienen como elemento central, de entre las que destacan La caída de Ícaro, de Jaco Peeter Gowy, que se puede ver en el Museo del Prado

Demasiado cerca del Sol, demasiado pequeño para tener atmósfera

El mito de Ícaro es muy interesante y viene muy bien para hablar de Mercurio, el planeta más próximo al Sol y que está realmente cerca de él. Su órbita es muy excéntrica para ser un planeta, con una distancia que varía entre 46 y 70 millones de kilómetros, pero si calculamos una distancia media podemos afirmar que en líneas generales Mercurio se encuentra a aproximadamente algo más de un tercio de la distancia media que separa a la Tierra del Sol. En cuanto a su periodo orbital, el planeta da una vuelta entera a su órbita cada 88 días terrestres, mientras que necesita casi 59 días para hacerlo sobre sí mismo. Esto significa que Mercurio se encuentra en resonancia orbital 2:3, es decir, que cada dos años mercurianos completos el planeta ha dado tres vueltas sobre su propio eje de rotación. El motivo de esta relación matemática tan sencilla entre ambos periodos (si hacéis el cálculo veréis que efectivamente 59 es aproximadamente dos tercios de 88) es debido a la proximidad del planeta con respecto al Sol, de manera que a lo largo de miles de millones de años ha conseguido ralentizar su movimiento de rotación hasta alcanzar este valor estable. Y aunque parezca sorprendente, el fenómeno de resonancia orbital no es para nada extraño en el Sistema Solar, ya que muchos satélites se encuentra en esta situación. De hecho la Luna tiene una resonancia orbital 1:1, es decir, tarda lo mismo en dar una vuelta sobre sí misma que alrededor del planeta, lo que hace que vista desde la Tierra siempre nos muestre la misma cara.

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Composición de imágenes que muestra un tránsito normal de Mercurio al pasar entre el Sol y la Tierra, lo que ocurre cada varios años, siempre en mayo o en noviembre (fuente: NASA)

Mercurio es también el más pequeño de los planetas que forman el Sistema Solar, ya que debemos recordar que en 2006 Plutón pasó a encabezar la nueva categoría de Planeta Enano. Su diámetro es de 4.880 km, lo que significa que existen dos satélites naturales del Sistema Solar mayores que él: Ganímedes en Júpiter (5.262 km) y Titán en Saturno (5.150 km). ¿Y qué repercusiones tiene en el propio planeta ese pequeño tamaño? Lo primero es que carece de satélites naturales porque obviamente su fuerza gravitatoria será menor, aunque he de aclarar que esta ausencia también se puede explicar porque al estar tan cerca del Sol la influencia gravitatoria de la estrella es enorme y dificulta enormemente la existencia de cualquier cuerpo orbitando a su alrededor. Pero no sólo no tiene satélites, ya que Mercurio tampoco parece tener atmósfera, quizás de nuevo por su reducido tamaño, aunque esto también podría deberse a que al estar tan cerca del Sol el viento solar pudo haber abrasado desde el principio su superficie, imposibilitando el desarrollo de una atmósfera densa como sí encontramos por ejemplo en Titán.

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Comparación del tamaño de Mercurio con respecto a los tres satélites más grandes del Sistema Solar: Ganímedes, Titán y Calisto (autor: Calvin J. Hamilton)

Aunque Mercurio sea el planeta más pequeño del Sistema Solar eso no significa que también sea el menos visible desde nuestra Tierra. Para tratar este asunto debemos tener en cuenta que desde la antigüedad el ser humano conoce la existencia de cinco estrellas con un recorrido anormal en el firmamento, cinco estrellas que todas las culturas nombraron con los nombres de cinco de sus deidades. Durante siglos estas estrellas fueron estudiadas por los astrónomos y conocidas como “estrellas errantes” por ese recorrido anormal, cada una con un nombre que era el que le habían dado los romanos en el pasado (Marte, Mercurio, Júpiter, Venus y Saturno). Las errantes fueron por tanto un misterio para la ciencia durante siglos, hasta que su naturaleza quedó descubierta tras la invención del telescopio por el gerundense Juan Roget (sí, el telescopio fue inventado por un catalán). De esta manera supimos que aquellas estrellas que se movían “raro” no eran estrellas sino planetas, los cinco planetas más próximos al Sol sin contar con la Tierra, a los que más tarde pudimos añadir a Urano, que en realidad es también visible a simple vista pero está tan lejos que su movimiento errático no era apreciable en la vida de una persona, y por último a Neptuno, invisible a nuestro ojo. De esta manera ahora sabemos que las errantes son cinco, pero los planetas son ocho, siendo Mercurio el menos visible de las primeras pero no el planeta menos visible, pues ese puesto le corresponde a Neptuno. De hecho, ver Mercurio sin aparatos de aumento es relativamente sencillo, ya que al estar más cerca del Sol que nosotros siempre lo encontraremos próximo a la estrella, como un punto débil de color blanco cerca del horizonte en los atardeceres o en los amaneceres (depende de la posición que tenga dentro de su órbita).

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Imagen de Mercurio (punto blanco central) visto desde la Tierra durante un atardecer (fuente: madpc.co.uk)

Un mundo de contrastes

Pero Mercurio es mucho más que las características físicas que acabamos de ver. Mercurio es un mundo fascinante lleno de contrastes en el que en algunos lugares de su superficie amanece dos veces. Este fenómeno tan peculiar y extraño tiene su explicación en que cuando el planeta alcanza su perihelio (el punto de su órbita más cercano al Sol), la velocidad angular orbital supera a su velocidad angular rotatoria, lo que hace que el movimiento aparente del Sol en el firmamento se invierta momentáneamente, para después recuperar la normalidad. De esta manera se ve cómo el Sol asciende, se detiene, retrocede y vuelve a ascender, lo que en algunos puntos significará que amanece, vuelve a anochecer y después vuelve a amanecer por una segunda vez. Sin duda un espectáculo digno de ver si pudiéramos estar en su superficie.

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Imagen compuesta a partir de los datos tomados por la sonda Messenger (fuente: NASA-APL)

La estructura interna de Mercurio es todavía un misterio, pero tenemos varias ideas que hemos desarrollado a partir de su tamaño y su elevada densidad (es el planeta de mayor densidad después de la Tierra de todo el Sistema Solar). De esta manera creemos que Mercurio tiene un descomunal núcleo de hierro que podría llegar a ocupar casi la mitad del planeta, un núcleo que estaría parcialmente fundido y que podría ser el orígen de la magnetosfera que sabemos que tiene. Sobre este núcleo se encontraría el manto, muy delgado en comparación con el de la Tierra por un motivo que todavía desconocemos y para el que tenemos varias posibles respuesta. Y por último tendríamos la corteza, de unos 100-200 km de espesor, un valor enorme si lo comparamos con los 70 km que tiene de máximo la corteza terrestre. Todas estas características hacen de Mercurio un planeta único en el Sistema Solar.

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Estructura interna de Mercurio según creemos actualmente que es, con un núcleo que representa más de la mitad del planeta (fuente: wikipedia.org)

Pero cuando hablamos de geología no solo nos fijamos en el interior de un planeta, también en su superficie, y en ese sentido Mercurio sigue siendo único. La principal característica que se aprecia a simple vista es que está cubierto por cráteres de impacto, algo que en principio no es muy especial porque muchos satélites también lo están. Y es que, al igual que ocurre con la Luna, la mayoría de los astroblemas de Mercurio son seguramente el resultado del bombardeo intenso tardío que hubo en los primeros estadios de vida del Sistema Solar. Pero aunque siempre se atribuye la saturación de cráteres a este periodo, no debemos olvidar que todos los cuerpos del Sistema Solar lo sufrieron y no todos muestran indicios de él, ya que en la Tierra por ejemplo tenemos una atmósfera y una hidrosfera capaces de borrar los cráteres. Ambas capas son inexistentes en Mercurio, lo que podría explicar la gran cantidad de cráteres que encontramos en su superficie, aunque estos cráteres se alternan con superficies relativamente limpias de ellos que indican que no todo tiene una respuesta sencilla y universal. Estas superficies planas son llanuras o planicies que muestran dos edades diferentes y que podrían ser el resultado de flujos de roca fundida producida tras los grandes impactos, igual que algunos flujos piroclásticos que hemos encontrado y que indicarían algún tipo de actividad volcánica en el pasado. Pero volviendo a los cráteres, dentro de ellos destaca por sus dimensiones la cuenca Caloris, un enorme astroblema de 1.550 km de diámetro que es uno de los astroblemas más grandes del Sistema Solar. En su interior encontramos otro cráter muy especial, el cráter Apolodoro, que se cree que podría ser el origen de Carolis. Y digo que es muy especial porque en él encontramos una estructura conocida como La Araña que es un sistema de grietas radiales muy profundas que parten del centro del cráter y que no tiene todavía explicación. Y si nos vamos al lado opuesto del planeta tenemos Weird Terrain, una región con abruptas cordilleras que podrían ser el resultado de la convergencia de las ondas de choque del impacto que dio lugar a Carolis, lo que nos daría una idea de la gran importancia de este impacto en el planeta.

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Cuenca Carolis tal y como fue fotografiada por la sonda Messenger el 23 de febrero de 2015. En su interior se puede apreciar el cráter Apolodoro, la famosa Araña de Mercurio (fuente: NASA)

Otra característica muy especial de la superficie de Mercurio es que en ella encontramos unas enormes grietas que afectan incluso a muchos de los cráteres. Esto, partiendo del principio de superposición de eventos, significaría que son más modernas que los impactos, y es que estas grietas se cree que podrían ser debidas a la contracción que pudo sufrir el planeta en tiempos recientes al enfriarse. De esta manera las grietas serían en realidad pliegues y enormes cabalgamientos que podrían afectar a toda la corteza, es decir, las láminas cabalgantes podrían alcanzar los 100-200 km de espesor (para saber más sobre pliegues y cabalgamientos ver La deformación de las rocas). En esta superficie tan extraordinariamente anómala tenemos además indicios de existencia de hielo en los cráteres más profundos, donde la luz del Sol no llega. Eso es debido a que, aunque el planeta es el más próximo al Sol, la ausencia de atmósfera hace que el calor se disipe rápidamente en aquellos lugares a los que no llega la luz solar. De hecho parece ser que en Mercurio se pasa diariamente de 350º C durante el día a -170º C por la noche, lo que convierte al primer planeta del Sistema Solar también en el de mayor variabilidad térmica.

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Imagen del interior del cráter Abedian tomada por la sonda Messenger el 16 de abril de 2015. En ella se puede apreciar muy bien la elevación interior del cráter y cómo esta está rodeada por una superficie plana que contiene un menor número de impactos (fuente: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington)

Un planeta aún por descubrir

Mercurio tiene todavía muchos secretos que no nos ha desvelado. Todavía no sabemos si el cráter Apolodoro está relacionado con el origen de la cuenca Carolis, ni si esta es la causa de las cordilleras de Weird Terrain. Tampoco sabemos si Mercurio tuvo alguna vez atmósfera o siempre fue así, incluso algunos todavía tienen dudas de que las enormes grietas hayan sido efectivamente causadas por la contracción del planeta. Todos estos misterios siguen sin descubrirse porque Mercurio es un planeta que en la exploración espacial del Sistema Solar no ha sido demasiado tenido en cuenta. El motivo de este aparente poco interés tiene una explicación económica, y es que la ausencia de atmósfera no permite reducir la velocidad aprovechando la resistencia que opone, como sí puede hacerse en Venus o Marte. Además, la cercanía al Sol implica que las sondas estarán expuestas a unas condiciones extremas que encarecen el proyecto.

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Mapa topográfico completo de la región del Polo Norte de Mercurio obtenido por la sonda Messenger (fuente: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington)

Aun así hemos llegado al planeta en dos ocasiones, aunque en ninguna de ellas hemos descendido a su superficie, al menos no para tomar datos. La primera sonda en llegar a Mercurio fue la sonda Mariner 10, que aunque su objetivo principal no era el planeta lo visitó en tres ocasiones a lo largo de sus dos años de servicio (1974-1975), aportando las primeras imágenes de la superficie del planeta. La segunda y, hasta la fecha, última misión espacial en visitar Mercurio ha sido la sonda Messenger, cuyo objetivo principal era precisamente mapear su superficie. Esta tarea la realizó con gran éxito, de manera que al final su periodo de servicio fue enviada contra el planeta, en el que se estrelló el 30 de abril de 2015. Actualmente hay un nuevo proyecto que tiene como objetivo Mercurio: la misión BepiColombo. Se trata de un proyecto conjunto entre la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Japonesa de Exploración Espacial (JAXA) para estudiar a fondo el planeta y su magnetosfera, teniendo entre sus objetivos averiguar precisamente si alguna vez tuvo atmósfera o no. Esta nueva misión será enviada presumiblemente en 2018 y llegaría al planeta, si los planes se cumplen, en 2024. Veremos qué nos desvela para entonces.

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Ilustración artística de la sonda BepiColombo (fuente: wikipedia.org)