Geología, la ciencia nuestra de todos los días

por Pablo A. Llerandi Román

Publicado originalmente en el libro ¡Ciencia Boricua! Ensayos y anécdotas del científico puertorro, 2011, Consejo para el avance en Puerto Rico de la innovación y la investigación científica, Editorial Callejón, 228 p. (http://www.cienciapr.org/en/book-ciencia-boricua)

Meteorización de rocas produce el suelo.

Meteorización de rocas produce el suelo.

 

A los puertorriqueños nos gusta comenzar el día alegremente. Diariamente vamos a la cocina, tomamos los utensilios e ingredientes de comida y preparamos un rico desayuno que saboreamos acompañado de una tacita de café colao. También escuchamos la radio y leemos el periódico. Al salir en el carro a estudiar o trabajar, observamos el paisaje urbano y rural. Dondequiera vemos la huella de los avances tecnológicos, desde los utensilios de cocina, hechos de metal o plástico, hasta el papel del periódico, las autopistas, los celulares, los carros, la gasolina y las computadoras.

Para nosotros los geólogos, todos estos elementos, incluyendo la comida, tienen un factor en común: provienen de las rocas y los minerales. Sí, así como lo oye, de las rocas y minerales. Algunos pensarán que estoy loco o que soy un fanático de la geología. Aunque tengo que aceptar que es posible que tengan razón, en esta ocasión los reto a pensar sobre el origen de los materiales que utilizamos, lo que consumimos, y sobre el significado de las rocas y minerales en nuestras vidas. Al final de este ejercicio de reflexión y aprendizaje entenderemos la geología como lo que es: una ciencia fascinante con la que nos relacionamos diariamente.

Para conocer la relación de la geología con nuestro diario vivir, debemos entender los procesos que producen y transforman a las rocas y minerales. Es importante saber que las rocas cambian constantemente. Una vez las rocas se forman en ambientes específicos de la superficie y el interior del planeta, se trasladan a nuevos ambientes (o los ambientes de formación cambian). Estos cambios ocurren mediante procesos relacionados con las diferencias en la densidad, temperatura y presión de los materiales en los distintos ambientes, y también se deben al movimiento de las placas tectónicas. Los cambios producen condiciones e interacciones con otras rocas, agua y gases presentes en el nuevo ambiente. Como resultado, los minerales, componentes esenciales de las rocas, se ajustan a los cambios transformándose en minerales distintos. Cuando esto ocurre en la superficie del planeta, se producen sedimentos y suelos mediante la meteorización.

La meteorización física es un proceso en el que las rocas se rompen en fragmentos más pequeños. La meteorización química es un proceso de transformación de los minerales que componen las rocas y sedimentos mediante la interacción con el agua, la atmósfera y los productos de organismos vivos. Los minerales, al ser meteorizados, se transforman en minerales nuevos y más estables. La meteorización produce suelos que se forman en el mismo lugar donde las rocas y los sedimentos fueron meteorizadas. Los suelos están compuestos de material biológico, agua, aire y minerales. El tipo de suelo y su calidad dependen de las rocas, los organismos y la influencia de las condiciones atmosféricas, geológicas y geográficas presentes en el lugar de su formación.

Seguramente algunos se preguntarán: ¿Cómo se relaciona todo esto con nuestro diario vivir? Vamos a ver. El suelo produce el café que tomamos en la mañana. También produce los vegetales, especias, granos, frutas y viandas que consumimos a diario. Las gallinas, los cerdos, las vacas y otros animales que comemos se alimentan de productos derivados del suelo. Además, la materia vegetal y animal depositada en el suelo es descompuesta por microorganismos y sirve de fertilizante valioso que utilizamos para mejorar la producción agrícola. En otras palabras, el suelo y sus procesos nos obsequian los productos de consumo que encontramos en los supermercados, placitas y guagüitas para nuestro deleite.

Entender el origen de los suelos no sólo nos permite conocer de dónde viene lo que consumimos, sino que también nos ayuda a tomar acción sobre diversos aspectos relacionados con el cambio climático global, posiblemente uno de los mayores retos que enfrentamos como sociedad. Espero que la conexión entre los suelos y nuestra sociedad haya quedado clara. Entonces, ¿cuál es el papel de las rocas?

Las rocas son fundamentales en el desarrollo de los suelos, si no se meteorizaran, no tendríamos suelos; y sin suelos, posiblemente no hubiésemos evolucionado biológicamente y socialmente como lo hemos hecho. Igualmente, desde los comienzos de la evolución humana, las rocas y sus componentes han servido como herramientas, como objetos venerados por su simbolismo cultural y ecológico y se han utilizado como fuente de materia prima y energía. Hoy en día es difícil pensar en nuestras posesiones materiales sin tener en cuenta su origen relacionado con las rocas. Los plásticos y metales que dan vida a la tecnología que utilizamos, se originan en los hidrocarburos extraídos en campos petroleros y en las minas alrededor del mundo.

Las minas de Puerto Rico no son la excepción. En el pasado se extrajo guano en Isla de Mona; plata y plomo en Guayama; plata y oro en San Germán; oro y cobre en El Yunque; manganeso en Juana Díaz; hierro en Juncos y cobre en Naguabo, desde el siglo XVI hasta mediados del siglo XX. Estas actividades están directamente relacionadas a con la economía global, de la que Puerto Rico es parte integral.

También es necesario reconocer que las rocas y minerales no sólo son una fuente de recursos económicos y tecnológicos. Por ejemplo, luego de que se identificaran yacimientos de cobre y otros metales entre Utuado y Adjuntas, a finales de la década del cincuenta, algunas compañías mineras propusieron desarrollar más de quince fosas de extracción. Estas fosas y los productos de la minería a cielo abierto iban a cambiar significativamente la geografía y calidad ambiental de Puerto Rico. Pero, a mediados de los años noventa, luego de muchos años de lucha, el pueblo se unió en una protesta masiva que dio lugar a un proyecto de ley que prohibía la minería a cielo abierto en Puerto Rico. En este caso, el patrimonio ambiental y cultural pudo más que el desarrollo económico. Hoy en día, el Bosque del Pueblo en Adjuntas representa esa otra cara de la geología puertorriqueña: el valor simbólico de nuestras rocas. Valor que tanto tuvieron presente nuestros indígenas al elaborar sus petroglifos, cemíes y aros líticos.

La geología está en todas partes, desde los recursos que utilizamos para el desarrollo tecnológico, hasta el patrimonio cultural de nuestro pueblo. La próxima vez que estudien o admiren una roca o mineral, recuerden que están utilizando conocimientos milenarios adquiridos a través de la ciencia nuestra de todos los días.

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Cambios climáticos y el calentamiento global

por Daniel A. Laó Dávila

Publicado originalmente en El Nuevo Día y en el libro ¡Ciencia Boricua! Ensayos y anécdotas del científico puertorro, 2011, Consejo para el avance en Puerto Rico de la innovación y la investigación científica, Editorial Callejón, 228 p. (http://www.cienciapr.org/en/book-ciencia-boricua) Playa

El derretimiento de los glaciares continentales es uno de los efectos del aumento de temperatura de la atmósfera. Aunque la pérdida de hielo esté ocurriendo lejos de Puerto Rico, la ausencia de glaciares en la Isla no la exime de los efectos del calentamiento global. Y es que la atmósfera, los océanos, las rocas y la vida son sistemas que están interconectados y que son muy sensibles a cambios entre ellos.

Muchos cambios climáticos han ocurrido a través de la historia de la Tierra. Ejemplos de éstos son las diferentes épocas glaciares, siendo la última hace aproximadamente 12,000 años atrás. Variaciones en la configuración de los continentes, aperturas y cierres de cuencas oceánicas y levantamientos de cadenas montañosas por movimientos en las placas tectónicas han cambiado el clima en el pasado. El clima también se ha afectado por alteraciones leves en la órbita de la Tierra y por cambios en la intensidad del Sol. Pero estos cambios mencionados se han dado en ciclos de millones, cientos de miles y miles de años. El cambio abrupto en el clima de la Tierra en años recientes ha sido ligado a la actividad humana en la Tierra.

El calentamiento global es el aumento en la temperatura promedio de la atmósfera y de los océanos en años recientes[,] y proyectado al futuro. Los gases de efecto de invernadero, como el dióxido de carbono y el metano, que ocurren naturalmente, atrapan la radiación solar en la atmósfera y hacen que ésta se caliente. Aunque la presencia de estos gases en la atmósfera es normal, su abundancia puede ser perjudicial para el estilo de vida que vivimos.

Los científicos han estudiado este aumento de temperatura en el último siglo y coinciden en que la inyección de grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera por parte de la quema de combustibles fósiles en las plantas de carbón, industrias, actividades agrícolas y transporte desde el año 1800 hasta ahora, ha elevado la temperatura de la atmósfera y, por consecuencia, del océano.

Los efectos del calentamiento global son varios y pueden cambiar la forma en que vivimos. El derretimiento de los glaciares de Groenlandia y la Antártida puede causar que el nivel del mar suba de 0.5 a 2 metros en el próximo siglo. El aumento del nivel del mar erosionaría las playas más rápidamente y aumentaría la salinidad de los acuíferos costeros. Además, aumentarían las inundaciones costeras. Esto representa un peligro para nuestras ciudades y pueblos que se han esparcido hacia las costas y donde aumenta la construcción en ellos.

El aumento en temperatura del océano también crearía más tormentas y huracanes, lo que afectaría nuestra infraestructura. La vida marina también estaría afectada, especialmente los corales que son muy sensitivos a los cambios de temperatura del mar. Los daños a los corales afectarían la pesca y el turismo.

El cambio en temperatura de la atmósfera también afectaría la agricultura, especialmente las cosechas que dependen de temperaturas frescas para sobrevivir, como el café. Además aumentaría la pérdida de humedad del suelo en áreas secas.

Aun así podemos disminuir los efectos del calentamiento global, si empezamos a actuar ahora. Al conservar energía en nuestros hogares, trabajos y transporte, disminuimos las emisiones de dióxido de carbono producidas por la quema de combustibles fósiles.

En fin, muchos países han tomado medidas para disminuir las emisiones de gases de invernadero. Puerto Rico no tiene que ser el último que lo haga y aporte al bienestar de nuestra sociedad.

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Placas tectónicas, terremotos y maremotos

por Daniel A. Laó Dávila

Publicado originalmente en el libro ¡Ciencia Boricua! Ensayos y anécdotas del científico puertorro, 2011, Consejo para el avance en Puerto Rico de la innovación y la investigación científica, Editorial Callejón, 228 p. (http://www.cienciapr.org/en/book-ciencia-boricua)

Placas Tectónicas

¿Alguna vez te has despertado de la cama al sentir vibraciones parecidas a las producidas por un camión? ¿O tal vez has visto los cuadros de tu casa caer de las paredes y escuchado un ruido fuerte, a la misma vez de sentir fuertes vibraciones? No pienses que es un gigante despertándose. Lo más probable es que estás sintiendo uno de muchos terremotos que ocurren a diario en Puerto Rico.

Si has sentido un terremoto, has sido testigo de un proceso muy importante en la Tierra. La Tierra está dividida internamente en diferentes capas rocosas, cada una con diferentes propiedades físicas y químicas. Las capas rocosas superiores, aproximadamente los primeros 100 kilómetros, están divididas en fragmentos que se mueven entre sí y que llamamos placas. En sus bordes, las placas pueden chocar unas con otras, separarse unas de otras o moverse de lado a lado. Puerto Rico, junto a La Española y Jamaica, se encuentra en el borde entre las placas del Caribe y de Norteamérica. En este borde de placa las rocas chocan entre sí, en vez de moverse de lado a lado. Por consecuencia, Puerto Rico se encuentra en una zona donde más rompimientos de rocas ocurren debido a estos movimientos de placas.

El  rompimiento de rocas ocurre a lo largo de superficies llamadas fallas. Las fallas pueden encontrarse en la superficie o a gran profundidad. Cada vez que se rompen las rocas, se libera mucha energía por medio de ondas que se propagan en todas las direcciones. Muchas veces es tanta la energía que se libera, que la sentimos en la superficie. Las ondas que se propagan tienen diferentes propiedades. Las primeras ondas en producirse, llamadas ondas P (primarias), se comprimen en la dirección de propagación. Las ondas S (secundarias) llegan después de las ondas P, y se comprimen perpendicularmente a su dirección de propagación. Si el terremoto es bastante fuerte, también se pueden producir ondas superficiales que son las más lentas en propagarse.

La mayoría de los terremotos cercanos a Puerto Rico ocurren en fallas mar adentro en las regiones de la Fosa de Puerto Rico (al norte de la Isla) y en la región de Sombrero (al noreste de la Isla). Esto quiere decir que hay muchos terremotos que no sentimos porque ocurren lejos de la Isla. Pero, hay eventos de rompimiento de rocas en esas regiones, que sentimos porque liberan mucha energía y están cercanos a la superficie. Los más cercanos a la superficie podrían sacudir el fondo marino y producir un maremoto.

Un maremoto (también conocido como “tsunami”, palabra originada del japonés) es una perturbación del mar a consecuencia de un desplazamiento del fondo marino que podría causar inundaciones en las costas. Las fallas submarinas alrededor de Puerto Rico son fuentes potenciales de maremotos. Como ejemplo, en el año 1918 ocurrió un terremoto de gran magnitud que ocasionó una perturbación en el suelo marino al noroeste de Aguadilla. Se formó un maremoto que inundó las costas del oeste de Puerto Rico y ocasionó muchos daños a su paso. Este suceso nos indica que tenemos que estar preparados para un posible maremoto en el futuro. Podemos estar más seguros, si nos preparamos y si seguimos las instrucciones de las organizaciones de manejo de emergencias luego de un terremoto.

Los terremotos pueden ser dañinos, si se libera mucha energía y si ocurre cerca de la superficie. Las vibraciones pueden ser tan fuertes, que rompan casas, edificios y carreteras. Por lo que, en caso de un terremoto, hay que actuar rápidamente y cubrirse debajo de algún mueble, como la cama o escritorio. También es importante que en las escuelas y en los hogares se tengan mochilas de emergencia que contengan objetos de primeros auxilios, por si hay que ayudar a algún herido.

No hay que tener miedo a los terremotos y a los maremotos. Sólo hay que estar listos y preparados, en caso que ocurran. Cada vez que sintamos las vibraciones ocasionadas por un terremoto y ver que estamos sanos y salvos, podemos entonces apreciar que estamos sintiendo el continuo movimiento de las placas tectónicas en la Tierra.

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Sierra Bermeja: testimonio de historia boricua

por Daniel A. Laó Dávila

Publicado originalmente en El Nuevo Día y en el libro ¡Ciencia Boricua! Ensayos y

anécdotas del científico puertorro, 2011, Consejo para el avance en Puerto Rico de la innovación y la investigación científica, Editorial Callejón, 228 p. (http://www.cienciapr.org/en/book-ciencia-boricua)

Sierra Bermeja

Sierra Bermeja

Sierra Bermeja es una cordillera localizada al sur del Valle de Lajas que ocupa parte de los municipios de Cabo Rojo y Lajas. Aunque esa región es más conocida por rumores de ovnis, presencia de monos, la base del aerostato, rodeos y cosechas de orégano, pocos saben que sus rocas guardan información científica valiosa. Y es que en Sierra Bermeja se encuentran las rocas más antiguas de Puerto Rico y unas de las más antiguas de la región del Caribe. La información recopilada de Sierra Bermeja nos relata una historia geológica que comienza hace aproximadamente 195 millones de años y sugiere que hubo una colisión entre las placas tectónicas del Caribe y Norteamérica.

Las rocas de Sierra Bermeja consisten en una mezcla de rocas formadas por sedimentos (rocas sedimentarias), rocas formadas de magma y lava (rocas ígneas), y rocas alteradas por altas temperaturas, presiones y fluidos (rocas metamórficas). Estas rocas se formaron en la corteza oceánica, una capa de rocas de aproximadamente 5 kilómetros de espesor que se encuentra debajo del fondo oceánico; y en el manto, capa de rocas que se encuentra debajo de la corteza oceánica. Entre las rocas sedimentarias se encuentra el pedernal, una roca rojiza muy dura compuesta por sílice y que se forma a grandes profundidades submarinas. Es por el color rojizo del pedernal y sus derivados de donde proviene el nombre de Sierra Bermeja y, posiblemente, del municipio de Cabo Rojo.

El profesor Johannes Schellekens, del Departamento de Geología en la Universidad de Puerto Rico, Recinto Universitario de Mayagüez, y su equipo de trabajo, encontraron fósiles microscópicos de aproximadamente 195 millones de años en los pedernales de Sierra Bermeja. Estos fósiles pertenecieron a un grupo de organismos proveniente de la región donde ahora se encuentra el Océano Pacífico. Esto indica que las rocas más antiguas de Puerto Rico se formaron en el ámbito del Océano Pacífico y no en el Mar Caribe.

La disparidad entre el lugar de origen de estas rocas y su actual localización se puede explicar con los movimientos de las placas tectónicas.  La capa exterior de la Tierra está dividida en placas rígidas que se mueven a velocidades diferentes entre sí. Las rocas de Sierra Bermeja nos indican que la Placa del Caribe (donde está Puerto Rico) se formó al oeste de la Placa de Norteamérica. Por lo tanto, las rocas de la sierra, junto a las demás rocas de la Placa del Caribe en aquel entonces, se han desplazado lentamente hacia el este en relación con la Placa de Norteamérica. Este movimiento ha ocurrido desde la formación de la Placa del Caribe hasta el presente.  La presencia de rocas metamórficas y rocas formadas en el manto, que ahora se encuentran en la superficie, ha llevado a los geólogos a pensar que una colisión entre la Placa del Caribe y la Placa de Norteamérica ocurrió aproximadamente hace 100 millones de años. Esa colisión creó los cimientos de Puerto Rico y de las demás Antillas Mayores.

Además de tener un valor geológico, Sierra Bermeja tiene otras riquezas importantes para nuestro patrimonio nacional. Allí habitan varias especies de aves y plantas en peligro de extinción. También se han encontrado yacimientos indígenas donde algunas de las herramientas halladas están hechas de pedernal. Por estos atributos de nuestra historia natural y cultural, debemos festejar lo que nos brinda Sierra Bermeja y conservar el área para el disfrute de futuras generaciones.

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Puerto Rico… ¿La punta de un volcán?

por Pablo A. Llerandi Román

Publicado originalmente en el libro ¡Ciencia Boricua! Ensayos y anécdotas del científico puertorro, 2011, Consejo para el avance en Puerto Rico de la innovación y la investigación científica, Editorial Callejón, 228 p. (http://www.cienciapr.org/en/book-ciencia-boricua)

Miré por encima de los edificios del pueblo, hasta ver las montañas al sur de Arecibo. ¡Ajá, allí está el volcán! – dije. Estaba curioso porque iba a visitar a mis abuelos en San Sebastián. Sabía que ese pueblo estaba cerca del centro de la isla, y por ende, de las montañas más altas de Puerto Rico. La gente en la calle y en la escuela decía que esas montañas eran la punta de un volcán que formó a Puerto Rico.

Mientras viajábamos hacia el pueblo del Pepino, me imaginaba el volcán haciendo erupción, la tierra temblando y siendo tragado por aquellos sumideros profundos bordeados de piedras grandes y amarillas. La gente decía que en los sumideros el agua desaparecía y la tierra se tragaba a las vacas. Y si se tragaba a las vacas, pensaba, ¡se podía tragar a la gente! Al llegar a casa de mis abuelos pregunté si podía jugar afuera. Quería encontrar el cráter misterioso y profundo de aquel volcán que salió del mar para formar a Puerto Rico. Pero a pesar de mi exaltación, en mis cinco o seis años de vida, nunca había visto un volcán en el centro de la Isla. Aunque era un niño escéptico, estaba preocupado. Gente con autoridad me había dicho que había un volcán… yo tenía que investigarlo.

Hoy continúo escuchando relatos similares contados por muchas personas en Puerto Rico. Si conociéramos el origen de estos relatos, quizás podríamos hacer un mejor trabajo al enseñar y aprender ciencias. Sin embargo, aprender sobre la geología de Puerto Rico puede ser frustrante. La información está dispersa en revistas científicas de distribución limitada y lenguaje técnico. Por esta razón, y apoyado en las investigaciones realizadas en la isla por los últimos 50 años, decidí resumir brevemente la historia geológica de Puerto Rico. Con este resumen emprenderemos un viaje histórico en búsqueda de nuestro origen geológico, para así entender mejor nuestro territorio.

A principios del período Jurásico, hace 195 millones de años, fósiles de organismos marinos llamados radiolarios se acumularon y compactaron en el lecho del Océano Pacífico formando una roca llamada pedernal. Ésta es la roca más antigua de Puerto Rico y de toda la Placa del Caribe. Se encuentra en Sierra Bermeja, entre Cabo Rojo y Lajas, y está relacionada con una roca metamórfica verdosa llamada serpentinita. Los movimientos de las placas tectónicas de aquel entonces desplazaron el pedernal y otras rocas de la corteza oceánica hacia la parte este del Pacífico, formando la Placa del Caribe en el espacio que existía entre América del Norte y del Sur. Hoy, Puerto Rico es parte de la Placa del Caribe, y aunque no se originó por la erupción de un volcán como dice la gente, gran parte de su territorio, incluyendo Vieques y Culebra, contiene evidencia de volcanismo.

Los volcanes estuvieron activos en Puerto Rico por unos 80 millones de años (entre 120 y 40 millones de años atrás). Las erupciones ocurrieron en varias islas volcánicas que luego se unieron para formar al Puerto Rico que conocemos hoy. La evidencia directa más antigua de volcanismo se encuentra en la región de Coamo, Salinas, Cayey, Barranquitas y Orocovis. Allí existen rocas ígneas formadas por la solidificación de la lava y ceniza producida por volcanes submarinos y terrestres. Lugares como Utuado, San Lorenzo, Morovis, Ciales y Vieques tienen rocas que se formaron al enfriarse y solidificarse el magma acumulado bajo la superficie terrestre. La erosión, transportación y deposición de sedimentos volcánicos propició la formación de rocas sedimentarias alrededor de las islas volcánicas. Los ricos y variados ecosistemas marinos que bordeaban las islas han quedado grabados en las rocas calizas del interior de Puerto Rico.

Las fuerzas tectónicas también han jugado un papel importante en la historia geológica puertorriqueña. Por ejemplo, en la época del Eoceno, hace 50 millones de años, la Placa del Caribe chocó con la región de las Bahamas causando una serie de fallas y resultando en una deformación que produjo, entre otras cosas, rocas dobladas sinuosamente como un acordeón. Estas rocas se extienden en una franja montañosa que va desde Isla Desecheo, pasando por Rincón, hasta el área de Coamo y Salinas. Las montañas se observan imponentemente al norte del Valle de Añasco y algunos de sus pliegues más espectaculares se encuentran en la carretera del Embalse Cerrillos en Ponce.

En las épocas geológicas subsiguientes, Oligoceno, Mioceno y Plioceno (entre 34 y 5 millones de años atrás) se depositó un gran volumen de material calcáreo en ambientes marinos costeros. Las rocas resultantes son mayormente rocas calizas compuestas de fragmentos de fósiles marinos, incluyendo uno que otro mamífero marino, y sedimentos compuestos de pedazos de rocas y minerales transportados por ríos desde el interior de Puerto Rico. Estas rocas calizas cubren una tercera parte de Puerto Rico y se localizan en franjas al norte y sur de la isla principal, en Isla de Mona y al sur y este de Vieques. Luego de formarse, las rocas calizas se fueron disolviendo lentamente por agua superficial y subterránea levemente ácida. Este proceso ha ido esculpiendo uno de los paisajes más impresionantes del planeta, el carso puertorriqueño. El carso tiene una topografía única de redes inmensas de cavernas, sumideros, mogotes y zanjones. La zona más grande y espectacular es conocida como el Carso Norteño, extendiéndose desde Aguada hasta Carolina por la costa, y hasta San Sebastián y Lares en el sur. El Carso Norteño es un área de gran valor que merece toda nuestra atención y conocimiento para poder conservarla. Sistemas de cavernas, como el de los ríos Camuy y Encantado, algunos de los acuíferos más importantes del Caribe, y proyectos como el de la liberación de la cotorra puertorriqueña se encuentran en esta zona.

Una reflexión sobre la historia geológica de Puerto Rico y los procesos terrestres activos indica que la constante en nuestro planeta es el cambio. Ese pensamiento se puede aplicar a nuestra sociedad de manera positiva. Con acciones dirigidas a mejorar el conocimiento científico y cultural relacionado con nuestro entorno, lograremos que las personas aprecien, respeten y manejen nuestros recursos efectivamente para bien de nuestra generación y generaciones futuras.

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El Caribe y el crecimiento de los continentes

por David N. Cuevas Miranda

Como geólogos, no hay forma de entender el mundo que nos rodea si no lo hemos visto como realmente es, ya sea en un desfiladero, en un afloramiento en la carretera, en la cima de la montaña, en el lecho del río o en la playa. Y por supuesto, no puede faltar la parada en el chinchorro más pintoresco que se encontrase en el camino. Mis primeras excursiones al campo, cuando apenas cursaba mi primer año de universidad de Puerto Rico fueron en el área suroeste de Puerto Rico junto al profesor Hernán Santos.  En aquellos tiempos, al comenzar a aprender sobre geología, no entendía mucho de lo que observa en los afloramientos. Sin embargo, siempre recuerdo la pasión con la cual Hernán nos describía lo que a su entender había sucedido en el lugar. Hablaba de la Sierra Bermeja y el origen de las rocas más antiguas de la Isla, de las unidades de roca caliza del periodo Cretácico Superior, de los fósiles de rudistos, de la serpentinita y las rocas volcánicas. Era un mundo fascinante y complejo. Era inevitable querer conocer más sobre la historia geológica de Puerto Rico.

Durante ese tiempo fue que comencé a escuchar el término Complejos Volcano-Sedimentarios. Estos son secuencias de rocas volcánicas y sedimentarias de origen penecontemporáneo común en arcos de islas volcánicas. En Puerto Rico, y gran parte de las Antillas, los mismos son representados por lavas y depósitos piroclásticos, turbiditas/grauvacas volcanoclásticas y rocas calizas. Estas últimas pueden encontrarse con abundantes fósiles de rudistos si son del Cretácico Superior o con corales fósiles si pertenecen al Cenozoico. Es común encontrar en Puerto Rico varias secuencias de estos complejos volcano-sedimentarios, de distinta edad y origen, yuxtapuestos uno encima del otro en forma de nappes (mantos rocosos de corrimiento o que se mueven encabalgando otras rocas), solamente separados por fallas geológicas.

Varios años más tarde tuve la oportunidad de participar en un internado de verano auspiciado por la Fundación Keck de Geología. Allí estudié la geología del periodo geológico comprendido por rocas del eón Proterozoico Medio (ca. 1,600 a 1,300 millones de años) en el centro del estado de Colorado, EE.UU. Estas rocas representan cerca de mil millones de años de acreción (acumulación y crecimiento) y formación de corteza, colisión de arcos volcánicos, orogénesis (i.e. formación de montañas), metamorfismo y plutonismo (i.e. intrusión de rocas ígneas por lo general granitos). La mayoría de las rocas del lugar son metamórficas, es decir, han sido alteradas mineralógicamente debido a los diferentes cambios en presión y temperatura como resultado de los procesos descritos anteriormente. Esto daba como resultado la abundancia de gneises de cuarzo-biotita, esquistos cloríticos y/o de silicatos cálcicos, anfibolitas, y walleritas (greenstones o piedras verdes), entre otras. Según los numerosos estudios realizados en el lugar (e.g. Whitmeyer & Karlstrom, 2007), el protolito (i.e. roca original) de estas rocas metamórficas lo son lavas y depósitos piroclásticos, turbiditas/grauvacas volcanoclásticas y rocas calizas. ¡Es decir, los mismos complejos volcano-sedimentarios que se pueden observar hoy día en las Antillas Mayores y que se están formando en la actualidad en las diferentes islas volcánicas de las Antillas Menores!

El pensamiento geológico nos permite atar la historia geológica de un lugar tan lejano como el oeste de Estados Unidos con los procesos que han llevado a la formación de las islas caribeñas. Esto en gran parte debido al principio geológico del uniformitarismo, desarrollado por el padre de la geología moderna, James Hutton, en el Siglo XIX. Según el uniformitarismo, “el presente es la clave del pasado”. Haciendo uso de este principio, encontramos entonces que la corteza continental ha estado creciendo posiblemente desde el eón Arcaico (aproximadamente 2,500 millones de años) mediante la colisión de archipiélagos de islas volcánicas (en arcos volcánicos insulares) como Puerto Rico, Cuba y La Española. Eso es lo que encontramos en Colorado y gran parte del suroeste de los Estados Unidos de América en donde por aproximadamente mil millones de años, islas como las del Caribe estuvieron colisionando una tras otra dando como resultado la generación de sobre más de 2,000 km de corteza nueva. Es interesante y fascinante pensar que nuestro archipiélago antillano es solo una pequeña pieza más de la increíble y vasta historia geológica de nuestro mundo. ¿Quién sabe qué pasará en 300 ó 400 millones de años? ¿Estaremos colisionando con Norteamérica o Suramérica? Conociendo la historia de la Placa del Caribe y el marco geotectónico actual, podemos suponer que seguiremos teniendo el desarrollo de islas volcánicas por mucho, mucho tiempo.

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Ciudadanos conocedores de la Tierra

por Daniel A. Laó Dávila

“Si hubieran sabido que algo así volvería a pasar, nunca se hubieran ido”.

Francius Pierre, familiar de la familia Desarmes

Estudio geofísicoEl relato de supervivencia de la Familia Desarmes es un triste ejemplo de cómo las personas pueden ser afectadas por los procesos de la Tierra. La familia Desarmes sobrevivió el terremoto de magnitud 7 de Haití del 12 de enero de 2010. Temiendo por su vida, la familia decidió mudarse a Chile donde el 27 de febrero de 2010, un poco más de un mes después, le sorprendió un terremoto de magnitud 8.8. La familia sobrevivió los dos terremotos pero ambas experiencias han dejado heridas emocionales que serán difíciles de superar.  La cita al principio de este artículo refleja el sentir de la familia con respecto a estos sucesos y trae a colación el conocimiento humano sobre los procesos geológicos. Aunque no se pueden predecir los terremotos, sí conocemos que la mayoría de ellos ocurren en los bordes de placas. Haití y Chile se encuentran en bordes de placas tectónicas en donde es común que hayan terremotos fuertes. Varios factores pudieron haber influido en la decisión de ir a Chile como el establecimiento previo de un miembro de la familia en ese lugar, la disponibilidad de visas para viajar y el bienestar económico del país. Sin embargo, tener el conocimiento sobre la ocurrencia de terremotos en nuestro planeta pudiera haber beneficiado a esta familia en su toma de decisiones.

La toma de decisiones correctas sobre las interacciones de las personas con los procesos geológicos tiene que provenir de los individuos, comunidades y los gobiernos, especialmente en ambientes donde muchas veces se comunican mitos e información equivocada. Por eso es que hacen falta ciudadanos conocedores de la Tierra que puedan aportar a esa discusión y al bienestar de la humanidad en su medioambiente.

Es importante estudiar la Tierra y sus procesos naturales ya que estos procesos afectan la gente. Por ejemplo, el bienestar de las comunidades depende de la disponibilidad de recursos como agua potable, aire limpio, minerales y recursos energéticos. Además las poblaciones son impactadas por desastres naturales como los huracanes, terremotos, erupciones volcánicas y deslizamientos de terrenos. Por otra parte, muchas de nuestras actividades resultan en la contaminación del agua, el aire y el suelo. La acumulación de dióxido de carbono en la atmósfera por actividades humanas ha contribuido al calentamiento global. ¿Cómo podremos sobrevivir si no conocemos la magnitud del impacto ambiental que nuestras actividades causan en la Tierra? ¿Podremos disminuir el impacto y adaptarnos lo suficientemente rápido a estos cambios? Deberíamos esforzarnos por conocer estos procesos ya que la Tierra es nuestro único hogar y en estos momentos no tenemos la opción de mudarnos a otro.

Una manera en que podemos aprender más sobre la Tierra es utilizando el método científico como herramienta para entender como funciona. Este método consiste en hacer observaciones y experimentos para plantear una hipótesis o una explicación que pueda explicar las observaciones. Luego se hacen más experimentos para validar la hipótesis. La hipótesis que más pueda explicar los datos observados sería la más aceptada. Sin embargo, ese proceso continúa con más experimentos para mejorar la explicación de las observaciones.

Utilizando este método podremos afrontar retos que pudieran definir nuestra supervivencia. Por ejemplo, ¿Cómo podremos alimentar a los seres humanos y proveer los recursos necesarios? ¿Cómo podremos sobrevivir desastres naturales y cambios en el ambiente? ¿Cómo podremos tener un futuro sostenible? Los científicos de la Tierra utilizan muchos métodos experimentales y teóricos para entender los procesos que ocurren en la Tierra y asegurar la supervivencia humana. Es a través de estos estudios científicos que cada ciudadano puede aprender sobre estos procesos.

El ciudadano conocedor de la Tierra entiende los conceptos fundamentales de los sistemas terrestres. También puede encontrar y evaluar información científicamente creíble acerca de la Tierra. Además toma decisiones bien informadas y responsables, y se comunica sobre Ciencias Terrestres de una forma significativa.

Los ciudadanos conocedores de la Tierra tendrán un mejor futuro y serán clave para propulsar la sociedad hacia un mejor bienestar salubre, económico y social. De la misma manera que es importante aprender a leer y escribir para funcionar en la sociedad es importante tener conocimiento práctico sobre el funcionamiento la Tierra.

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