Hablan las rocas presentes el primer día de la extinción de los dinosaurios

Hace 65 millones de años, el impacto de un asteroide en la Tierra desencadenó incendios forestales y un tsunami, y expulsó tanto azufre a la atmósfera que bloqueó la luz del Sol. Esto explica en parte la extinción del 75 % de la vida en ese momento. El análisis de rocas extraídas de la zona central del cráter Chicxulub en México confirma estas teorías y revela la ausencia de azufre en algunas de las muestras.

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| 09 septiembre 2019 21:00

<p>Una porción de los núcleos perforados de las rocas que llenaron el cráter de impacto del asteroide que aniquiló a los dinosaurios. / International Ocean Discovery Program</p>

Una porción de los núcleos perforados de las rocas que llenaron el cráter de impacto del asteroide que aniquiló a los dinosaurios. / International Ocean Discovery Program

En la superficie de la Tierra hay cerca de 200 cráteres de impacto conocidos. Algunos están muy bien conservados e incluso son claramente visibles, como el cráter Barringer en Arizona en EE UU de unos 1.200 metros de diámetro, mientras que otros son detectados solo por los ojos entrenados de geólogos y geofísicos especializados.

En un solo día se depositaron alrededor de 130 metros de material, una tasa que se encuentra entre las más altas jamás encontradas en el registro geológico

El más importante de todos ellos es el cráter Chicxulub, situado en la península de Yucatán en México. A pesar su enorme tamaño, de 200 kilómetros, no ofrece vistas espectaculares para un visitante. El cráter está enterrado bajo cientos de metros de sedimentos que se han acumulado a través de los millones de años que han pasado desde que se formó, hace unos 65 millones de años.

Aunque ha habido muchos grandes impactos en nuestro planeta a lo largo de su historia, Chicxulub es el único conocido por haber causado una de las cinco grandes extinciones masivas de la vida en el planeta.

Cuando el asteroide chocó contra la Tierra, el impacto provocó incendios forestales, desencadenó un tsunami y expulsó tanto azufre a la atmósfera que bloqueó la luz del Sol, lo que causó un enfriamiento global que condujo finalmente a la extinción de los dinosaurios.

Un nuevo estudio, liderado por el Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas (EE UU) y con la participación del Centro de Astrobiología del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), confirma este hipotético escenario planteado por los científicos. Los científicos analizaron muestras de rocas extraídas de la zona central del cráter y hallaron sólidas evidencias en las decenas de metros de rocas que rellenaron el cráter en las primeras 24 horas después del impacto.

“Las evidencias incluyen fragmentos de carbón vegetal, una mezcolanza de rocas arrastradas por el contraflujo del tsunami y una notoria ausencia de azufre. Todas ellas pertenecen a unas muestras de roca que ofrecen los datos más detallados hasta ahora de las secuelas de la catástrofe que terminó con la era de los dinosaurios”, señala Sean Gulick, profesor de investigación en el Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas y autor principal del estudio.

Asteroide

Representación artística del impacto del asteroide. / NASA/Don Davis

“Es un conjunto de muestras que pudimos extraer de la zona cero del impacto”, dijo Gulick, que también codirigió la misión científica de perforación del Programa Internacional de Descubrimiento Oceánico (IODP 2016), que extrajo en 2016 las rocas del lugar del impacto, desde una plataforma en alta mar, en la península de Yucatán.

“Nos permite estudiar los procesos del impacto desde una ubicación casi de testigos oculares”, añade. El estudio se publica hoy en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) y se basa en trabajos anteriores que permitieron describir cómo se formó el cráter y cómo la vida se recuperó relativamente rápido en el lugar del impacto.

Lo que quedó dentro del cráter 

Los análisis indican que la mayor parte del material que rellenó el cráter en las horas posteriores al impacto se originó en el mismo lugar del impacto o fue arrastrado por el agua del océano que fluyó de nuevo hacia el cráter desde el Golfo de México circundante.

En un solo día se depositaron alrededor de 130 metros de material, una tasa que se encuentra entre las más altas jamás encontradas en el registro geológico.

El impacto fue un infierno de corta duración a escala local, seguido de un largo período de enfriamiento global. Se achicharraron y luego se congelaron

Esta tasa vertiginosa de acumulación ha quedado registrada en las rocas, y ha permitido reconstruir los sucesos acaecidos en el medioambiente dentro y fuera del cráter en los minutos y horas después del impacto y hacerse una idea sobre los efectos a largo plazo del impacto, que, según los datos, acabó con el 75 % de la vida presente entonces en el planeta.

Gulick lo describe como un infierno de corta duración a escala local, seguido de un largo período de enfriamiento global. “Se achicharraron y luego se congelaron”, dice. “Aunque no todos, muchos dinosaurios murieron ese día”, revela.

Como experto en sedimentación relacionada con el impacto en cráteres formados en ambientes marinos, Jens Örmo, investigador del Centro de Astrobiología y coautor del estudio, analizó las muestras en busca de variaciones relativas en factores como el tipo de roca y el tamaño o la redondez del fragmento, con el objetivo de conocer la forma en la que el material había sido transportado y depositado; y a veces también su procedencia.

“Esta parte del estudio ha sido esencial para entender la cantidad de agua que fluía en el cráter y los procesos que ocurrieron cuando el cráter se estaba llenando. Los sedimentos revelan enormes energías de transporte que son mucho más grandes que cualquier otra inundación catastrófica conocida en el planeta. El agua densa y llena de escombros se movía con velocidades que equivalían a la velocidad del viento de los huracanes”, señala Örmo.

El asteroide impactó con una potencia equivalente a la de diez mil millones de bombas atómicas como la de Hiroshima

Los investigadores estiman que el asteroide impactó con una potencia equivalente a la de diez mil millones de bombas atómicas como la de Hiroshima. La explosión carbonizó toda la vegetación situada a miles de kilómetros a la redonda del impacto y desencadenó un enorme tsunami que llegó hasta el interior de Norteamérica, a más de 2.000 kilómetros de distancia.

Dentro del cráter, los investigadores encontraron carbón vegetal y también un biomarcador químico de la presencia de hongos del suelo dentro o justo encima de capas de arena, lo que sería signo de haber sido depositado por un reflujo de aguas. Estos hallazgos sugieren que el paisaje carbonizado fue arrastrado hacia el cráter por el retroceso de las aguas del tsunami.

Ausencia de azufre 

Uno de los resultados más importantes de la investigación ha sido la ausencia de azufre en algunas de las muestras de roca. El área que rodea el cráter de impacto está llena de rocas ricas en azufre, pero no había azufre en el núcleo. ¿Dónde estaba este elemento?

El impacto del asteroide pudo vaporizar los minerales ricos en azufre presentes en el lugar del impacto y los liberó a la atmósfera, que se volvió opaca a la luz solar. Esto causó profundos cambios en el clima de la Tierra, que sufrió un enfriamiento global. Los investigadores estiman que al menos 325.000 millones de toneladas métricas habrían sido liberadas a la atmósfera por el impacto.

Unas 325.000 millones de toneladas métricas de azufre fueron liberadas a la atmósfera por el impacto, una cantidad diez mil veces superior a la erupción del volcán Krakatoa

Esa cantidad es alrededor de diez mil veces superior a todo el azufre que fue expulsado a la atmósfera durante la erupción del volcán Krakatoa (Indonesia) en 1883, que provocó un descenso promedio de 2,2 ºC en la temperatura global durante cinco años.

Aunque el impacto del asteroide provocó una destrucción masiva a escala regional, fue precisamente este cambio climático global el que causó la extinción masiva de especies en la Tierra, no solo de los dinosaurios, sino también de la mayoría de la otra vida que habitaba el planeta en ese momento. “El verdadero asesino tiene que ser atmosférico”, señala Gulick. “La única manera de conseguir una extinción masiva global como esta es un efecto atmosférico”.

Para Örmo, “todo lo que se puede deducir de los sedimentos depositados en esos primeros instantes nos permite saber cómo fue el primer día del Cenozoico, el primer día de una nueva era dominada por los mamíferos y eventualmente por nuestra propia especie. Una especie que ahora, por otras causas como la contaminación masiva de los océanos y de la atmósfera, ha iniciado la sexta y última de las extinciones masivas. Tal vez todavía estamos a tiempo de aprender algo del pasado”, concluye.

Recogida de muestras

Los científicos encontraron rocas fundidas y fragmentadas como areniscas, calizas y granitos, pero no minerales que contuvieran azufre, a pesar de la alta concentración rocas ricas en ese elemento de la zona. / The University of Texas at Austin Jackson School of Geosciences

Referencia bibliográfica:

S.P.S. Gulick, T. Bralower, J. Ormö et al. “The First Day of the Cenozoic”. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). 10.1073/pnas.1909479116

Meteorización

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Un arco natural producido por la erosión de roca erosionada diferencialmente en Jebel Kharaz (Jordania). Crédito de la foto: Etan J. Tal

La meteorización es la descomposición de rocas, suelo y minerales, así como materiales artificiales a través del contacto con la atmósfera, la biota y las aguas de la Tierra. La meteorización ocurre in situ, más o menos como: “sin movimiento”, y por lo tanto no debe confundirse con la erosión, que involucra el movimiento de rocas y minerales por agentes como agua, hielo, nieve, viento, olas y gravedad y luego ser transportado y depositado en otros lugares.

Existen dos clasificaciones importantes de los procesos de intemperismo: meteorización física y química; cada uno involucra a veces un componente biológico. La intemperie mecánica o física implica la ruptura de rocas y suelos a través del contacto directo con las condiciones atmosféricas, como el calor, el agua, el hielo y la presión. La segunda clasificación, la meteorización química, involucra el efecto directo de los químicos atmosféricos o químicos producidos biológicamente, también conocido como meteorización biológica en la descomposición de rocas, suelos y minerales. Si bien la meteorización física se acentúa en ambientes muy fríos o muy secos, las reacciones químicas son más intensas donde el clima es húmedo y caluroso. Sin embargo, ambos tipos de meteorización ocurren juntos, y cada uno tiende a acelerar al otro. Por ejemplo, La abrasión física (frotar juntas) disminuye el tamaño de las partículas y, por lo tanto, aumenta su área de superficie, haciéndolas más susceptibles a reacciones químicas rápidas. Los diversos agentes actúan en concierto para convertir minerales primarios (feldespatos y micas) en minerales secundarios (arcillas y carbonatos) y liberar elementos nutrientes de las plantas en formas solubles.

Los materiales que quedan después de que la roca se descompone en combinación con material orgánico crea tierra. El contenido mineral del suelo está determinado por el material original; por lo tanto, un suelo derivado de un único tipo de roca a menudo puede ser deficiente en uno o más minerales necesarios para una buena fertilidad, mientras que un suelo erosionado de una mezcla de tipos de roca (como en sedimentos glaciales, eólicos o aluviales) a menudo produce un suelo más fértil. Además, muchas de las formas terrestres y paisajes de la Tierra son el resultado de procesos de meteorización combinados con la erosión y la redeposición.

Hay tres tipos de meteorización.

  1. Desgaste físico
  2. Meteorización química
  3. Meteorización biológica

Desgaste físico

La meteorización física, también conocida como meteorización mecánica, es la clase de procesos que causa la desintegración de las rocas sin cambios químicos. El proceso primario en la meteorización física es la abrasión (el proceso por el cual los clastos y otras partículas se reducen en tamaño). Sin embargo, la meteorización química y física a menudo van de la mano. La meteorización física puede ocurrir debido a la temperatura, presión, escarcha, etc. Por ejemplo, las grietas explotadas por el desgaste físico aumentarán el área de la superficie expuesta a la acción química, lo que amplificará la tasa de desintegración.

La abrasión por agua, hielo y procesos de viento cargados de sedimentos puede tener un tremendo poder de corte, como lo demuestran ampliamente las gargantas, quebradas y valles de todo el mundo. En las áreas glaciares, enormes masas de hielo en movimiento incrustadas con tierra y fragmentos de roca muelen rocas a su paso y arrastran grandes volúmenes de material. Las raíces de las plantas a veces penetran en las rocas y las separan, lo que provoca cierta desintegración; Los animales de madriguera pueden ayudar a desintegrar la roca a través de su acción física. Sin embargo, tales influencias son generalmente de poca importancia en la producción de material parental en comparación con los drásticos efectos físicos del agua, el hielo, el viento y el cambio de temperatura. La meteorización física también se conoce como meteorización mecánica o desagregación.

Estrés termal

La meteorización por estrés térmico (a veces llamada erosión por insolación) es el resultado de la expansión y contracción de la roca, causada por los cambios de temperatura. Por ejemplo, el calentamiento de rocas por la luz del sol o incendios puede causar la expansión de sus minerales constituyentes. Como algunos minerales se expanden más que otros, los cambios de temperatura crean tensiones diferenciales que eventualmente hacen que la roca se rompa. Debido a que la superficie externa de una roca a menudo es más cálida o más fría que las partes internas más protegidas, algunas rocas pueden capear por exfoliación: el desprendimiento de las capas externas. Este proceso puede acelerarse bruscamente si se forma hielo en las grietas de la superficie. Cuando el agua se congela, se expande con una fuerza de alrededor de 1465 Mg / m ^ 2, desintegrando enormes masas rocosas y desalojando granos minerales de fragmentos más pequeños.

La meteorización por estrés térmico comprende dos tipos principales: choque térmico y fatiga térmica. La meteorización por estrés térmico es un mecanismo importante en los desiertos, donde existe un amplio rango de temperatura diurna, caliente en el día y fría en la noche. El calentamiento y enfriamiento repetidos ejercen presión sobre las capas externas de las rocas, lo que puede hacer que sus capas externas se desprendan en capas delgadas. El proceso de peeling también se llama exfoliación. Aunque los cambios de temperatura son el principal impulsor, la humedad puede mejorar la expansión térmica en la roca. También se sabe que los incendios forestales y los incendios de pastizales provocan una erosión importante de rocas y cantos rodados expuestos a lo largo de la superficie del suelo. El intenso calor localizado puede expandir rápidamente una roca.

El calor térmico de los incendios forestales puede causar una erosión importante de rocas y cantos rodados, el calor puede expandir rápidamente una roca y puede ocurrir un choque térmico. La expansión diferencial de un gradiente térmico puede entenderse en términos de tensión o tensión, de manera equivalente. En algún momento, este estrés puede exceder la resistencia del material, causando la formación de una grieta. Si nada impide que esta grieta se propague a través del material, la estructura del objeto fallará.

Meteorización de las heladas

La meteorización de las heladas, la acuñación de las heladas, el acuñamiento en hielo o la crio-fractura es el nombre colectivo de varios procesos en los que el hielo está presente. Estos procesos incluyen la erosión de las heladas, la formación de escarcha y la meteorización congelación-descongelación. La rotura severa de las heladas produce enormes pilas de fragmentos de roca llamados pedregones que pueden estar ubicados al pie de las montañas o a lo largo de las laderas. La meteorización de las heladas es común en las zonas de montaña donde la temperatura está alrededor del punto de congelación del agua. Ciertos suelos susceptibles a las heladas se expanden o se levantan al congelarse como resultado del agua que migra a través de la acción capilar para producir lentes de hielo cerca del frente de congelación. Este mismo fenómeno ocurre dentro de los espacios de poro de las rocas. Las acumulaciones de hielo crecen a medida que atraen agua líquida de los poros circundantes. El crecimiento del cristal de hielo debilita las rocas que, con el tiempo, se rompen.

La acción de intemperie inducida por congelamiento ocurre principalmente en ambientes donde hay mucha humedad, y las temperaturas fluctúan frecuentemente por encima y por debajo del punto de congelación, especialmente en áreas alpinas y periglaciales. Un ejemplo de rocas susceptibles a la acción de las heladas es la tiza, que tiene muchos espacios de poro para el crecimiento de cristales de hielo. Este proceso se puede ver en Dartmoor donde da como resultado la formación de tors. Cuando el agua que ha ingresado a las juntas se congela, el hielo formado tira de las paredes de las juntas y hace que las articulaciones se ensanchen y ensanchen. Cuando el hielo se derrite, el agua puede fluir más adentro de la roca. Los ciclos repetidos de congelación-descongelación debilitan las rocas que, con el tiempo, se fragmentan a lo largo de las juntas en piezas angulares. Los fragmentos rocosos angulares se juntan al pie de la pendiente para formar una pendiente de talud (o pendiente pedregosa). La división de rocas a lo largo de las juntas en bloques se llama desintegración de bloques. Los bloques de rocas desprendidos son de varias formas dependiendo de la estructura de la roca.

las olas del mar

La geografía costera está formada por la meteorización de las acciones de las olas en tiempos geológicos o puede ocurrir de manera más abrupta a través del proceso de meteorización salina.

Liberación de presión

La liberación de presión pudo haber causado las hojas de granito exfoliadas que se muestran en la imagen.

En la liberación de presión, también conocida como descarga, los materiales superpuestos (no necesariamente rocas) se eliminan (por erosión u otros procesos), lo que hace que las rocas subyacentes se expandan y fracturen paralelas a la superficie.

Las rocas ígneas intrusivas (por ejemplo, granito) se forman en las profundidades de la superficie de la Tierra. Están bajo una tremenda presión debido al material de roca superpuesto. Cuando la erosión elimina el material de roca superpuesto, estas rocas intrusivas quedan expuestas y se libera la presión sobre ellas. Las partes externas de las rocas tienden a expandirse. La expansión establece tensiones que causan la formación de fracturas paralelas a la superficie de la roca. Con el tiempo, las láminas de roca se desprenden de las rocas expuestas a lo largo de las fracturas, un proceso conocido como exfoliación. La exfoliación debido a la liberación de presión también se conoce como “laminado”.

La retirada de un glaciar superpuesto también puede conducir a la exfoliación debido a la liberación de presión.

Crecimiento de cristal de sal

La cristalización de la sal, también conocida como haloclastia, causa la desintegración de las rocas cuando las soluciones salinas se filtran en las grietas y las articulaciones de las rocas y se evaporan, dejando cristales de sal detrás. Estos cristales de sal se expanden a medida que se calientan, ejerciendo presión sobre la roca de confinamiento.

La cristalización de sal también puede tener lugar cuando las soluciones descomponen rocas (por ejemplo, piedra caliza y creta) para formar soluciones salinas de sulfato de sodio o carbonato de sodio, cuya humedad se evapora para formar sus respectivos cristales de sal.

Las sales que han demostrado ser más eficaces en la desintegración de las rocas son el sulfato de sodio, el sulfato de magnesio y el cloruro de calcio. Algunas de estas sales pueden expandirse hasta tres veces o incluso más.

Normalmente se asocia con climas áridos donde el calentamiento fuerte provoca una fuerte evaporación y, por lo tanto, la cristalización de la sal. También es común a lo largo de las costas. Un ejemplo de meteorización salina se puede ver en las piedras alveoladas en la pared del mar. Honeycomb es un tipo de tafoni, una clase de estructuras de meteorización de roca cavernosa, que probablemente se desarrolle en gran parte por los procesos de erosión química y física de la sal.

Meteorización química

La meteorización química cambia la composición de las rocas, a menudo transformándolas cuando el agua interactúa con los minerales para crear diversas reacciones químicas. La meteorización química es un proceso gradual y continuo ya que la mineralogía de la roca se ajusta al entorno cercano a la superficie. Los minerales nuevos o secundarios se desarrollan a partir de los minerales originales de la roca. En esto, los procesos de oxidación e hidrólisis son los más importantes. La meteorización química se ve reforzada por agentes geológicos tales como la presencia de agua y oxígeno, así como por agentes biológicos tales como los ácidos producidos por el metabolismo microbiano y de la raíz de la planta.

El proceso de levantamiento de bloques de montaña es importante para exponer nuevos estratos de rocas a la atmósfera y a la humedad, lo que permite que se produzca un importante desgaste químico; se produce una liberación significativa de Ca2 + y otros iones en las aguas superficiales.

Disolución y carbonatación

La lluvia es ácida porque el dióxido de carbono atmosférico se disuelve en el agua de lluvia produciendo ácido carbónico débil. En ambientes no contaminados, el pH de la lluvia es de alrededor de 5.6. La lluvia ácida ocurre cuando gases como el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno están presentes en la atmósfera. Estos óxidos reaccionan en el agua de lluvia para producir ácidos más fuertes y pueden bajar el pH a 4.5 o incluso 3.0. El dióxido de azufre, SO2, proviene de las erupciones volcánicas o de los combustibles fósiles, puede convertirse en ácido sulfúrico dentro del agua de lluvia, lo que puede causar la meteorización de la solución a las rocas sobre las que cae.

Algunos minerales, debido a su solubilidad natural (ej. Evaporitas), potencial de oxidación (minerales ricos en hierro, como pirita) o inestabilidad relativa a las condiciones superficiales (ver serie de disolución de Goldich) se curarán naturalmente, incluso sin agua ácida.

Uno de los procesos de meteorización de solución más conocidos es la carbonatación, el proceso por el cual el dióxido de carbono atmosférico conduce a la meteorización de la solución. La carbonatación se produce en las rocas que contienen carbonato de calcio, como la piedra caliza y la tiza. Esto ocurre cuando la lluvia se combina con dióxido de carbono o un ácido orgánico para formar un ácido carbónico débil que reacciona con el carbonato de calcio (la piedra caliza) y forma bicarbonato de calcio. Este proceso se acelera con una disminución de la temperatura, no porque las bajas temperaturas generalmente generen reacciones más rápidas, sino porque el agua más fría contiene más dióxido de carbono disuelto. La carbonatación es, por lo tanto, una gran característica de la meteorización glacial.

Las reacciones de la siguiente manera:

CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3
dióxido de carbono + agua → ácido carbónico

2 CO 3 + CaCO 3 → Ca (HCO 3 ) 2
ácido carbónico + carbonato de calcio → bicarbonato de calcio

La carbonatación en la superficie de la piedra caliza bien articulada produce un pavimento de piedra caliza diseccionado. Este proceso es más efectivo a lo largo de las articulaciones, ampliándolas y profundizándolas.

Hidratación

La hidratación mineral es una forma de meteorización química que implica la unión rígida de los iones H + y OH- a los átomos y moléculas de un mineral.

Cuando los minerales de roca absorben agua, el aumento del volumen crea tensiones físicas dentro de la roca. Por ejemplo, los óxidos de hierro se convierten en hidróxidos de hierro y la hidratación de anhidrita forma yeso.

Oxidación

Dentro del entorno de meteorización se produce la oxidación química de una variedad de metales. El más comúnmente observado es la oxidación de Fe2 + (hierro) y la combinación con oxígeno y agua para formar hidróxidos Fe3 + y óxidos como goetita, limonita y hematita. Esto le da a las rocas afectadas una coloración marrón rojiza en la superficie que se desmorona fácilmente y debilita la roca. Este proceso es mejor conocido como “oxidación”, aunque es distinto del óxido de hierro metálico. Muchos otros minerales metálicos y minerales se oxidan e hidratan para producir depósitos coloreados, tales como calcopiritas o CuFeS2 que se oxidan a hidróxido de cobre y óxidos de hierro.

Meteorización biológica

Esta imagen muestra la meteorización biológica producida por un árbol cuyas raíces han crecido dentro de una roca.

Varias plantas y animales pueden crear condiciones meteorológicas químicas a través de la liberación de compuestos ácidos, es decir, el efecto del musgo que crece en los techos se clasifica como meteorización. La meteorización mineral también puede ser iniciada y / o acelerada por los microorganismos del suelo. Se cree que los líquenes en las rocas aumentan las tasas de meteorización química. Por ejemplo, un estudio experimental sobre granito de hornblenda en Nueva Jersey, EE. UU., Demostró un aumento de 3x – 4x en la velocidad de erosión bajo superficies cubiertas de liquen en comparación con las superficies de roca desnuda recientemente expuestas.

Las formas más comunes de intemperismo biológico son la liberación de compuestos quelantes (es decir, ácidos orgánicos, sideróforos) y de moléculas acidificantes (es decir, protones, ácidos orgánicos) por las plantas a fin de descomponer el aluminio y los compuestos que contienen hierro en los suelos debajo de ellos. La descomposición de restos de plantas muertas en el suelo puede formar ácidos orgánicos que, cuando se disuelven en agua, provocan la erosión química. La liberación extrema de compuestos quelantes puede afectar fácilmente las rocas y los suelos circundantes, y puede conducir a la podsolización de los suelos.

Los hongos micorrízicos simbióticos asociados con los sistemas de raíces de los árboles pueden liberar nutrientes inorgánicos de minerales como apatita o biotita y transferir estos nutrientes a los árboles, contribuyendo así a la nutrición de los árboles. También se evidenció recientemente que las comunidades bacterianas pueden afectar la estabilidad mineral que conduce a la liberación de nutrientes inorgánicos. Hasta la fecha, se ha informado que una gran variedad de cepas bacterianas o comunidades de diversos géneros colonizan superficies minerales y / o meteorizan minerales, y para algunos de ellos se demostró un efecto de promoción del crecimiento de las plantas. Los mecanismos demostrados o hipotéticos utilizados por las bacterias para el tratamiento de los minerales incluyen varias reacciones de oxidorreducción y disolución, así como la producción de agentes de intemperie, como protones, ácidos orgánicos y moléculas quelantes.

La intemperie y la gente

La meteorización es un proceso natural, pero las actividades humanas pueden acelerarlo. Por ejemplo, ciertos tipos de contaminación del aire aumentan la tasa de exposición a la intemperie. La quema de carbón, gas natural y petróleo libera sustancias químicas como óxido de nitrógeno y dióxido de azufre en la atmósfera. Cuando estos productos químicos se combinan con la luz solar y la humedad, se transforman en ácidos. Luego vuelven a la Tierra como lluvia ácida.

La lluvia ácida cansa rápidamente en piedra caliza, mármol y otros tipos de piedra. Los efectos de la lluvia ácida se pueden ver en las lápidas. Los nombres y otras inscripciones pueden ser imposibles de leer.

La lluvia ácida también ha dañado muchos edificios y monumentos históricos. Con 71 metros (233 pies) de altura, el Buda gigante Leshan en el Monte Emei en China es la estatua de Buda más grande del mundo. Fue tallado hace 1.300 años y se mantuvo sin daños durante siglos. Pero en los últimos años, la lluvia ácida ha ennegrecido su nariz y ha hecho que parte de su cabello se desmorone y caiga.


Referencia:
Wikipedia: Weathering
National Geographic: Weathering
Museo de Historia Natural de Idaho: ¿Qué es la intemperie?

Read more : http://www.geologypage.com/2016/05/weathering.html#ixzz5ACTmBJgt
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¿Cómo se miden los terremotos?

En los años 30, el sismólogo estadounidense Charles Francis Richter (26 de abril de 1900 – 30 de septiembre de 1985), del Instituto Tecnológico de California (Caltech), buscaba dar solución a una cuestión pendiente en el estudio de los terremotos: cómo compararlos entre sí según un método estandarizado. La escala de intensidad de Mercalli, empleada entonces, se regía por los niveles de destrucción observados tras un seísmo; era útil como aproximación grosera, pero subjetiva y de escaso valor científico.

Richter pensó en utilizar los valores de amplitud de los movimientos sísmicos registrados por la pluma del sismógrafo sobre el papel. Para ello se basó en un trabajo de 1928 del japonés Kiyoo Wadati, quien había representado las oscilaciones en relación a la distancia al epicentro (el punto de la superficie directamente encima del foco del terremoto). Inspirándose en la escala de magnitudes empleada por los astrónomos para determinar el brillo aparente de las estrellas desde la Tierra, Richter fijó un valor mínimo de base al que se referirían las máximas amplitudes de cada seísmo, para dar así un valor de magnitud a cada temblor.

Un terremoto medido por un sismómetro. Crédito: DarTar

Un terremoto medido por un sismómetro. Crédito: DarTar

Pero surgió un problema: al relacionar los diferentes valores con el de referencia, la diferencia en las proporciones entre los seísmos fuertes y los débiles era tan abismal que resultaba impracticable situarlos en una misma escala lineal. La ayuda llegó de su colega y mentor en Caltech, Beno Gutenberg, quien propuso convertir la tabla lineal en otra logarítmica de base diez. Para Richter, las escalas logarítmicas eran “un invento del diablo”, pero funcionó: el sistema permitía colocar todos los terremotos en una misma escala, teniendo en cuenta que un aumento de un entero suponía multiplicar por diez la violencia del temblor.

Un estándar con evidentes limitaciones

La escala de Richter y Gutenberg, desarrollada en 1935 y originalmente llamada de Magnitud Local (ML), sirvió durante décadas como el estándar para calificar la potencia de los seísmos. Pero tiene evidentes limitaciones, ya que se basaba en los primitivos sismógrafos de la época. Los diferentes modelos respondían de manera distinta a un mismo temblor y sólo podían registrar movimientos cercanos. Como es lógico, también las oscilaciones de la pluma eran mayores o menores según la proximidad de la estación sismográfica al epicentro.

Charles Richter con sus sismógrafos. Crédito: USGS.com

Charles Richter con sus sismógrafos. Crédito: USGS.com

Para fijar estándares, Richter eligió un modelo determinado de sismógrafo, el Wood-Anderson de torsión, y una distancia concreta al epicentro como referencia, 100 kilómetros. Pero incluso con esto, los seísmos se transmiten de diferente manera en cada terreno.Según expone a OpenMind el sismólogo Mitch Withers, del Center for Earthquake Research and Information (CERI) de la Universidad de Memphis (EEUU), “Charles Richter desarrolló la escala de magnitud local para el sur de California; técnicamente sólo se aplica allí”. Sin embargo, añade Withers, pueden aplicarse conversiones para otras ubicaciones y tipos más modernos de sismómetros.

Con el paso de los años y el desarrollo de nuevas técnicas de medición y computación, los sismólogos comenzaron a buscar un nuevo sistema que pudiera expresar un parámetro físico más objetivo, la energía liberada por el terremoto. Así, en los años 70 se introdujo la escala de Magnitud de Momento (MW), basada en el momento sísmico definido en 1966 por Keiiti Aki, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, y que considera la tensión, la deformación y el desplazamiento de las rocas en la falla.

Aunque el momento sísmico no mide directamente la energía, ésta puede estimarse gracias a otros parámetros incluidos en el cálculo. Al igual que en la escala de Richter, un aumento en un dígito de magnitud corresponde a una cantidad de energía liberada que es superior en un factor de diez elevado a 1,5, o unas 32 veces mayor.

La escala de intensidad de Mercalli se regía por los niveles de destrucción observados tras un seísmo. Crédito: UN Photo/Logan Abassi

La escala de intensidad de Mercalli se regía por los niveles de destrucción observados tras un seísmo. Crédito: UN Photo/Logan Abassi

Para evitar una multiplicidad de valores, la escala de magnitudes de momento se elaboró de modo que coincidiera con la de Richter. Pero aunque ninguna de las escalas tiene un límite máximo teórico (aunque sí físico, que se estima en 12), la de Richter se satura a valores elevados, por lo que la equivalencia sólo se aplica a los temblores más leves. “MW es preferible cuando está disponible porque refleja más fielmente la liberación de energía del terremoto y no se satura”, apunta Withers. El sismólogo añade que existen ecuaciones para convertir otras escalas a MW, de modo que se pueda mantener un registro histórico continuo y consistente.

Así pues, ¿la escala de Richter ha sido abandonada? No por completo: el problema con la magnitud de momento es que no siempre se conoce. Según explica a OpenMind el sismólogo José J. Martínez Díaz, de la Universidad Complutense de Madrid (España), “es muy difícil calcular el momento sísmico de los terremotos pequeños”. Para estos casos se emplean las mediciones de los sismógrafos cercanos al epicentro, y por tanto los valores se registran en escalas como la de Richter u otras variaciones.

En la práctica, esto significa que hoy la escala de Richter y otras similares continúan utilizándose sólo para los seísmos más débiles, en torno a un valor máximo de magnitud 4, que son también los más frecuentes. En este rango, señala Withers, “las distintas medidas son estimaciones perfectamente válidas de la magnitud”. Por el contrario, para terremotos grandes y distantes el estándar dominante es la escala MW.

Una escala obsoleta para el mundo científico

Pero dado que las informaciones en los medios de comunicación generalistas únicamente suelen cubrir los temblores más potentes y devastadores, la consecuencia de lo anterior es que en general ninguno de estos seísmos se mide en la escala de Richter. Entidades de vigilancia global como el US Geological Survey miden estos grandes terremotos en Magnitud de Momento MW. Es por ello que Martínez Díaz, al igual que otros sismólogos, opta por calificar la escala de Richter como “obsoleta”. “En el mundo científico no se usa”, añade.

Y pese a todo, en las noticias de los medios es frecuente seguir encontrando referencias a la escala de Richter en casos en que no se aplica. Para evitar caer en este error sin riesgo de incurrir en otros, la recomendación de los expertos es clara: tanto Withers como Martínez Díaz aconsejan a los medios y el público en general no mencionar la escala de Richter, pero tampoco entrar en mayores detalles sobre el sistema de medición utilizado en cada seísmo. “Creo que es mejor decir simplemente magnitud, y dejar que los sismólogos debatan qué medida es preferible”, concluye Withers.

Javier Yanes