Septiembre de 2008 researcheu - European Commission...

Comisión Europea

Número especial – Septiembre de 2008

researcheuRevista del Espacio Europeo de la Investigación

¡Tierra!

ISSN 1830-8007

Geociencias

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research*eu

Redactor jefeMichel Claessens

Revisores de las versiones lingüísticasJulia Acevedo (español), Gerard Bradley(inglés), Régine Prunzel (alemán)

Coordinación generalJean-Pierre Geets, Charlotte Lemaitre

Coordinación de redacciónDidier Buysse, Jean-Pierre Geets

PeriodistasDidier Buysse, Delphine d’Hoop, Marie-Françoise Lefèvre, ChristineRugemer, Julie Van Rossom. Con la amablecontribución de Patrice Christmann.

TraduccionesAndrea Broom (inglés), Martin Clissold(inglés), Silvia Ebert (alemán), ConsueloManzano (español)

Diseño Gérald Alary (jefe de proyecto), François Xavier Pihen (paginación), Marie Goethals (coordinación y seguimientode la producción), Daniel Wautier (corrección de pruebas de francés), Richard Jones (corrección de pruebas deinglés), Sebastian Petrich (corrección depruebas de alemán), D.A Morell (correcciónde pruebas de español)

IlustracionesChristine Rugemer

Versión en líneaCharlotte LemaitreDominique Carlier

En portadaExtracción de muestras de gas en el crátersur del volcán de La Soufrière (Guadalupe).© BRGM im@gé/Séverine Bès de Berc

ImpresiónBietlot, Gilly (Bélgica)

Producción generalPubliResearch

La tirada de este número ha sido de322.000 ejemplares.Todas las ediciones de research*eu se pueden consultar en línea en la páginaWeb de la DG de Investigación:http://ec.europa.eu/research/research-eu

Editor responsable:Michel ClaessensTel.: +32 2 295 9971Fax: +32 2 295 8220Correo electrónico: [email protected]

© Communautés européennes, 2007Reproducción autorizada, si se menciona la fuente.

Ni la Comisión Europea ni ninguna personaque la represente son responsables del usoque pueda hacerse de la información quecontiene esta publicación o de los erroreseventuales que puedan subsistir a pesardel esmero en la preparación de estos textos.

Formulario de suscripción a la versión impresa de research*eu

El planeta antrópico ¡Bienvenidos a la Tierra! Este número especial, publicado con ocasión del AñoInternacional del Planeta Tierra 2008, está enteramente dedicado al tercer planeta máscercano al Sol, nuestro “hogar dulce hogar”. Ahora bien, como podrán comprobar, en esta edición no nos referimos en absoluto aldesarrollo de la vida sobre la Tierra, un fenómeno que cambió radicalmente la faz denuestro planeta y la historia de nuestra especie. Se trata de una decisión editorial quealgunos cuestionarán, puesto que no se puede disociar nuestro planeta del fenómenode la vida. De hecho, la Tierra está viva y va evolucionando constantemente. El científico James Lovelock describeademás nuestro planeta como un ser dotado de vida: ésta es la teoría de Gaia. A semejanza de los organismosbiológicos, Gaia regula la concentración de sus principales “metabolitos” como, en este caso, la de los gases de laatmósfera.Pero la vida tampoco se puede disociar de la Tierra. De haber sido ésta ligeramente diferente, no estaríamos aquíahora. Sin su núcleo líquido y, por lo tanto, sin el campo magnético que genera y que nos protege de los rayoscósmicos, la vida no habría podido subsistir, ni siquiera existir. Sin las características tan especiales de nuestroplaneta (su forma esférica, su distancia del Sol, su composición, etc.), no habría terremotos, ¡pero tampocovida! He aquí una versión muy común del famoso “principio antrópico” invocado por los cosmólogos, que esta-blece que el Universo posee características físicas muy particulares, como si hubieran sido elegidas para regir elnacimiento de la vida. ¡El universo se habría creado para observarse a sí mismo! Para lo que se puede utilizar, entreotras cosas, esta revista…

Michel ClaessensRedactor jefe

research*eu, la revista del Espacio Europeo de la investigación, que pretende ampliar el debate democrático entre la ciencia y la sociedad, está escrita por periodistas profesionales independientes. Presenta y analiza proyectos,resultados e iniciativas cuyos actores, hombres y mujeres, contribuyen a reforzar y a federar la excelencia científica y tecnológica de Europa. research*eu se publica en inglés, francés, alemán y español, a razón de diez números al año, por la Unidad de Comunicación de la DG de Investigación de la Comisión Europea.

Las opiniones presentadas en este editorial, así como en los artículos de estenúmero, no comprometen de forma alguna a la Comisión Europea

La revista research*eu es gratuita. Para abonarse, cambiar la dirección de envío, modificar las modalidades de su abono o rescindirlo, la forma más rápida y segura es hacerlo en la página web: http://ec.europa.eu/research/research-eu/ Asimismo, podrá pedir antiguas ediciones, también gratuitas.

4 Star Trek

ENTREVISTA

5 La Tierra, ahora y para siempreEl geólogo Ted Nield es miembro delComité del Año Internacional del PlanetaTierra. A continuación, les ofrecemos un viajepor el Pérmico, los dinosaurios, el super -continente Pangea y nuestro futuro…

INVESTIGACIÓN

7 ¿Para qué sirven los geólogos?Patrice Christmann, secretario general deEuroGeoSurveys, explica la importancia dela gestión de los recursos geológicos y lanecesidad de anticipar los riesgos geológicos.

9 Viaje interior

NÚCLEO TERRESTRE

10 El núcleo interno, vestigio de un nacimientoEl núcleo terrestre, a más de 3.000 km deprofundidad y su parte interna a 5.000 km,sigue siendo misterioso, incluso para losgeólogos.

CAMPO MAGNÉTICO

12 Un escudo generador El campo magnético terrestre, muralla contralas erupciones solares, es una manifestaciónde los movimientos del núcleo. Su reproducción en laboratorio suscita grandes esperanzas…

TECTÓNICA DE PLACAS

13 La cinta transportadoraUna serie de nuevos medios para estudiar latectónica de placas revolucionan las cienciasde la Tierra y arrojan luz sobre el fenómenodel vulcanismo.

SEÍSMOS

16 Temblores, deslizamientos y flujosLa Tierra está viva… y se mueve a su antojo.El proyecto europeo LESSLOSS se interesapor estos “caprichos” de nuestro planeta, a menudo peligrosos.

19 El hombre de la tierra

PATRIMONIO

20 Geología y paisajesLos paisajes reflejan la historia de la Tierra.Las huellas de este pasado y del presentemodelan una especial “visión” del futuro.

MEGALÓPOLIS

22 La fragilidad del gigantismoIntensa urbanización descontrolada, afluenciade las poblaciones pobres a las megalópolis:¿se puede adoptar un enfoque “sostenible” enestas ciudades que no dejan de crecer?

HIDROGEOLOGÍA

24 El agua invisible de la vidaEl agua subterránea, recurso invisible peroesencial, se ha estado explotando durantemucho tiempo sin dársele la importanciaque se merece.

CONTAMINACIÓN

27 Los suelos bajo perfusiónLos tesoros tan descuidados que tenemosbajo nuestros pies, desde hace décadas, podrían estar a punto de desaparecer. Les presentamos un resumen del estado de los suelos europeos.

CLIMA

30 Gases con efecto sobre la tierraLas tierras, explotadas en exceso por el hombre, no sólo son víctimas de las variaciones climáticas, también son responsables de las mismas.

33 Los desafíos del siglo

TELEDETECCIÓN

34 De lejos se ve mejorCon el proyecto mundial GEOSS, los satélitesse convierten en auténtica herramienta dediagnóstico y de seguimiento, cuidando deun planeta que lo necesita de verdad.

ALMACENAMIENTO GEOLÓGICO

37 El CO2 criando malvas¿Qué se puede hacer con nuestro excedentede CO2? Se está pensando muy seriamenteen la posibilidad de almacenarlo en el subsuelo. ¿Pero seguro que se quedaría allí?

REPORTAJE

40 La revolución geotérmicaLa central eléctrica piloto de Soultz-Sous-Forêts (Francia) inaugura una nueva formade geotermia: el Enhanced GeothermalSystem o EGS.

METANO

43 ¿Doctor Jekyll o Mister Hyde?El metano de los fondos marinos y de lospermafrost constituye una fuente importantede combustible, pero explotarlo podríatener consecuencias insospechadas.

RECURSOS

44 El hombre mineralEuropa se preocupa por garantizar su sumi-nistro energético, no prestando la suficienteatención a otro recurso indispensable parasu desarrollo: los minerales.

BREVES

46 Últimas noticias sobre la Tierra

LA CIENCIA EN IMÁGENES

48 El ácaro de ámbar

research*eu NÚMERO ESPECIAL I SEPTIEMBRE DE 2008 3

SUMARIO

4 research*eu NÚMERO ESPECIAL I SEPTIEMBRE DE 2008

Star TrekCuando haya llegado al punto final de la frase que está leyendo, habrá recorrido alrededor de1.350 km. Más o menos cinco segundos de lectura,durante los cuales la Tierra gira alrededor del Sol,que a su vez describe un movimiento circular en la Vía Láctea, que también gira sobre sí misma. Sin considerar el movimiento de expansión delUniverso, esto representa un desplazamiento deunos 270 km por segundo. Nuestro planeta es comouna nave galáctica en la que viajamos alegrementea toda velocidad (y casi sin protección), en un cosmosesencialmente sombrío y helado, teniendo comocompañero de viaje a una inmensa estrella que nosbombardea con rayos mortales, y a un sinfín deastros más pequeños con los que no sería inverosímilla hipótesis de una colisión fatal. ¿Nuestra existenciaes precaria? Sí.

Esta fragilidad, esta alucinante improbabilidad, estaposible unicidad en el Universo, hace que veamos laaparición de la vida sobre la Tierra como una especiede milagro, o fruto del azar. Afortunados “elegidos”o gente con suerte, nos aprovechamos de esta opor-tunidad con total despreocupación. Escapamos demilagro, por lo tanto somos indestructibles.

Pero he aquí que todo cambia: nuestra nave espacialse avería. La fina película de protección atmosféricase degrada. Los fallos aparecen por todos lados: enel sistema de calefacción, de circulación del agua, de ventilación, de climatización. Los invernaderos sesecan. El vivero se vacía. Se hace un nuevo balancede los alimentos y las reservas de agua potable. En la nave Enterprise NCC-1701, sería el momento en el que el capitán Kirk pediría al ingeniero jefeMontgomery Scott que subiera a la pasarela. ¿No hallegado la hora de llamar a nuestros propios “Scotty”, nuestros geólogos, sismólogos, oceanógrafos y a otros especialistas de las ciencias de la Tierra?

Nube de polvo procedente del Sahara,que avanza a lo largo delas costas del Atlántico(Mauritania, Senegal y Guinea Bissau). Imagen transmitida porel satélite Envisat.

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Dentro del marco del Año Internacionaldel Planeta Tierra se ha dado una ampliacobertura mediática a numerosos temas.¿Cree que alguno de ellos es especialmenterelevante?

Cuando se habla de la Tierra, creo que nohay que caer en la tentación de dar más prio-ridad a una cuestión determinada. En ciertaforma, desde hace siglos la ciencia ha estadofuncionando de esta forma limitadora, y ahoratiene que cambiar. El hecho de que al princi-pio nuestro comité científico (formado porespecialistas de las geociencias) no pensaraen incluir el tema del “ser vivo” (que fue aña-dido in extremis) demuestra el largo caminoque queda por recorrer, aunque tengamos las

mejores intenciones, para comprender que el“Sistema Tierra” supone un enfoque multidis-ciplinar. Este Año está enfocado a destacartodos los conocimientos disponibles hoy endía sobre cómo funciona el planeta. La Tierrano está dividida en diferentes departamentosindependientes que se encarguen del controlde la biosfera, de la administración de las placas tectónicas, de la fabricación de la me -teorología…`El climatólogo Paul Crutzen piensa queel actual impacto del hombre va a forjarel destino del planeta, llevándole al iniciode una nueva era en su historia, que hadenominado “el Antropoceno”. Pero

algunos afirman que ya se dieron cambios hace muchísimo tiempo, en los que el hombre no tuvo ningunaresponsabilidad, como la elevación delnivel de los mares de más de 100 metrosentre el año 13.000 y el 8.000 a. C.

Para un geólogo, el clima de la Tierra esuna combinación fascinante y desconcertantede dos categorías de cambios (a veces singu-lares, y otras cíclicos), propios de todos losprocesos terrestres. En la escala de los tiem-pos geológicos, el planeta ha pasado porrevoluciones masivas, por ejemplo, la provo-cada hace tres mil millones de años por laaparición de la fotosíntesis: al introducir porprimera vez oxígeno en la atmósfera desenca-denó un cambio radical e irreversible de laquímica de la Tierra, sin duda también de susprofundidades, lo que podría haberse dado deforma paralela al enfriamiento de su superficie.

La posición de los continentes, que derivansobre el globo – a veces dispersos (como aho-ra), otras unificados y, en este caso, dispuestoscerca de los polos o sobre los trópicos – tam-bién afecta profundamente el sistema climáticoterrestre a escalas que se pueden cifrar encentenares de millones de años. Los efectosde los ciclos orbitales de la Tierra alrededordel Sol, junto con el efecto de la inclinación denuestro eje de rotación con respecto al planoelíptico, interfieren igualmente y crean


ENTREVISTA

“Nada de lo que podamos hacer a nuestro planeta puede dañarlo realmente. Pero sin duda podemos perjudicarnos a nosotros mismos”, escribe Ted Nield(1). Según este geólogobritánico, miembro activo del Comité del Año Internacional del Planeta Tierra 2008, esteevento tiene que darnos la perspectiva necesariapara comprender y “tratar” mejor la Tierra.

Huellas de dinosaurio que datan de 155 millones de años, encontradas en el Jura(Suiza). En la historia de la Tierra ha habido cinco extinciones masivas de especies vivas. La última, la extinción del jurásico, es la másemblemática.

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Ted Nield

La Tierra, ahora y para siempre

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a su vez cambios en la trama de suevolución: el clima no es, no ha sido y no seránunca constante.

Hagamos lo que hagamos, la Tierra ya hapasado por otras fases graves. Nuestras emi-siones de gases de efecto invernadero no vana hacer que hiervan los océanos enviando a laatmósfera hasta el último gramo de carbonoque tiene el planeta, como ocurrió en Venus.Si por nuestras estúpidas prácticas no sosteni-bles creamos una nueva era geológica que setransforme en experiencia incontrolada, lasituación será complicada, eso es cierto.Tenemos que pensar de forma racional. El“Antropoceno” podría ser el periodo en el quela humanidad tenga que probar que merece laetiqueta de Sapiens.

La ciencia-ficción y el cine (con MichaelCrichton y Spielberg, entre otros) hancontribuido a popularizar los dinosauriosdel periodo jurásico, y a dar a conocer elpasado de la Tierra. Pero ¿qué cataclismosprovocaron tal desaparición? Las doshipótesis avanzadas hasta ahora han sidouna actividad volcánica sin precedentes o el impacto de un meteorito en el Golfode Méjico.

Este tema fascinante ilustra dos tipos deenfoques científicos. Cuando Luis y WalterÁlvarez y sus colegas identificaron la capa ricaen iridio que señalaba el final del periodo delCretáceo hace 67 millones de años, consiguie-ron la prueba de que se había producido uncambio mundial tras el impacto de un objeto deuna dimensión de varios kilómetros contra laTierra. Pero se ha tenido que admitir que el pla-neta ha sufrido impactos muchas veces durantesu larga historia y que algunas catástrofes deter-minadas, aunque muy poco frecuentes, tienenque ser integradas en la corriente del pensa-miento de una geología científica que apuntepor un enfoque evolutivo.

Es una enseñanza interesante, puesto quelos físicos suelen preferir las explicaciones“simples”, al contrario de los geólogos quesaben que en la historia de la Tierra no hayninguna explicación sencilla, única e inmedia-ta. Existen enormes probabilidades de que sedieran a la vez numerosas causas geológicas,climatológicas, astronómicas, fruto del azar, queal coincidir supusieron un ataque en toda reglacontra la fortaleza de los seres vivos. Aunque se

dio efectivamente un impacto hace 67 millonesde años, hubo distintas causas. El final delperiodo cretácico fue una época terrible paracualquier forma de vida sobre la Tierra. La pri-mera causa fue una erupción volcánica masivaque creó los depósitos de lava del Decán, comodemostró Vincent Courtillot, del Instituto deFísica del Globo. El impacto podría ser el golpede gracia que eliminó al Tyrannosaurus rex.

Y por último, si bien se relacionó rápida-mente el cráter de Chicxulub en el Golfo deMéxico con el final del Cretáceo, unas investi-gaciones recientes han demostrado que nopudo ser el golpe de gracia. Aunque se tratedel mayor cráter de impacto nunca visto en laTierra, se produjo 300.000 años antes para quefuera el culpable y no suprimió la existencia deespecies microfósiles. Además, en la historia delos seres vivos no se ha podido establecer nin-guna relación entre impactos y extinciones enmasa.

Parece ser que el periodo del Pérmico,hace 250 millones de años, fue uno delos más dramáticos, y que durante esteperiodo se produjo la extinción del 90%de las especies. ¿Cómo se produjo estacatástrofe, cuyos primeros indicios sedieron 3 mil millones de años antes?¿Qué nuevas condiciones hicieron posibleel “regreso” de los seres vivos?

La extinción del final del Pérmico fue qui-zás la mayor de las cinco grandes extincionesmasivas y se produjo en un periodo terriblepara los seres vivos. Los continentes terrestresse fusionaron, formando al más reciente de lossupercontinentes, denominado Pangea porAlfred Wegener. Al ser un único continente,tenía un litoral mucho menos extenso y muchosmenos mares poco profundos en los queabundase la vida marina. Los fondos oceánicossolían tener poco oxígeno. Las tierras interiores,lejos de las fuentes de humedad, eran irreme-diablemente áridas. La escasez de vida vegetalhizo que el nivel de oxígeno fuera bajo, seprodujo una lenta erosión, liberándose el CO2

a la atmósfera, que a su vez se calentó.A lo largo del tiempo, sucedieron diferentes

eventos (primero erupciones) y Pangea empe-zó a romperse. Al separarse las Américas deEurasia y de África, la erosión afectó primero alcentro de este supercontinente, limpiando elCO2 de la atmósfera. La vida volvió a lo largo de

las costas, al tener allí más oxígeno. Tras el lar-go y nefasto periodo del Pérmico-Triásico, el servivo pudo respirar, en el sentido literal del tér-mino, y por fin pudo dar un suspiro de alivio…

En lo que se refiere al conocimiento,¿qué se puede aprender de la existenciade estos antiguos supercontinentes?

Creo que la primera enseñanza de esteciclo de los supercontinentes es un sentimien-to de humildad ante la naturaleza y la profun-didad del tiempo. Nuestra especie empezó aevolucionar hace seis millones de años, pen-sándolo bien, es un resultado satisfactoriopuesto que la duración estándar de una espe-cie sería más bien de un millón de años. Perocuando la humanidad aprendió a erguirsepara andar, los continentes se encontraban adecenas o centenares de kilómetros de sulugar actual. El proceso empezó en la épocade los dinosaurios, y estamos en la mitad delproceso de creación del próximo superconti-nente, para dentro de 250 millones de añosquizás…

Entonces seremos fósiles y no habremosdejado ninguna otra huella. Pero la Tierraseguirá estando ahí, viva, respirando, forman-do sus placas en las fallas medianas de losocéanos, placas que se solaparán y chocaránen sus riberas creando montañas que despuésse erosionarán, como viene ocurriendo desdehace cuatro mil millones de años y seguirápasando durante cuatro mil millones de añosmás, a no ser que antes explote el Sol y des-truya a la propia Tierra.

Nada de lo que podamos hacer a nuestroplaneta puede dañarlo realmente. Pero pode-mos perjudicarnos a nosotros mismos. Mi libroacaba lanzando un llamamiento para que seluche contra la ignorancia y se movilicentodos los conocimientos que poseemos parahacerle frente. Lo que espero de un eventocomo el Año de la Tierra, es que podamosañadir un poco de racionalismo científico a laforma en la que tratamos a la insustituibleMadre Tierra. Ella no nos toma en cuenta.Somos nosotros los que tenemos que cuidarla,no podemos luchar contra ella. Sin su ayuda,estaremos fosilizados mucho antes de lo quepensamos.

Declaraciones recogidas por Didier Buysse

(1) Ted Nield, Supercontinent, Ten Billion Years in the Life of our Planet, Granta Books, Londres, 2007


ENTREVISTA

Los recursos geológicos abarcan la ener-gía, las aguas subterráneas, los recursosminerales, los suelos, el espacio sub-terráneo y el patrimonio geológico. El

espacio subterráneo es un recurso cada vez másvalioso para la construcción de infraestructuras(aparcamientos, túneles), pero también paraalmacenar allí los desechos más peligrosos(desechos tóxicos, radiactivos, CO2) por largosperiodos de tiempo. El patrimonio geológicocomprende los paisajes, los emplazamientosnaturales de interés geológico y las construccio-nes realizadas a partir de materiales de origengeológico. Son precisamente estos materiales losque dan su aspecto característico a nuestrosmonumentos.

Como acaba de recordarnos el seísmo deSichuan en China, la Tierra es un planeta vivocuya corteza esta hecha de placas que se mue-ven en un baile continuo, bajo el efecto de lascélulas de convección que remueven el manto.Los riesgos geológicos a veces son espectacu-

lares cuando se materializan, pero la mayoríade las veces apenas se manifiestan. Todosponen en peligro el patrimonio humano, algu-nos amenazan también la salud, e incluso lasvidas humanas. Las erupciones volcánicas, loscorrimientos de tierras y los seísmos son muyperceptibles, mientras que las emisiones deradón (origen de numerosos cánceres), laalternancia de los movimientos de expansióny contracción de los suelos ricos en arcilla, eldesplome natural de las cavidades subterráneas,el exceso o el déficit de oligoelementos en lasaguas subterráneas y los suelos apenas se perci-ben, siendo incluso invisibles sin los mediostécnicos específicos para su observación.

Todo ocurre bajo nuestros piesLa información geográfica geológica, el

conocimiento y el saber pericial sobre geolo-gía, tienen aplicaciones en numerosos campos.Son indispensables para localizar, caracterizar ygestionar los recursos geológicos, para reducir

los impactos de los riesgos geológicos, paracomprender el futuro y la migración de loscontaminantes en los suelos y las aguas subte-rráneas. Sus usuarios privados y públicos sonmuy diversos, ya que constituyen elementosdeterminantes para la toma de decisiones y laformulación de políticas, particularmente den-tro del contexto ético del desarrollo sostenible.

Mientras que los sensores a bordo de lossatélites permiten una observación rápida yarmonizada de la atmósfera y de la superficiede la Tierra, la geología sigue siendo casi inac-cesible para la observación directa, conexcepción de algunos afloramientos sobre elterreno y de las muestras de las perforaciones.El geólogo, en función del objeto de estudio(conocimiento geológico general, búsqueda deagua, estudios de un emplazamiento de almace-namiento de CO2, vigilancia de un corrimientode tierras, modelización de los movimientosde los contaminantes en una capa freática…),utiliza diversas técnicas entre una amplia


INVESTIGACIÓN

El auge de la sociedad de la información y la comodi-dad de la vida moderna hacen que muchos de nosotrosolvidemos que el futuro de la humanidad, que contarácon 9 mil millones de personas en el año 2050, siguedependiendo del buen funcionamiento de los ecosiste-mas, así como de la disponibilidad y la calidad de losrecursos naturales. Asimismo, la humanidad tiene queprotegerse de los impactos de un amplio abanico deriesgos naturales. Muchos de estos recursos y de estosriesgos están relacionados con la geología. Se trata delos recursos geológicos y de los riesgos geológicos rela-cionados con la naturaleza, la estructura, la dinámicay la historia del mundo bajo nuestros pies.

¿Para qué sirven los geólogos?

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gama de técnicas de observación dis-ponibles, la mayoría indirectas.

Esta diversidad de herramientas y de esca-las de observación (de lo “macro” a lo “nano”)utilizadas en el transcurso de un mismo estudio,así como la capacidad de razonar en cuatrodimensiones (las tres dimensiones del espacioy la del tiempo) son propias de la observacióngeológica de la Tierra. El tiempo es unadimensión esencial puesto que los fenómenosgeológicos son dinámicos. Para encontrar unyacimiento de minerales o de hidrocarburoscon frecuencia hay que reconstituir el paisaje,el clima y las condiciones geológicas (posiciónde las placas, sedimentación, magmatismo,tectónica, etc.) tal y como eran hace cientosde millones de años, cuando se formaron losyacimientos, y luego se intenta comprender suevolución ulterior.

Hacia una infraestructura geológica europea

EuroGeoSurveys es la Asociación de losServicios Geológicos Europeos, que cuenta con33 miembros nacionales y más de 10.000 per-sonas. Uno de sus objetivos es promover lacontribución de las geociencias a las actividadesy programas de acción de la Unión Europea y velar por el desarrollo de una infraestructurageológica europea.

Sus miembros son organismos públicos, queintentan conciliar, por un lado, la observacióndel subsuelo y la investigación aplicada, y porotro, las necesidades de la sociedad. Su tareaconsiste en proporcionar información geográ-fica y conocimientos imparciales solicitadospor sus usuarios, a escala nacional o regional.La investigación es un componente importantede su actividad, que responde a necesidadescomo: el desarrollo y la mejora de las técnicasde observación, prospección y modelización; eldesarrollo del conocimiento geológico en cuatrodimensiones y el de los procesos geológicos; eldesarrollo de la interoperabilidad de las infor-maciones geológicas entre países y entre lasdiferentes disciplinas de observación de laTierra; la comprensión de la migración y delfuturo de los contaminantes en las aguas sub-terráneas; el almacenamiento del CO2 en lasformaciones geológicas y el aprovechamientode la geotermia.

Esta investigación tiene una dimensión europeacada vez más importante. Hasta la fecha, los

servicios geológicos europeos han contribuido enmás de 150 proyectos del 5ºPrograma Marco y del6PM de la Unión Europea, y se están iniciando nue-vos programas dentro del 7PM(1).

La integración de la geología en las políticasy las legislaciones europeas sigue siendo porahora muy parcial, pero va ganando terreno,teniendo en cuenta la creciente importancia delas cuestiones relacionadas con el acceso y lagestión de los recursos naturales, la reducciónde los impactos de los riesgos naturales y eldesarrollo de los sistemas de información geo-gráfica paneuropeos.

Tanto la Comisión Europea como los Estadosmiembros tienen que hacer aún muchos esfuerzos

para integrar el conocimiento geológico en laconstrucción europea y superar el obstáculo de lafragmentación de este conocimiento en los ámbi-tos nacionales y regionales. Para ello, Europa ten-dría que definir líneas directrices más claras a nivelcomunitario, para ir más allá del enfoque actualbasado en proyectos y desarrollar con los Estadosmiembros una verdadera capacidad geológicaeuropea al servicio de la competitividad y del desarrollo sostenible.

Patrice ChristmannSecretario General de EuroGeoSurveys

(1) Podrá descargar una base de datos de estos proyectos, en inglés, en el siguiente enlace:www.eurogeosurveys.org/assets/files/research/EGS_Research_database_20.06.07.xls


INVESTIGACIÓN

Qué hay en la “caja de herramientas” de los geólogos…

Diversos sensores instalados en los satélites de observación de la Tierra.

Diversas tecnologías de geofísica aerotransportada.Tecnologías de geofísica de tierra, tales como la exploración sísmica, que permiten desarrollar auténticos modelos en tres dimensiones del subsuelo y de sus recursos, particularmente en hidrocarburos.Observaciones sobre el terreno y las perforaciones.Geoquímica isotópica que, por ejemplo, permite obtener información precisa sobre la edad de las rocas y las condiciones de su génesis.Estudio de fósiles de todos los tamaños, que permite datar los sedimentos, y el estudiode los sedimentos que permite la reconstitución de sus condiciones de depósito, de la paleogeografía de la cuenca sedimentaria y de su entorno.Estudio de las inclusiones fluidas en algunos minerales proporciona información sobrelas condiciones de génesis de las rocas y de los yacimientos minerales.Modelos matemáticos que, a partir de un número limitado de observaciones, permitendescribir un proceso y prever algunas situaciones (corrimientos de tierras, variaciones delas reservas de una capa de agua, geometría y reservas de un yacimiento).T ecnologías de análisis y de formación de imágenes (microscopio óptico, de barridoelectrónico, microsonda, radiocristalografía…).

www.eurogeosurveys.org


Viaje interiorEn su ciclo de seis novelas y once series de relatos cortospublicados entre 1914 y 1944, Edgard Rice Burroughs sesumerge en el universo fascinante de Pellucidar, el mundointerior de la Tierra. En su cuarta novela, llega incluso a incluira Tarzán, su héroe más popular, en este verdadero “mundo alrevés”: de hecho, en ella nuestro planeta resulta ser una esferahueca y los habitantes de Pellucidar pueblan su faz internacóncava, un continente único forzosamente sin horizontes e iluminado por un Sol central.

La evolución de las comunidades humanas y no humanas del interior se detiene en una era que según parece recopiladiferentes capítulos de nuestra prehistoria, al ser allí contem-poráneos los hombres y los pterodáctilos. Los habitantes dePellucidar nunca han entrado en contacto con los habitantesde la faz convexa, hasta que el prospector David Innes, al buscar nuevos minerales a gran profundidad, los descubre a bordo de su “topo de hierro” inventado por su amigo e inventor Abner Perry. Un artefacto perfecto para descender,pero que no puede dar la vuelta atrás, para disfrute del lector.

¿Todo esto es absurdo? En 1721, el francés Henri Gautier,médico e ingeniero de obras públicas, emitió la hipótesis de que la Tierra era completamente hueca, absolutamenteconvencido de su afirmación. Su capa externa, que no superaba los 5 kilómetros, era el resultado de un equilibriodinámico entre la fuerza de gravitación y la fuerza centrífugadebida a nuestra rotación. Partiendo de constataciones simples, como la presencia de moluscos en las capas más profundas del suelo, dedujo la existencia de un mundo interior con sus propios mares y continentes, y explicó de forma sencilla los levantamientos y los hundimientos de la corteza terrestre: nuestros montículos externos se corres-pondían con huecos en el mundo interno, e inversamente.

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Ya en 1864, Julio Verne en su novela“Viaje al centro de la Tierra” pro-yectaba llegar allí partiendo delinterior de un volcán islandés. Sin

alejarse mucho de la ciencia ficción, DavidStevenson, geólogo del prestigioso CaliforniaTechnology Institute (Estados Unidos), propusoen el año 2003 provocar una gigantesca explo-sión para crear una falla en la cual se vertierahierro fundido, junto con un emisor de ondasde radio, que llegaría al centro de la Tierragracias a la gravedad. Este núcleo, misteriosoe impenetrable, sigue avivando el interés delos científicos que, a 5.000 km de su objetivo,

rivalizan en ingeniosidad para descubrir lacomposición de su parte interna.

Bajo el manto de GaiaRemontémonos en el tiempo hasta el naci-

miento de nuestro maravilloso planeta azul…La Tierra, formada hace 4.500 millones de añoscon el resto del sistema solar, fue el resultadode una agregación de cuerpos celestes enfusión. Teniendo en cuenta la proximidad delSol, las temperaturas superficiales (entre 800 y 1.300°C) hicieron posible que esta materialíquida se fuera amalgamando mientras expe-rimentaba un movimiento de rotación que dio

lugar a la característica forma esférica del plane-ta. En el transcurso de una fase de diferenciación,las partículas pesadas, como el hierro o elníquel (1), se sumergieron a más profundidaden la roca en estado de fusión para constituirel núcleo, rodeado de un manto compuestopor elementos más ligeros, los silicatos. Lacorteza continental y la oceánica se formaronmás tarde, tras el enfriamiento de la superficiedel planeta.

En virtud de los conocimientos de los quese dispone actualmente, se sabe que el espe-sor de estas últimas está comprendido entre35 y 70 km. Más abajo, cubriendo 2.885 km,está el manto, cuyos constituyentes varíansegún la profundidad. Por lo tanto, hay quedescender a aproximadamente 3.000 km parallegar al núcleo líquido y a más de 5.000 kmyalcanzar al núcleo interno sólido.

Teniendo en cuenta estas distancias gigantes-cas, ¿cómo han podido distinguir los geólogosestas diferentes capas y establecer hipótesisrazonables sobre su composición? “Existenvarios métodos para analizar los abismosterrestres”, explica Véronique Dehant, antiguaresponsable del Special Bureau for the Corey jefa de sección del Observatorio Real deBélgica. “Por ejemplo, nos podemos referir alas estructuras de asteroides metálicos queproporcionan muchísimos datos cuando suscondiciones de formación son semejantes alas de la Tierra”. Y añade: “Pero entre todas lastécnicas disponibles para sondear el núcleo, lasismología es sin duda alguna la más eficaz”.


NÚCLEO TERRESTRE

El núcleo interno, vestigio de un nacimientoEl núcleo terrestre, reminiscencia de la formaciónde nuestro planeta, sin duda es un “Santo Grial”de las geociencias. Sigue sin conocerse a cienciacierta la composición de sus partes líquidas ysólidas, así como los fenómenos complejos queexperimenta. Al ser inaccesible, a más de 3.000 kmde profundidad, despierta la imaginación de losinvestigadores. La única certidumbre que existees que el centro del núcleo se está cristalizando,lo que hace presagiar la probable desapariciónde nuestro campo magnético protector a muylargo plazo.

“Vista transversal” del interior de la Tierra.El núcleo es la capa más profunda de nuestro pla-neta. Está constituido principalmente por hierro enestado líquido (núcleo externo) y es sólido en sucentro (núcleo interno). Su formación por diferen-ciación es uno de los eventos significativos de lahistoria de la Tierra primitiva.

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Los terremotos dan el soploLos seísmos telúricos se originan al combi-

narse dos fenómenos: la comprensión y elcorte. La velocidad de propagación de estasondas, denominadas respectivamente P (pri-marias) y S (secundarias) depende en granmedida de la composición de los suelos atra-vesados. En un terremoto, una serie de ondasparte del epicentro para reflejarse en las inter-faces internas de la Tierra, o incluso refractarseo difractarse. “Primero llega la onda P y luegola onda S. De hecho, la velocidad de propa-gación es tanto mayor cuanto más baja sea ladensidad del medio, pero depende tambiénde parámetros reológicos propios de estos dostipos de onda. Por lo tanto, si se conocen lasvelocidades de propagación, se puede identi-ficar la estructura de las diferentes capas de lamateria” (2).

Gracias a esta técnica sísmica se pudo reve-lar la estructura compleja del núcleo en 1906.En esa fecha, los científicos, al cotejar todas lasmediciones sísmicas que tenían, se dieroncuenta de que a cada seísmo correspondíauna zona “de sombra” en la que no emergíadel suelo ninguna onda transversal (S). Estaobservación sugería que el estado de la materiaen el centro de la Tierra impedía la propagaciónde las ondas de este tipo. Entonces se prefirióla hipótesis de un núcleo líquido. No obstante,podía darse el caso de que algunas ondas Patravesasen el planeta de un extremo a otrocon variaciones notables de velocidad a pro-ximidad del centro del planeta. Un único

modelo pudo dar respuesta a esta doble cons-tatación: el núcleo estaba constituido por unacapa externa que se había quedado líquidabajo el efecto del calor (4000-5000°C) y poruna capa interna que, bajo el efecto de unapresión superior a esta profundidad, se habíasolidificado en el transcurso del tiempo. Setrataba del núcleo interno.

Un núcleo interno que se cristalizaContrariamente a lo que pensaron los geó-

logos, el hierro y el níquel no son los únicoscomponentes del núcleo puesto que, según elconjunto de datos recopilados hasta la fecha,la densidad estimada sugiere la presencia deelementos más ligeros, como el azufre y/o eloxígeno (1). A falta de estas sustancias de den-sidad inferior y en condiciones de temperaturay de presión como las que existen en el centrodel planeta, un núcleo único de hierro yníquel sería completamente sólido. Ahorabien, el campo magnético terrestre se originapor medio de movimientos de conveccióninternos de la parte líquida del núcleo. Sinesta parte líquida, este campo que nos protegedel viento solar y que hace que nuestro pla-neta sea habitable desaparecería casi con totalseguridad.

La presencia de estos elementos ligerosretrasa la solidificación del núcleo. “Para com-prender la evolución de la Tierra hay queconocer la naturaleza exacta de esta aleación.Actualmente, el núcleo interno se cristalizapor la precipitación de hierro y níquel. Este


NÚCLEO TERRESTRE

Marte, una cobaya para la Tierra

Para el año 2013, la Agencia Espacial Europea (ESA) tiene previsto el lanzamiento de la misiónExoMars cuyo principal objetivo es determinar si en el planeta existió vida biológica en elpasado. La plataforma de aterrizaje estará equipada con una multitud de instrumentos de

observación entre los cuales está el experimento de radiociencia LaRa, cuyos datos permitirán darrespuesta a la incógnita de si el núcleo de Marte es sólido o líquido.

Al conocerse casi centímetro por centímetro la trayectoria de la Tierra en el tiempo, los científicosmedirán con el instrumento LaRa, por efecto Doppler, la posición relativa de Marte con respectoa nuestro planeta para conocer así la localización de la plataforma con la misma precisión. Estosdatos destacarán el fenómeno de nutación, es decir, las oscilaciones secundarias del eje de rotaciónde un planeta. Estas oscilaciones dependen directamente de la rotación diferencial del núcleo conrespecto al manto y, por lo tanto, de forma general, del estado físico líquido o sólido del núcleo.

Además, la superficie de Marte está formada por una sola placa. Por la ausencia de movimientotectónico, algunas rocas superficiales datan de más de 4 mil millones de años. Por lo tanto, la historiamagnética del planeta se ha conservado y se presta a un acceso directo. Los científicos a cargo de lamisión esperan que los datos recopilados mejoren sensiblemente los conocimientos sobre el pasadode Marte y que arrojen luz sobre su habitabilidad.

fenómeno empobrece la capa líquida y cree-mos que este cambio continuo de composicióndel núcleo líquido provocará en un momentodado un cambio en el diagrama de fase de lamezcla. Más allá de una determinada relaciónentre elementos pesados y ligeros, ya no habráprecipitación sino más bien un paso físicodirecto del estado líquido al estado sólido”.

Pero ¿qué utilidad tiene el seguir estudian-do el núcleo del planeta? Sin duda, que dichonúcleo condiciona la vida. “En Marte el aguadesapareció hace unos 3.500 millones deaños. Las sondas han probado que se escapóuna gran parte de la atmósfera, y que segura-mente al principio este planeta vecino erahabitable. Sin la atmósfera, la presión era tanbaja que hizo que el agua pasase directamentedel estado sólido al estado gaseoso, eliminan-do la fase líquida necesaria para la vida. Porcasualidad o coincidencia, el campo magnéticode Marte también desapareció casi al mismotiempo. Por lo tanto, se podría apostar que elnúcleo es un actor esencial de la evolución deun planeta. De ser así, ¿no es mejor seguirinvestigando con perseverancia para poderpredecir la habitabilidad de nuestro planetaen el futuro?”.

Marie-Françoise Lefèvre(1) Los pesos atómicos de estos elementos son demasiado

cercanos para que se pueda elegir uno de ellos.(2) Todas las citas son de Véronique Dehant.

Residuo de agua congelada en el cráter VastitasBorealis, en el planeta Marte.

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Acada segundo, las erupciones solaresbombardean la Tierra con intensosflujos de partículas. Por suerte paranosotros, la magnetosfera nos pro-

tege de estas radiaciones ionizantes, desviandosu trayectoria por medio de repulsión electro-magnética. Los satélites, situados en lo alto dela atmósfera, no tienen esta suerte y en las últi-mas grandes tormentas magnéticas de 2003,algunos de ellos “se quedaron por el camino”.Para proteger la electrónica de a bordo de talesataques, los meteorólogos intentan predecirdichas tormentas magnéticas analizando las

variaciones de la luz solar. Los plazos de inter-vención son razonables: los rayos luminosostardan ocho minutos en llegar a la Tierra, peroestas partículas nocivas tardan uno o dos díasen recorrer esa distancia. Para mejorar estosmodelos de previsión, de eficacia limitada, sinduda tendríamos que conocer mejor nuestropropio campo magnético.

La geodinamoEn realidad, nuestro planeta se puede

comparar con una dinamo. Ello se debe a lanaturaleza líquida del núcleo terrestre,

exceptuando su núcleo interno, con algunasdiferencias locales de temperatura y presión.No hace falta más para que se generen corrien-tes turbulentas en su seno. Estos fluidos que sedesplazan, constituidos en su mayoría pormetales (hierro y níquel) en estado de fusión,son otras tantas cargas eléctricas en movi-miento. A eso hay que añadir que el sistemaplanetario está inmerso en una multitud decampos magnéticos solares y galácticos, loque proporciona todos los ingredientes de unadinamo autosostenida. En efecto, los camposmagnéticos exteriores hacen que fluctúe lacorriente eléctrica producida por los remolinosnucleares. Este desplazamiento de electronesgenera un campo magnético interno que susti-tuye al campo inicial, por lo que el fenómenose autosostiene. Este intenso campo magnético,producido por el núcleo, es el que origina lamagnetosfera que nos protege.

Una fuente de energía con mucho potencial

Desde hace unos veinte años, los científicosintentan apoyar la teoría con hechos. Lasinteracciones electromagnéticas son bienconocidas, pero el carácter “autosostenido”sigue siendo hipotético. Para Philippe Cardin,del Laboratorio de Geofísica Interna delObservatorio de Grenoble (Francia): “Si seconsigue controlar el fenómeno de formaexperimental, las aplicaciones serán muy pro-metedoras. Ya estamos en condiciones deengendrar un campo magnético imponiendouna fuerte rotación a una esfera metálica quecontenga sodio líquido, sometida a la vez a uncampo magnético exterior. Si se recrean lascondiciones de funcionamiento autososte-nido, se generará electricidad a través de lasinteracciones electromagnéticas. Entonces,podríamos poner a punto un generadoreléctrico revolucionario copiando a nuestroplaneta”.

M. F. L.


CAMPO MAGNÉTICO

Sin él, no existiría la vida en el planeta. El campo magnético terrestre, primera murallacontra los ataques solares, es el resultado positivo de las corrientes turbulentas del núcleo.Los investigadores se afanan por comprenderlomejor, con la esperanza de que pueda convertirse en un nuevo generador eléctrico.

Como para desorientarse…

“¡No hay que ser un explorador para saber que una brújula indica el Norte!”. Estaidea tan común en realidad no tiene fundamento puesto que la brújula tan sóloindica muy raramente el Septentrión. Se debe sobre todo a la diferencia actual de

8° entre el eje polar y el eje magnético. Sin embargo, el campo magnético varía con frecuencia,tanto en el espacio como en el tiempo. Una brújula en Chicago apunta de lleno al Norte, mientrasque en Nueva York se orienta a los 15° Oeste. Y si se analiza la orientación que tiene a lo largo deun millón de años, es probable que esta misma brújula se oriente a veces hacia el Sur, puesto quelos polos magnéticos se invierten cada 250.000 años aproximadamente, con fuertes variacionestemporales. Los geofísicos piensan que la próxima inversión será “dentro de poco”, ya que elfenómeno se produjo por última vez hace 780.000 años.

Último detalle para perderse aún más: históricamente, en general, en las brújulas se denominóel “polo Norte” al lado que apuntaba hacia nuestro Norte geográfico, al menos de forma aproxima-tiva. Más tarde, medidas más precisas llevaron a distinguir, además del Norte geográfico, un Norte“magnético” terrestre. La convención quedó así, lo mismo se aplicó a los imanes. Ahora bien, enmagnetismo, los polos opuestos se atraen. Si nuestro Norte magnético terrestre atrae al lado Nortede los imanes, es porque en realidad es un polo Sur magnético. Luego, ¿dónde está el fallo?…

La convección en el núcleo es lo que origina la generación del campo magnético de la Tierra por efecto dinamo. Losmovimientos del fluido conductor (estructuras turbulentas encolor azul) estiran las líneas del campo magnético, dándolesenergía. La persistencia de la dinamo terrestre durante losúltimos 3.500 millones de años genera limitaciones en la trama de la evolución térmica del planeta.

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PUn escudo generador

¿Por qué siempre lo que se cono-ce menos es lo que está máscerca? ¿Cómo se puede com-prender lo que está bajo nues-

tros pies? ¿De qué está hecha la litosfera, quetan sólo tiene unas decenas de kilómetros deespesor, y a qué fuerzas telúricas está someti-da esta capa que forma la base de los conti-nentes y tapiza los fondos oceánicos, dondetan sólo mide algunos kilómetros? DesdeCopérnico, Galileo, Kepler y Huygens, la cien-cia primero ha descubierto lo que estaba lejos:la posición de nuestro planeta en el sistemasolar y, más allá, la que ocupaba este últimoen la inmensidad galáctica del Universo.

La época de los aventurerosY, no obstante, desde el siglo XVIII, la geo-

logía fue objeto de gran curiosidad y denumerosas observaciones. Desde esa época,fueron muchos los científicos apasionados y emprendedores que se aventuraron a loslugares más extremos, recorriendo cumbres,

valles, mesetas y llanuras de los cinco conti-nentes. Examinaron las estructuras del suelo ydel subsuelo, recopilando y clasificando fósiles,minerales, rocas y sedimentos de todo tipo.

La existencia de los volcanes que arrojanlava y de otros puntos calientes de la Tierra esla prueba de que su centro contiene una masalíquida en estado de fusión: el magma. La ideaque perduró durante mucho tiempo fue que,bajo el efecto del calor, la corteza terrestresufría presiones verticales. Así se explicaba ellevantamiento de las montañas, y sus contra-partidas, formadas por las depresiones oceá-nicas o terrestres.

Pero esta teoría demasiado escueta (y pocofundamentada) no bastaba para explicar lasinsólitas observaciones de los geólogos. Entreotras cosas, constataron que en diversos luga-res continentales muy distantes unos de otros,separados por océanos, se podían encontrarsorprendentes singularidades y similitudes dealgunos “geótopos” muy comparables. Teníanen común configuraciones rocosas, flora

(helechos) o fauna (lemúridos), como seencuentran, por ejemplo, en África o en Brasil,en Madagascar o en Indonesia.

La anatomía afroamericanaLos mapas geográficos se fueron haciendo

cada vez más precisos, revelando la forma delos continentes a pequeña escala. Algunosinvestigadores al examinarlos se preguntabancómo se podía dar la articulación (casi anató-mica) entre el cabo sudamericano de Arrecifey el “hueco” del Golfo de Guinea en África: lascostas de estos dos continentes se acoplabancasi a la perfección.

Alfred Wegener formalizó esta constataciónde la “intercontinentalidad” de las formacionesgeológicas y de la deriva de los continentes,sin poder apoyarla en una explicación cientí-fica. En 1915, este meteorólogo – que se hizogeólogo por curiosidad y fue un gran aventure-ro (perdió la vida en una exploración científicaen Groenlandia dieciséis años más tarde) -publicó un libro visionario, Die Entstehungder Kontinente und Ozeane (literalmente: “Elorigen de los continentes y de los océanos”).

Wegener proponía en él la tesis de la deno-minada “deriva de los continentes”. Según él,la corteza terrestre, al yacer a un centenar dekilómetros de profundidad sobre un magmaviscoso (en movimiento bajo el efecto delcalor interno), está sometida a desplazamien-tos no verticales sino laterales. Describía elestado actual de la coincidencia geográficavisual de América, separada de Europa y Áfricapor el Océano Atlántico, como resultado deldesmembramiento, iniciado hace 250 millonesde años, de un antiguo supercontinente únicoque él denominó Pangea.

La explicación fue acogida por la granmayoría de los geólogos con un silenciosobrecogedor. Esta deriva de los continentesrepresentaba un enfoque revolucionario, queiba en contra de todos los principios que pre-valecían en las ciencias de la Tierra. Pero laidea innovadora se había lanzado y despertóel interés de los científicos más curiosos.No obstante, hubo que esperar a los añossesenta y setenta para encontrar pruebas



La cinta transportadoraLa tectónica de placas, imaginada desde principios del siglo XX, pero “demostrada” finalmente entre los años sesenta y setenta, es lapiedra angular de la geología contemporánea.La corteza terrestre, sobre la que vivimos, reposa,a varios kilómetros de profundidad, sobre una“cinta transportadora” de magma en la que sedesplazan trozos de la litosfera, desde hace4.000 millones de años. Estas placas se mueven y entran en colisión, a veces se fusionan paraformar un supercontinente único. Pangea, el último de ellos, desapareció hace 130 millonesde años, cuando se abrió el océano Atlántico. La Tierra, tal y como es hoy en día, es el resultadodel desplazamiento y de la colisión de los fragmentos de este supercontinente.

científicas de la tectónica de placas,que supusieron la consagración del geniovisionario de Wegener.

La revelación tectónicaLa mayoría de las confirmaciones llegaron

cerca de medio siglo más tarde. Un paso deci-sivo fue franqueado en los años cincuenta,cuando las mediciones batimétricas registra-das por los investigadores del laboratorioLamont-Doherty de la Universidad deColumbia en el Verna, buque de investigaciónoceanográfica, establecieron la existencia dela primera dorsal submarina: la denominadadorsal medio-atlántica que recorre desde elOcéano Ártico, en el norte de Islandia, hastael sur del Atlántico. Se comprendió entoncesque por este inmenso corte subía magma enestado de fusión, sometido a movimientos deconvección originados en el manto, escapán-dose y empujando permanentemente sus dosbordes.

Hacia finales de los años sesenta se dispo-nía de cada vez más instrumentos de investi-gación, proporcionados principalmente por labatimetría, el paleomagnetismo y la sismogra-fía. Sirvieron de base para una formulaciónglobal de la tectónica de placas, emitida por elfrancés Xavier Le Pichon y el estadounidenseJason Morgan, que publicaron por separadosendos artículos sobre este tema en el mismoaño 1968. Dentro del marco de una operaciónpionera de exploración abisal denominadaFamous, Xavier Le Pichon fue el primer cien-tífico que, a bordo de un submarino, “bajó a ver” la dorsal del Atlántico Norte a la alturade las Azores. Esta campaña oceanográficaconfirmó el impresionante escape magmáticoa lo largo de todo este gran corte vertical dela litosfera.

El modelo de la tectónica ha supuesto unaauténtica revolución en las Ciencias de laTierra, puesto que ha permitido comprendercómo funciona el rompecabezas de la corteza

terrestre, dividida en una decena de grandesplacas (compuestas por trozos de corteza con-tinental u oceánica) que derivan en torno alglobo, sobre la capa superior viscosa delmanto, denominada astenosfera. Como el diá-metro de la Tierra sigue siendo constante, lacreación incesante de nueva corteza a nivel delas dorsales medio-oceánicas tiene que acom-pañarse de un volumen correspondiente dedestrucción de la corteza. Esta destrucción seobserva cuando la placa oceánica, más fina(pero cuya densidad es más elevada que en elcaso de la corteza continental) entra en coli-sión con esta última. En algunos lugares de laTierra estas dorsales son visibles en la super-ficie: en Islandia, en la fosa tectónica de África,en la zona de Afars y de Issas (Djibouti).

Esta colisión se traduce generalmente en lasubducción (cuando la placa oceánica sesumerge bajo la placa continental). En estelugar se acumulan los frotamientos y las ten-siones entre las placas, responsables de los



Riesgo sísmico en Irán. La falla activa de Mosha,que atraviesa el macizo de Alborz (a cuyos pies se encuentra la ciudad de Teherán, con sus 12 millones de habitantes) está provocada por el desprendimiento, en extensión, de la parte de la placa euroasiática que rodea la cuenca delMar Caspio al hundirse bajo el Caúcaso. La imagen,tomada en 2006 dentro del marco de la investigaciónfranco-iraní que analizó este movimiento considerado como reciente (1 millón de años),muestra bien las “fisuras” que se deben a la extensión. Este fenómeno tectónico regional está asociado a la compresión global entre la placa arábica y la placa euroasiática.

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seísmos, y allí se forman la mayoría de los vol-canes, materializando la fusión de la placaoceánica y la subida de la parte magmáticamás ligera.

En qué consiste un terremotoAsí, en el transcurso de algunas décadas, se

ha pasado de la teoría a la práctica y la tectóni-ca se ha convertido en una ciencia útil paracomprender lo que constituye una de las catás-trofes naturales más dramáticas: los terremotos.

Las tensiones ejercidas por la subduccióngeneran grandes cantidades de energía que,cuando llega la ruptura, se liberan provocan-do un movimiento sísmico. La mayoría de lasgrandes regiones en las que la Tierra tiemblaestán surcadas de grandes fallas, a veces decientos o miles de kilómetros de longitud, dedorsales espectaculares y de cadenas monta-ñosas, que son otras tantas manifestacionesgeológicas de las zonas de actividad tectónica.Las zonas de subducción y las fallas activas,como la famosa falla de San Andrés(California) o la falla del norte de Anatolia

(Turquía) constituyen zonas de fragilidad a lolargo de las cuales se producen los seísmosmás violentos, cuando se libera de repente laenergía acumulada por el frotamiento de lasdos placas.

Al liberarse la energía se generan a la vezdos tipos de ondas que se expanden por lossuelos adyacentes: las que se propagan másrápidamente (pueden llegar a 6 kilómetrospor segundo en la superficie, siendo las queprimero detectan los sismógrafos) son lasdenominadas “de compresión”, puesto queconllevan una serie de movimientos de dilata-ción-compresión de los suelos de forma para-lela y en el plano de su eje; en segundo lugar,las ondas transversales provocan un fenómenode pliegue de los suelos que se expande comoel movimiento de las olas. Estas ondas son lasque conllevan efectos más devastadores.

La revisión del vulcanismoLa tectónica de placas ha aportado un nue-

vo enfoque a la explicación del fenómeno delvulcanismo, ya sea submarino o continental.En efecto, la mayoría de los volcanes están ali-neados a lo largo de grandes fallas tectónicaspor las cuales remonta el magma, resultado dela fusión parcial de la capa inferior de la litosfe-ra bajo la acción del calor del núcleo terrestre.Sube hacia la superficie allí donde se da lasubducción o la divergencia de dos placas. Laserupciones volcánicas se producen cuandoesta materia fundida, acumulada en unascámaras magmáticas, experimenta estadios depresión excesiva y es expulsada por las chi-meneas que llevan a los cráteres.

Pero, más allá de este principio amplia-mente aceptado, algunos volcanes pueden ser“puntos calientes” o lugares que no están rela-cionados con ninguna frontera entre las placastectónicas: un punto de magma más caliente,que sube desde el manto, puede romper lalitosfera. Si el lugar de calor en profundidad semantiene fijo, mientras toda la placa litosféricase mueve, los puntos calientes van formando“rosarios”, como en el archipiélago de las islasHawai.

Cada volcán es único y se puede clasificar deacuerdo a distintas categorías. Los especialistasutilizan, entre otras, una clasificación según ten-ga erupciones efusivas, en las que la lava sevierte de forma bastante fluida, o explosivas,capaces de proyectar grandes cantidades de gas

y cenizas calientes, provocando nubarronesardientes y enormes bocanadas volcánicas.

El aporte de la geodesia espacialDesde hace varias décadas se viene desarrollan -

do una cartografía minuciosa de todos los seís-mos que se producen en la superficie de nuestroplaneta. En ella se pretende modelizar los des-plazamientos horizontales de las placas tectóni-cas que componen la corteza terrestre. Al registrode datos a través de la observación geológica enel suelo, cabe añadir la gran revolución que hansupuesto los avanzados instrumentos de la geo-desia espacial incorporados a varios satélites,como Envisat y Cryosat. Permiten medir concada vez más precisión las deformacionesrelacionadas con los movimientos telúricosmás recientes o los que “se están gestando” enlas zonas con alta actividad sísmica. En pala-bras de Xavier Le Pichon: “La tectónica quefabrica las cadenas montañosas lo hace poruna acumulación de rupturas sucesivas que lasismología nos permite estudiar. Por lo tanto,el estudio de los seísmos equivale a estudiarla tectónica instantánea".

Eso no significa que los conocimientosactuales permitan predecir, hoy en día, dóndey cuándo se producirá el más mínimo temblorde tierra. No obstante, unidos a los conocimien-tos cada vez más exactos de los fenómenospasados, permiten evaluar y cartografiar conmás detalle el riesgo sísmico, que refleja laprobabilidad de un seísmo de intensidaddeterminada y el valor humano, económico ymedioambiental de la región potencialmenteafectada. Una serie de modelizaciones elabora-das permiten simular el impacto de un seísmoy determinar las zonas que se verán más afec-tadas. Eso pretende el proyecto Risk-UE (2001-2004), que abarcó las ciudades deBarcelona, Bucarest, Bitola, Catania, Niza, Sofíay Tesalónica. La Comisión Europea (DirecciónGeneral de Medio Ambiente) trabaja actual-mente en una estrategia de reducción de losriesgos de desastres antrópicos o naturalesque, en un momento dado, podría dar pie aldesarrollo de la cartografía multirriesgo delas regiones de Europa más vulnerables, nosolamente a los seísmos y a las erupcionesvolcánicas, sino también a los numerosos ries-gos relacionados con la geología.

Didier Buysse



La deriva de los continentes hace que en OrientePróximo se alejen imperceptiblemente Arabia y África, separadas por un brazo de mar reciente, el Golfo de Adén. Varios proyectos científicos estudian la estructura de este joven océano. Este mapa muestra el detalle del relieve de laDorsal de Sheba, situada entre la costa de Omán y la punta de Somalia. En verde, en lo alto, está lacosta de Omán. Abajo se encuentra la Isla Socotra.La dorsal, de color rojo anaranjado, está orientadaEste-Oeste. En azul, a la derecha, los fondos delOcéano Índico.

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Las noticias vuelan, y nunca se hanpropagado tan rápidamente como ennuestro mundo de “tiempo real” y dela comunicación inmediata. En el

transcurso de un año, prácticamente cadasemana se pueden ver imágenes y comentariosque ilustran alguna catástrofe natural (terre-motos, corrimientos de tierras, inundaciones,incendios forestales) en algún continente. Estamediatización tiene un efecto positivo: la opi-nión pública es más consciente de los riesgosnaturales y de sus consecuencias, y espera quelos responsables políticos adopten medidasde seguridad. Todo ello porque los fenómenosnaturales, aunque por naturaleza sean casisiempre fatales e imprevisibles, pueden antici-parse y, hasta cierto punto, prevenirse.

¿Encontraremos algún día un medio fiable dedar la alerta ante un terremoto determinado? Porel estado actual de nuestros conocimientos, larespuesta es sin duda negativa. Desde hace déca-das, los científicos estudian en vano todas las pis-tas para descubrir anomalías de la naturaleza quepudieran constituir motivo de alerta. Se han


SEÍSMOS

Temblores, deslizamLa geología no se contenta con explicarel carácter vivo del planeta. También pretende prever y prevenir los “caprichosde la Tierra”. El multi-disciplinario proyectoeuropeo LESSLOSS, que reúne a unos cincuenta socios, estudia especialmentelos seísmos y los corri-mientos de tierras.

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Río de barroen Boulc-en-Diois,Drôme (Francia)

seguido varias de ellas, como las observacionessistemáticas de los cambios de los niveles deagua y de los índices de radón en las muestrasde aguas subterráneas, o como la elevación ape-nas perceptible de algunos terrenos, de las varia-ciones de la velocidad de las ondas en lassuperficies de los suelos, de la perturbación delmedio electromagnético, e incluso del compor-tamiento de algunas especies animales.

Precursores huidizosEn los años setenta, China llevó a cabo

intensas campañas de observación de estetipo y logró lo que hoy en día es un hechoconsiderado como único en la historia: prede-cir, con 24 horas de antelación, un seísmo demás de 7 grados en la escala de Richter, queefectivamente se produjo el 4 de febrero de1975 en la región de Haicheng. Pero a este“caso modelo de empirismo”, basado en unacombinación precipitada de signos considera-dos como precursores que permitieron estapredicción exitosa, no le siguieron otros. Nose esclarecieron numerosos detalles, como elnúmero de personas que había permitido sal-var y los daños evitados. No se pudo extraerninguna enseñanza seria, por ejemplo, para elterremoto del año siguiente, el seísmo de TangChang (probablemente el más devastador detodos los tiempos, con un balance estimado de600.000 muertos) o más recientemente, para lacatástrofe que se dio en 2008 en Sichuan.

A finales de los años ochenta, tres inves-tigadores griegos, Varotsos, Alexopoulos yNomikos, propusieron un método de pre-dicción que bautizaron con sus iniciales(VAN), basándose en un sistema de registro deseñales electrosísmicas (SES). Parece ser queen 1988 y 1993, la descodificación de talesseñales permitió anunciar sacudidas de alcan-ce medio que se produjeron en su país. Enrealidad, la reproducibilidad y la fiabilidad desus medidas y de sus conclusiones nunca hansido reconocidas en el plano científico.Asimismo, suscitaron una controversia políti-co-científica: teniendo en cuenta las grandesincógnitas sobre los terremotos, ¿qué alcancepuede tener la “experimentación” de una pre-dicción? Ante la envergadura de las accionesde salvaguarda (como la evacuación de laspoblaciones consideradas como amenazadasy los paros que eso conlleva) hay que descartarcomo posible “herramienta” el esperar a que seproduzca un cataclismo de forma inminente,por la propia naturaleza aleatoria de dichofenómeno.

Enfoque de mitigaciónFrente al riesgo natural hay que apostar

más por políticas de “protección”, de prepara-ción de las poblaciones para atenuar y mini-mizar las consecuencias de las catástrofesinherentes a los “caprichos de la Tierra”. En2004, la Unión Europea financió la creación de

un proyecto integrado de investigación, llamadoLESSLOSS, dedicado a la mitigación (es decir, a la disminución de los efectos) de los riesgossísmicos y de los corrimientos de tierras.

Este proyecto, que se enriquece con losconocimientos de sus 46 socios (un tercio deellos empresas), es un “gran encuentro” conespecialistas de la investigación sobre la miti-gación. Michaele Calvi, coordinador del pro-yecto y, entre otras cosas, director delEuropean School of Advanced Studies inReduction of Seismic Risk de la Universidad dePavía (Italia), opina que: “El enfoque multidis-ciplinario es esencial. Los seísmos tienen queser combatidos con un esfuerzo común decientíficos, ingenieros, sociólogos, expertos entelecomunicaciones, sismólogos, matemáticos,urbanistas, etc. Sólo de esa forma se podrácuantificar y reducir el riesgo”.

André Plumier, de la Universidad de Lieja(Bélgica), quien coordinaba el grupo“Reducción de la vulnerabilidad de los mate-riales de construcción”, añade: “En tal consor-cio, este tipo de proyecto tiene la ventaja deque sus socios pueden abrirse a la totalidad dela problemática sísmica en vez de quedarseencerrados en la torre de marfil de su temafavorito. Asimismo, estos encuentros, con susasambleas generales, favorecen la creación deuna auténtica comunidad de investigadores deeste campo”.

Efecto de emplazamientoA todos los niveles, los corrimientos de tie-

rras tienen en común con los seísmos el queambos son consecuencia del movimiento dela corteza terrestre en su parte superficial.A este respecto, es importantísimo hacer undiagnóstico sobre “el efecto de emplazamien-to”: saber cómo reaccionan los suelos a losmovimientos sísmicos caso por caso, en unasituación geográfica determinada. Por ejem-plo, se sabe que las formaciones geológicassólidas (compuestas por rocas) transmiten losmovimientos sísmicos sin modificarlos, mien-tras que los terrenos sedimentarios arcillososo arenosos, menos rígidos, pueden provocarla amplificación de las sacudidas sísmicas.

Pero los corrimientos de tierras tambiénpueden producirse independientemente delos terremotos, provocando daños compara-bles. Sin embargo, pueden ser vigilados porseparado con señales geomorfológicas


SEÍSMOS

ientos y flujos

Seísmo de Gölcük, enTurquía (17 de agostode 1999). El edificioinclinado tomó estaposición debido a unfenómeno de licuefac-ción del suelo de loscimientos. El otro, construido según unatipología de columnas y vigas en hormigónarmado, fue destruidopor un fenómeno de torsión.

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más previsibles, como los pequeñosmovimientos de terreno, la circulación del aguasubterránea en las microfisuras, etc. Estas alte-raciones están relacionadas con restriccionesasociadas al peso de las masas rocosas y sedi-mentarias, así como con la erosión producidapor el agua, restricciones que son muchomenos complejas que los mecanismos profun-dos de la tectónica de placas. Para estudiarlas,es esencial la herramienta del posicionamientopor GPS. Otra innovación reciente para anali-zar los ligeros desplazamientos de los suelosse basa en el LIDAR (Light Detection andRanging), un aparato que utiliza el láserluminoso para recopilar datos topográficos ybatimétricos con una extraordinaria precisión.

La herramienta digital Hay que contar también con los conoci-

mientos cada vez más avanzados de la tectó-nica de placas, en particular en los límites delas mismas, basados en comparaciones con datosmultidisciplinarios adquiridos tanto por los aná-lisis posteriores de las sacudidas recientes y de

sus efectos, como por la arqueosismología o lapaleosismología. Estos datos permiten discer-nir mejor geográfica y físicamente algunaszonas de alto riesgo y definir valores potencialesde la intensidad macrosísmica. Así se dispone desistemas de información geográfica (GIS, por sussiglas en inglés) que representan una cartografíasísmica de la Tierra cada vez más detallada.

Estos sistemas están alimentados con unamplio abanico de datos geológicos cada vezmás completos sobre la naturaleza y los com-portamientos de los suelos superficiales, asícomo de las infraestructuras humanas: vivien-das, industrias, infraestructuras viales. Unode los ejes de investigación importante deLESSLOSS se centró en métodos avanzados demodelización digital en dos o tres dimensionesque permiten evaluar el movimiento sísmico.Así, una simulación llevada a cabo en la cuen-ca de Grenoble, en los Alpes franceses, revelóque las ondas sísmicas que parten de los bor-des de la falla tectónica provocan un movi-miento amplificado, que dura más tiempo, anivel de la cuenca.

Avances parasísmicosLa investigación sobre los materiales clásicos

(hormigón armado, acero) ha traído avances deseguridad considerables en materia de cons-trucción parasísmica en el transcurso de lasúltimas décadas. En terremotos recientes enpaíses como Japón (que sufrió el fuerte seís-mo de Kobe en 1995) o los Estados Unidos(en California), la resistencia de la gran mayoríade los edificios y de las infraestructuras vialesda fe de estos avances. Uno de los ejes deinvestigación de LESSLOSS, particularmentedesarrollado por el ENEA en Italia, dio prioridadal desarrollo de nuevos sistemas de disipaciónde la energía, que constituyen en realidad elúnico medio de reducción de los efectos deun terremoto. Se utilizan aislantes sísmicoshorizontales de baja dureza para las construc-ciones clásicas.

Otros estudios relativos a edificios máscomplejos pretenden crear amortiguadoressobre cojinetes de caucho, deslizantes acopla-dos a elementos de histéresis o incluso sistemaspendulares de fricción. Se está desarrollandouna innovación importante para unos amorti-guadores de inducción eléctrica que conviertenla energía mecánica en corrientes eléctricasdisipadas por medio del calor. Dicho sistemapodría reforzar la estabilidad de las grandesinfraestructuras (puentes, viaductos, etc.). Otrastécnicas, basadas en la utilización de fibras depolímero reforzadas, se aplican en grandes ins-talaciones existentes.

Además, la investigación parasísmica nosólo estudia “el continente”, también tiene queproteger “el contenido” de los edificios, particu-larmente en el caso de las empresas que trabajancon equipos peligrosos.

D. B.


SEÍSMOS

Italia, con más de 100.000 muertes relacionadas con terremotos en el siglo pasado, es el paíseuropeo que más riesgo sísmico corre. Ha tenido que desarrollar un amplio sistema de controlde sus tres volcanes activos (el Etna, el Vesubio y el Estrómboli) que siguen representando un

riesgo permanente para el gran número de habitantes que vive a sus pies. En algunas zonas, laordenación del territorio y la urbanización se enfrentan a otra amenaza: los corrimientos detierras. Eso sucedió hace diez años en la catástrofe de Sarno, en la que murieron 150 personas.Desde entonces, un amplio proyecto de censo denominado IFFI (inventario de los fenómenos decorrimientos de tierras en Italia) demostró que cerca del 6% del territorio nacional puedecalificarse de inestable y representa un riesgo real.

“Además del número de víctimas, los cataclismos terrestres tienen graves repercusionesfinancieras y económicas para las comunidades que se hacen vulnerables a todos los niveles delcomplejo sistema social”, explica Michel Calvi. “Por ello, la mitigación de los efectos y la respuestaa las situaciones de crisis tienen que realizarse desde un punto de vista holístico e integrado. El desafío que asumió LESSLOSS es haber solicitado conocimientos a todos los actores, tantourbanistas, informáticos, economistas, sociólogos, como geólogos e ingenieros”.

Italia en primera línea

Tras el tsunami del 26 de diciembre de 2004 (Indonesia),la iniciativa “Tsunarisque” pretende comprender por qué se produjo

este desastre y lograr un mejor sistema de prevención.

Concepción y ensamblado de un sensor sísmico.

Río de lava en Piton de la Fournaise(isla de la Reunión), en la década de los ochenta.

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El hombre de la tierra“Somos una parte de la tierra y ella forma parte de nosotros. Las flores perfumadas son nuestras hermanas. El ciervo, el caballo, el gran águila, son nuestros hermanos. Las escarpadas montañas, los prados húmedos, el calor del poni y el hombre…, todos pertenecena la misma familia. (…)

Sabemos que el hombre blanco no entiende nuestras costumbres. Le es indiferente una parcela de tierra u otra, porque es un extranjeroque llega por la noche y toma lo que necesita de la tierra. No la vecomo a una hermana, sino como a una enemiga. Cuando ya la ha conquistado, sigue adelante. Abandona la tumba de sus antepasadossin importarle. Le quita la tierra a sus hijos sin importarle. La tumba desus antepasados y el patrimonio de sus hijos caen en el olvido. Trata a su madre, la tierra, y a su hermano, el cielo, como a objetos quese compran, se saquean y se venden como ovejas o perlas brillantes.Hambriento, el hombre blanco acabará tragándose la tierra, no dejando tras de sí más que un desierto. (…)

Debéis enseñar a vuestros hijos lo que nosotros hemos enseñado a los nuestros: que la tierra es su madre. Todo lo que le ocurre a la tierratambién les ocurre a los hijos de la tierra. Si los hombres escupen en elsuelo, se escupen a sí mismos. Al menos sabemos eso: que la tierra nopertenece al hombre, que es el hombre el que pertenece a la tierra. Lo sabemos muy bien. Todo está unido entre sí, como la sangre queune a una misma familia. Todo está relacionado. Todo lo que le ocurrea la tierra también le ocurre a los hijos de la tierra. El hombre no creó la trama de la vida, es sólo una fibra de la misma. Lo que haga con esetejido, se lo hace a sí mismo”.

Extracto del discurso del jefe Seattle (hacia 1786 - 1866), de la tribu de los Duwamish, al gobernador Isaac M. Stevens (existe cierta controversia sobre los términos exactos del discurso).

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Los paisajes se han ido forjando por lanaturaleza y la estructura del subsue-lo, la interacción profunda entre elmanto y la litosfera, y los vaivenes de

las placas tectónicas. Las grandes cadenasmontañosas reflejan las zonas de colisiónentre dos placas continentales, o entre unaplaca oceánica y una placa continental. Lahuella del clima se puede observar en muchoslugares, ya sea el vulcanismo reciente en laCalzada de los Gigantes de Antrim (Irlanda delNorte), las entalladuras de hielo en una basecristalina antigua de los fiordos noruegos, o loscolores suntuosos de los terrenos pérmicos enlas gargantas del Cians en Francia… La fasci-nante y conocida historia de estos paisajesatrae cada vez más a un público aficionado almedio ambiente y a la naturaleza. La Red deGeoparques Europeos federa 32 de estoslugares, de gran interés cultural y patrimonial.

La geología local determina también lanaturaleza de los materiales de construccióndisponibles, que contribuyen a dar su selloparticular a las ciudades y a sus monumentos,así como a la arquitectura rural. Uno de los desa -

fíos de las políticas modernas de conservaciónde edificios estriba en encontrar los lugares deextracción de las rocas ornamentales utilizadasen la arquitectura. “Hay que ser un gran espe-cialista para poder identificar los materialesempleados, hace tantos siglos, para un deter-minado monumento o catedral, y encontrar sulugar de origen. Asimismo, se espera quealgunos de estos lugares se puedan explotar,para extraer de allí los elementos necesariospara el mantenimiento o la restauración delpatrimonio. Además de su valor cultural, nohay que olvidar que esta riqueza representatambién una baza económica por el turismoque genera”, explica Patrice Christmann,secretario general de EuroGeoSurveys (1).

Hacia las profundidadesPero, desde hace siglos, también el hombre

modela los paisajes. Las terrazas de cultivo(restanques, por su nombre en francés), bor-deadas de muros hechos de piedras secas tantípicos del paisaje provenzal, son ejemplo deello. Tenían un objetivo utilitario: proteger lossuelos (preciado recurso) de la erosión. Los

subsuelos, cuya exploración aportó otras cica-trices al paisaje, también suscitaron interésdesde el principio. Al inicio de la era industrialse cavaron galerías, a veces muy profundas,para encontrar minerales ocultos en la cortezaterrestre. Una vez agotadas o si su explotaciónya no era rentable, la mayoría de ellas termina-ban cerrando sus pozos. La enorme demandade materiales de construcción de nuestrassociedades modernas (2), junto con el extraor-dinario desarrollo de los dispositivos mecáni-cos, han cambiado radicalmente el entornonatural creando espectaculares canteras a cieloabierto o amplias zonas de explotación deyacimientos aluviales de grava.

Por suerte, las legislaciones (particularmen-te las europeas) obligan a las sociedadesexplotadoras a rehabilitar los sitios al final dela explotación. Más de un bañista ignora queestá nadando en un lago que en su día fueuna cantera de grava, y más de un aficionadode la observación de los murciélagos o de lasorquídeas no se da cuenta de que el biotopoque está viendo fue una cantera. De esta forma,una antigua explotación puede adquirir unvalor ecológico superior al de origen y formarnuevos biotopos, como las zonas húmedascreadas en los lugares de extracción de arenay grava.

La conquista de las montañasActualmente la industria minera, para hacer

frente a la creciente demanda de minerales


PATRIMONIO

Geología y paisajesLos paisajes tienen una historia. Reflejan la historiade la Tierra y de los hombres. A continuación,hacemos un breve repaso de las huellas de estepasado y de un presente que está forjando unacierta “visión” del futuro.

Paisaje geológico de la región de Atar,en Adrar (Mauritania).

y metales, explota masivamente los yacimientossituados en las zonas montañosas recónditas,que antes estaban fuera de su alcance debidoa su relieve y a la falta de vías de comunica-ción. A diferencia de las planicies cargadas desedimentos, las cadenas montañosas y su geo-logía particular ofrecen fuentes de minerales(oro, cobre, plata, cinc, wolframio, etc.) que seconstituyeron al levantarse estas montañassobre antiguas zonas de subducción de lasplacas oceánicas.

Impresiona y preocupa la amplitud de losestragos causados y algunos paisajes minerosparecen imágenes de la Luna, que hablan por sísolas. No obstante, tienen que ser temporales,ya que las sociedades mineras responsables deestos trabajos se jactan de hacer gala de unabuena gobernanza (la Corporate SocialResponsability). De no ser así, estos trabajosgigantescos pueden conllevar la modificaciónde los ecosistemas locales y la pérdida de labiodiversidad. Los problemas planteados pue-den ser de todo tipo: perturbaciones cualitativasy cuantitativas de los sistemas hídricos, con-centraciones de lodos tóxicos cargados demetales pesados, eliminación de la cubiertavegetal, reducción de la diversidad de lasespecies, cambio de topografía, etc.

Según Patrice Christmann: “Las políticaspúblicas, por un lado, tienen que crear lascondiciones de explotación racional de losrecursos geológicos (energía, minerales, aguassubterráneas, etc.) y, por otro, establecer unmarco jurídico (combinado con un sistema degarantías financieras para prevenir los impactosmedioambientales y sociales de explotacionesmal concebidas) que imponga obligacionesa las empresas explotadoras que no quierancomprometerse a realizar acciones voluntarias”.

Además, para la población, algunos cam-bios radicales pueden afectar a las sociedadesintegradas en estos entornos, en particular enlos países en desarrollo. Las repercusionessociales y económicas (cuando son equitativas)benefician a las comunidades locales (creaciónde empleo, desarrollo de competencias localesen una amplia gama de oficios, nuevas infraes-tructuras y creación de servicios, compra de lastierras, integración territorial, etc.). No obstante,no siempre está garantizado que compensen eltributo ecológico y social a pagar, teniendo encuenta los cambios introducidos por el desarro-llo rápido de las actividades mineras o petrolí-feras en el seno de poblaciones que antesvivían en equilibrio con su entorno.

“Sin embargo, oponer la ‘buena’ naturalezaa la ‘mala’ industria no hace que avance eldebate, en un mundo ávido de suministros. Lapregunta pertinente sería cómo utilizar losrecursos existentes de forma más eficaz y quépolíticas se pueden desarrollar a nivel mundial(la Unión Europea de forma aislada tan sólotiene un peso relativo) en el respeto a la cali-dad de la vida”, precisa el secretario generalde EuroGeoSurveys.

Las nuevas “fiebres del oro” Otro aspecto preocupante es el desarrollo

de la minería artesanal, muy extendida enalgunos países en desarrollo (de África,América Central y América del Sur, Asia-Pacífico), ricos en minerales preciosos. Estaactividad de supervivencia está experimen-tando un gran auge (más de treinta millonesde personas en todo el mundo se dedican a ello), y la practican comunidades pobres, a menudo itinerantes. Las consecuencias pue-den ser nefastas, en diferentes ámbitos: desfo-

restación, utilización excesiva del mercurio(nocivo para la salud) en la explotación deloro, trabajo infantil, prostitución, sida, etc. Ainiciativa del Banco Mundial y del Ministeriopara el Desarrollo Internacional del ReinoUnido (DFID, por sus siglas en inglés), se va a promover una movilización internacionalpara paliar esta situación (3).

“Esperemos que la política para garantizarla seguridad de los abastecimientos de recur-sos no energéticos de la Unión Europea, encurso de elaboración, dote a la Comisión demedios de acción y haga posible una revisiónde la política europea de ayuda al desarrollo,en la que las palabras ‘geología’ y ‘recursosminerales’ están ausentes por el momento. Y eso a pesar de que la UE importa masiva-mente recursos de los países en desarrollo,cuyas instituciones y recursos humanos sondemasiado débiles para garantizar una explo-tación racional de sus recursos, que sea com-patible con los principios del desarrollosostenible”, concluye Patrice Christmann.

Christine Rugemer

(1) The Association of the European Geological Surveys –www.eurogeosurveys.org

(2) En la Unión Europea se extraen entre 2,5 y 3 mil millonesde toneladas al año, o sea la masa de aproximadamente 1 kilómetro cúbico de roca.

(3) En particular, a través del CASM (Communities, Artisanaland Small Scale Mining).


PATRIMONIO

Red de Geoparques Europeos

www.europeangeoparks.org

CASM

www.artisanalmining.org

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La denominación “megalópolis” se atri-buye a las ciudades de 10 (incluso 8)millones de ciudadanos. La capital deJapón (33 millones, 35 con su extra-

rradio), más poblada que la totalidad delCanadá como país, está considerada como lamayor del mundo, pero no se quedan muyatrás Nueva York (24 millones), Yakarta (18),la Ciudad de Méjico (22)… Esta tendencia algigantismo, el avance demográfico, así comola globalización que cambia los polos econó-micos, van trazando una nueva geografíaurbana. Por ejemplo: la “hipermegalópolis”Chongqing, en el centro de China, que englo-ba a cuatro municipios próximos. Chongqing,situada a las riberas del río Yangtsé, junto a laPresa de las Tres Gargantas, cuenta con33 millones de habitantes y recibe anualmen-te a 500.000 más.

Las zonas de “megamiseria”La afluencia de nuevos habitantes tiene

connotaciones más dramáticas en las ciudadesde los países en desarrollo y de los países deeconomías emergentes. ¿Cómo van a podergestionar Dakar o Lagos a los recién llegadoscuando se sabe que su población llegará a los9-10 millones de aquí al año 2015? ¿Cómo vaa evolucionar el mayor barrio de chabolas deÁfrica, Kibera, en Nairobi (Kenia), que cuentacon un millón de habitantes (más de la mitadsin acceso al agua) hacinados en el 5% delterritorio de la ciudad?

En Asia, África, América Latina, se vandesarrollando ciudades gigantes de formaanárquica y peligrosa, tanto en terrenos acci-

dentados no estabilizados, como en espacioscercanos a las costas, o incluso en zonas ári-das o semiáridas. Esto plantea allí graves pro-blemas de suministro de agua, de estabilidady de contaminación de los suelos debido a lafalta de evacuación adecuada de los desechos,que además se suelen emplear para formarterraplenes. Una serie de catástrofes naturales(ciclones, inundaciones, subida del nivel delmar, seísmos, corrimientos de tierras, etc.)han puesto de relieve que para poder evaluary minimizar estos peligros hay que utilizarenfoques geológicos (como la cartografía mul-tirriesgo) adaptados a estos frágiles espacioshabitados.

Modelos exportablesDe este modo, un consorcio francés, dirigi-

do por la empresa G2C Environnement, elInstituto Nacional de Investigación Agronómicade Francia (INRA) y la consultoría M.E.E.D(1),está llevando a cabo un cálculo muy preciso dela presión que ejercen las expansiones urbanassobre los ecosistemas. El lugar de estudio ele-gido es la zona portuaria de Marsella-Fos(Francia). Se están elaborando algunas herra-mientas de modelización de los impactos delas extensiones del puerto y de los vertederosde la ciudad en los recursos cercanos. “Fos-sur-mer ilustra lo que suele suceder en los paísesen desarrollo, con enormes programas deinfraestructuras y de gestión de desechos”,destaca Alain L. Dangeard, economista y pre-sidente del consejo de administración deM.E.E.D. “El proyecto incluye igualmente lacreación de herramientas de ayuda para la


MEGALÓPOLIS

La fragilidad del gigantisEn 2007 se produjo un récord inesperado: segúnla ONU, la población urbana (3.200 millones de ciudadanos) superó por primera vez a lapoblación rural (3.100 millones de habitantes).El margen es estrecho, pero irá aumentandopuesto que va a continuar el movimiento haciala ciudad, que se ha cuadruplicado en los últimos cincuenta años. Un movimiento confuerza centrípeta que plantea numerosas cuestiones relacionadas con la sostenibilidad.

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Tokio, 35 millones de habitantes con suextrarradio. Está entre las diez mayores megalópolis, pero no por mucho tiempo…

toma de decisiones a fin de identificar y pre-servar los recursos ecológicos y la constituciónde una red de especialistas en modelos urbanosque puedan actuar en cualquier continente. Laprioridad dada al medio ambiente tiene queconcebirse como una inversión y una formade actuar contra la pobreza, teniendo encuenta la interfaz campo-ciudad”.

Conocer el subsueloNo hay que olvidar que una ciudad depen-

de muchísimo de su subsuelo y de las zonascircundantes para cubrir numerosas necesi-dades: abastecimiento de agua (a menudosubterránea), materiales de construcción (lamayoría de origen geológico), capacidad deespacio en el subsuelo (cimientos, canaliza-ciones, aparcamientos, túneles, depósitos dealmacenamiento). Para identificar los riesgosrelacionados con las interacciones con estaszonas “de abajo” es necesario integrar la dimen-sión geológica, indispensable para una planifi-cación y ordenación territorial sostenible.

Los proyectos de investigación europeos enel área de riesgos naturales como ARMONIAy LESSLOSS (Sexto Programa Marco), o los trabajos de la red ESPON (financiada por elFondo Europeo de Desarrollo Regional), handesarrollado herramientas innovadoras para laintegración de los riesgos naturales en la planifi-cación y la ordenación urbana. El hecho de queel transporte de materiales de cons trucciónrepresenta aproximadamente la mitad de lastoneladas/kilómetro transportadas por carreteraen Europa, demuestra lo importante que es acer-car los centros de producción de estos materia-les a sus lugares de consumo, para reducir lasemisiones de CO2. Este enfoque, que implica unabuena integración del conocimiento de los recur-sos y la preservación de su acceso, constituye unelemento importante de una política de ordena-ción territorial esencial para la ciudad sostenible.

¿Una oportunidad o una trampa?Para Anna Tibaijuka, directora de ONU-

HABITAT (2), el desarrollo de las ciudades esinevitable. Por lo tanto, según ella: “Se tendríaque pensar en una urbanización sosteniblesiguiendo los principios del desarrollo sostenible.La ciudad puede representar una oportunidadpara la humanidad o una trampa horrible”.Para que la ciudad opte por esa vertiente de“oportunidad positiva”, las administraciones

urbanas tendrían que ser muy eficaces y reso-lutivas para gestionar una serie de problemascruciales: los desechos, el tráfico, la energía, lacanalización del agua, los materiales de cons-trucción, los problemas socioeconómicos (eldesempleo, la violencia, la salud, las drogas, elenvejecimiento de la población, etc.).

Los observadores optimistas opinan que lasciudades siempre han sido vectores de creci-miento y desarrollo (material y cultural), lugarescuyos habitantes pueden salir de la pobreza,que ofrecen escolarización y acceso a la aten-ción médica, y favorecen las interacciones y losintercambios. Opinan que se podrían desarrollarlos transportes públicos (utilizando carburantesno contaminantes), señalando que el consumode energía disminuye en un 30% cuando seagrupan las viviendas, y que se podría explo-tar la energía solar de forma muy eficaz en lasmegalópolis privilegiadas geográficamente.Los sociólogos más positivos observan que loshabitantes de los barrios de chabolas hacengala de ingenio e imaginación para salir ade-lante, creando subculturas que les permitenconseguir una calidad de vida (relativa).Algunos demógrafos presentan previsionestranquilizadoras de estancamiento del creci-miento anual de la población total de aquí alaño 2010 (3).

C. R.

(1) Siglas en francés de: materias primas, agua, medioambiente, (desechos) y desarrollo.

(2) ONU-HABITAT, que pertenece a la ONU, y cuya sede está en Nairobi (Kenia), es la institución responsable de la coordinación de las actividades relacionadas con los asentamientos humanos.

(3) Teniendo entonces un índice de fecundidad por mujer de 3,82 en África, 2,59 en Asia, 1,68 en América Latina, 1,06en América del Norte y 0,24 en Europa.


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ARMONIA (Applied Multi Risk Mapping of

Natural Hazards for Impact Assessment)

www.armoniaproject.net

LESSLOSS

www.lessloss.org

ESPON (European Spatial Planning

Observation Network)

www.espon.eu

ONUHABITAT

www.unhabitat.org/

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Un subsuelo “muy vivo”

Montreal posee el mayor complejo pea-tonal subterráneo del mundo (unostreinta kilómetros, perfectamente

señalizados), además de dos líneas de metro.Las universidades, los museos, los edificiospúblicos están unidos a esta red (denominadafamiliarmente “Reso”) que está llena de comercios(el 35 % de las tiendas de la ciudad), de restau-rantes y empresas de servicios. ¿Sería ésta unasolución para el futuro? Eduardo de Mulder,director ejecutivo de la Secretaría del AñoInternacional del Planeta Tierra, especialista engeociencias y desarrollo urbano, opina: “Es lógicoque los centros urbanos se extiendan en su partesubterránea, sobre todo en los que se da una faltade espacio”. Técnicamente, se puede hacer todoen el subsuelo. “Las construcciones subterráneasson más sostenibles a nivel medioambiental,consumen menos energía de calentamiento o deaire acondicionado. Requieren menos manteni-miento y renovación en el diseño, pierdenmenos valor financiero y son más seguras encaso de terremoto. No obstante, estas construc-ciones a veces se enfrentan a problemas deaguas subterráneas, por lo que hay que tomarprecauciones especiales en sus cimientos”.

Aunque las ciudades modernas se desarrollanverticalmente, la multitud de rascacielos llegaa un límite. La planificación de las plantas, bajolas torres, no se justifica únicamente por razonesde estabilidad. “Existe un potencial de desarrollosubterráneo, que va a plasmarse en las próximasdécadas. Creo que al menos el 25 % de los ciudadanos de las megalópolis trabajarán, se desplazarán y se relajarán en el subsuelo…En China, unos 30 millones de personas vivenen sótanos. El ser humano es capaz de adaptarse a todas las condiciones”.

MEGALÓPOLIS

Desde la Antigüedad clásica, loszahoríes buscan agua con tansólo un palo. A ciegas, opinaránla mayoría de los científicos,

puesto que la distribución del agua subterráneaestá condicionada por las peculiaridades de lageología local. Los conocimientos geológicosnecesarios para su explotación se desarrollaronsobre todo en el siglo XIX, pero tan sólo haceunos veinte años que disponemos, en algunospaíses, de imágenes de los suelos en tresdimensiones que permiten localizarla y admi-nistrarla.

El agua tan sólo forma ríos y lagos en lossuelos cársticos mientras que, en general, sueletomar la forma de una multitud de gotitas que

se infiltran en medios subterráneos porosos.Algunos suelos actúan como inmensas espon-jas que filtran una parte del agua de lluvia y laalmacenan en una “zona de saturación”, lugaren el que todos los intersticios están llenos deagua.

Orígenes del agua subterráneaEste agua forma las capas freáticas y queda

retenida por un periodo que varía entre unosdías y varios miles de años. Forma parte delciclo hidrológico, variando su velocidad decirculación según el acuífero (la formacióngeológica por la que transita) puesto que,exceptuando las capas fósiles de las regionesdesérticas, cuyas reservas son limitadas debido

a la escasez de las precipitaciones, el aguasubterránea circula y se renueva, lenta o rápi-damente, según el tipo de suelo en el que estéencerrada y el grado de inclinación, de la capaimpermeable en la que subyace el acuífero.

Si bien cada acuífero es único debido a susespecificidades geológicas, se pueden clasifi-car según la forma en la que su agua seencuentre retenida o circule. En un “acuíferoporoso”, compuesto por materiales blandoscomo la arena o la grava, el agua circula entrelos granos de la roca. En un “acuífero fisurado”,se mete a través de las fisuras que recorrencapas geológicas como las de granito o de pizzara. Los “acuíferos cársticos”, constituidosde carbonato cálcico o caliza, comportan fisu-ras, cavidades y, a veces, poros.

Se dice que una capa freática es “libre”cuando fluctúa de arriba a abajo libremente,en general, en un acuífero de poca profundi-dad. Por el contrario, si está recubierta poruna capa de suelo impermeable, la capa es“cautiva”. Se encuentra entonces a mayor pro-fundidad y el agua, bajo presión, en ocasionessale a la superficie a través de un pozo arte-siano. Las “capas aluviales” constituyen un


HIDROGEOLOGÍA

El agua invisible de la vidaDesde que la necesidad de gestionar mejor lasreservas mundiales de agua se ha convertido enun objetivo fundamental para los gobiernos delplaneta, han salido a la luz las amenazas que seciernen sobre el agua subterránea. No obstante,sigue habiendo incoherencias…

Principales tipos de capas freáticas:1. Capas aluviales: arena y grava, espesor 10-50 m, 100-150 l/m3 de roca, relación con la corriente de agua.2. Capas cautivas: arena, arenisca, caliza, cubierta por una capa impermeable, alimentación localizada.3. Capas libres: carbonato cálcico, caliza, arenisca, 30-100 l/m3 de roca, no tienen cobertura impermeable.4. Medio fisurado: granito, pizarra, 5-30 l/m3 de roca, alimentación por toda la superficie.

Fuente: Les eaux souterraines, connaissance et gestion, de Jean-Jacques Collin, dibujo de J.F. Rieux, BRGM Editions y Hermann Editeurs des Sciences et des Arts

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tipo especial de capas libres, y se forman enlas grandes extensiones de arena y de gravaque bordean los ríos.

Unos conocimientos esencialesLa mayoría de los medios acuáticos depen-

den en gran medida de la regulación naturalque ejercen las aguas subterráneas. Por ejem-plo, muchos ríos se secarían en verano si noestuvieran alimentados por las capas aluvialesque los bordean o, por el contrario, se des-bordarían sistemáticamente en invierno si elsuelo no absorbiera el exceso provocado porlas precipitaciones. El agua subterránea pro-porciona casi un tercio del volumen de todaslas corrientes de agua del planeta, es decir,aproximadamente 12.000 km³ al año.

Por lo tanto, este recurso vital contribuyeen gran medida a regular el flujo de las aguasde superficie, por lo que hay que estudiar sumecánica para comprender y prever las inun-daciones. Estos conocimientos también sondeterminantes en el área de la construcción,tanto para evitar las subidas de las capas freáti-cas en las construcciones como para garantizarla estabilidad del suelo en el que se erigen,puesto que los acuíferos forman parte inte-grante de la geología propia de una región.Por ejemplo, en Méjico, la bajada del nivel delas aguas debida a la sobreexplotación de lascapas freáticas ya ha provocado hundimientosde terreno y destruido numerosas infraestructu-ras. En Riad, en Arabia Saudí, la incorporaciónde agua potable procedente de las plantas dedesalinización provoca la subida de las capasfreáticas, cuya agua causa daños en los sóta-

nos y perturba la red de distribución de aguacorriente.

Las industrias a menudo emplean el aguasubterránea, que suele ser de fácil acceso,excelente calidad y con buen caudal, esen-cialmente como líquido de enfriamiento. Perosobre todo es vital para el riego: alrededor del40% de la agricultura mundial depende, almenos en parte, de este tipo de agua.

No obstante, las aguas del subsuelo tienenun valor inestimable porque constituyen unaextraordinaria reserva de agua potable. Conexcepción de la enorme cantidad de agua dulceinexplotable que contienen los glaciares y loscasquetes polares, cerca del 97% de las reser-vas accesibles del planeta se esconden bajotierra. En Europa, alrededor del 50% del aguapotable proviene de las capas freáticas.

Recurso vital amenazado“Por lo general, las aguas subterráneas son

de mejor calidad que las aguas de superficie,puesto que han sido filtradas previamente enla ‘zona no saturada’ que está por encima deldepósito”, precisa Maciej Kłonowski, hidro -geólogo de EuroGeoSurveys. Si las condi -ciones geológicas lo permiten, pueden serbom beadas localmente. Son dos ventajas quehacen que su explotación sea poco costosa.

No obstante, con frecuencia quienes explo-tan estas aguas y sus consumidores ignoran elpapel vital que desempeñan estas aguas.Las consecuencias las pagan los países delárea mediterránea principalmente. En España,de 100 acuíferos, más de la mitad están sobre-explotados. En la cuenca del río Segura, el

ratio existente entre la cantidad de agua extra-ída de las capas freáticas y la cantidad de aguarenovada por las precipitaciones pasó demenos del 20% en los años ochenta al 130%en 1995.

“Cuando se bombea el agua de una capafreática, hay que hacerlo de forma sostenible”,destaca Maciej Kłonowski. “La sobreexplota-ción de un acuífero puede conllevar la modi-ficación de la composición química del agua,por ejemplo, con un aumento nefasto de laconcentración de hierro o de manganeso.Otra posible consecuencia es la elevación desalmuera proveniente de los acuíferos profun-dos subyacentes o, en las regiones costeras, lainfiltración del agua del mar en la capa freática.Todos estos factores hacen que el agua subte-rránea no sea apta para el consumo y, teniendoen cuenta que no se puede tratar una capa freá-tica o que puede ser un proceso extremadamen-te caro, se termina abandonando el acuíferodurante años e incluso para siempre”.

En las regiones áridas o semiáridas, en lasque el agua subterránea es más necesaria, elrecurso está muy mal gestionado. “En Españase utiliza una gran cantidad de agua para elcultivo de productos agrícolas precoces, comolas fresas, con métodos de riego mal adapta-dos: el agua simplemente se rocía sobre loscampos, malgastándose debido a la evapora-ción. Esto demuestra hasta qué punto hay queajustar las actividades de superficie a la canti-dad de agua disponible para preservar lascapas freáticas de forma sostenible”, recuerdaWilhem Struckmeier, secretario general de laAsociación Internacional de Hidrogeólogos(IAH, por sus siglas en inglés). “Este descono-cimiento, incluso olvido del papel fundamentalde las aguas subterráneas no sólo se da en lospaíses del Sur. En el Norte tampoco se aprecialo suficiente este recurso, pero las consecuen-cias de su mala gestión son menos evidentes,puesto que abunda el agua en la superficie”.

Un conocimiento fragmentadoEl desarrollo de las industrias y la intensifi-

cación de la agricultura aceleraron la explota-ción del agua subterránea a partir de los añoscincuenta. “Por desgracia, la financiación de lainvestigación en hidrogeología se destinó prin-cipalmente a lograr los conocimientos necesa-rios para el desarrollo de la ingeniería civil. Losesfuerzos se concentraron en facilitar la


HIDROGEOLOGÍA

Principales tipos de porosidad

Arena y grava Rocas ígneas Caliza

Intergranular Fisura Intersticio por disolución

¿Dónde se puede encontrar agua subterránea? El agua se desliza por los intersticios de los granosde arena, las fisuras de las rocas y los intersticios por disolución.

Fuente: Environnement Canada. Página web sobre el agua dulce: www.ec.gc.ca/water/.Reproducido con la autorización del ministro de Obras Públicas y Servicios Gubernamentales, 2008.

extracción, y no en estudiar el papel delacuífero en el ciclo del agua ni en saber cómofuncionaba globalmente la capa freática.Aunque en Europa podamos explotar las capasfreáticas, aún disponemos de pocos conoci-mientos hidrológicos para hacerlo de formasostenible”, lamenta Wilhem Struckmeier.

El lanzamiento de la ambiciosa DirectivaMarco Europea del Agua, en el año 2000, supu-so un cambio radical en la política de la UniónEuropea en la materia. Se iniciaron numerosasinvestigaciones con vistas a mejorar la gestiónde este recurso vital. El proyecto AQUATERRAes buen ejemplo de ello. Pretende comprendermejor las múltiples interacciones que rigen elsistema río/sedimentos/agua/suelo de las cuen-cas fluviales (1). “Estudiamos el movimiento dela contaminación a través de estos diferentescompartimentos, un campo aún poco conoci-do. No se sabe cómo el suelo puede almace-nar durante años, incluso miles de años,contaminantes como los HAP (2), por ejemplo.También quedan por despejar numerososinterrogantes sobre los procedimientos micro-biológicos que intervienen en la degradaciónde algunos contaminantes en los suelos y en elagua”, explica Johannes Barth, hidrogeólogo dela Universidad de Tübingen (Alemania) y coor-dinador científico de AQUATERRA.

La baza principal de este proyecto es que reúnea un amplio abanico de científicos y de protagonis-tas conocedores del tema: geólogos, investigadoresde socioeconomía, ingenieros medioambientales,

químicos, administradores, responsables políticos,etc. Se reúnen con vistas a sentar las bases científi-cas necesarias para la elaboración de modelos digi-tales que apoyen la gestión de las cuencas fluviales.Las teorías investigadas en los laboratorios seránprobadas en las cuencas del Ebro, del Danubio, delMeuse, del Elba y las fuentes de Brévilles. Se hanelegido estos sistemas hidráulicos tan diferentes apropósito, a fin de facilitar la extrapolación de losresultados de AQUATERRA a otras cuencas.

El proyecto ya ha hecho posible que secomprenda mejor la importancia de las llanu-ras aluviales que bordean los ríos: “No sólopermiten prevenir las inundaciones, sino quesu dinámica de pH y la particularidad de su con-dición de oxidorreducción hacen que desem -peñen un papel determinante en el ciclo dereabsorción de los contaminantes”, explicaJohannes Barth.

Del dicho al hechoLa explosión de la demografía mundial, las

consecuencias inciertas del calentamiento cli-mático, la desigualdad en el acceso al agua delos pueblos, etc., podrían llevar a una “crisisdel agua”, por lo que tendría que haber unagestión global sostenible de las aguas sub- terráneas. No obstante, siguen existiendoenormes incertidumbres científicas al respec-to. Estos depósitos de agua dulce, aunqueestén ocultos bajo tierra, están unidos a lossuelos y al resto del ciclo del agua. Su vulne-rabilidad frente a las actividades humanas de

superficie también podría llevarnos a cuestio-nar nuestros modos de consumo y de pro-ducción, en particular los agrícolas. Todasestas realidades hacen que tan sólo un enfo-que pluridisciplinario consiga encontrar lasrespuestas adecuadas para gestionar el aguasubterránea de forma sostenible.

En 2004, los gobiernos europeos, en una direc-tiva sobre las aguas subterráneas, destacaron laimportancia de las aguas aún escondidas en todala Tierra. Pero estas buenas intenciones apenas sehan traducido en hechos. “Tan sólo una convoca-toria de proyectos concernía directamente a lasaguas subterráneas en el Séptimo ProgramaMarco”, lamenta Johannes Barth. “¡Qué aberracióntratar cuestiones medioambientales de tal enver-gadura ofreciendo tan pocos medios a la investi-gación científica relacionada con el agua!".

Wilhem Struckmeier opina lo mismo: “Hacenfalta más fundamentos científicos sólidos parapoder establecer un sistema de protección eficazde las aguas subterráneas. No existe ningunadefinición clara de lo que tiene que considerarsecomo ‘una masa de agua subterránea’, términoutilizado en la Directiva europea sobre aguassubterráneas. Además, las modalidades de reco-gida de datos sobre la calidad de estas aguas sondemasiado heterogéneas y poco pertinentes ennumerosos países europeos. Las ayudas finan-cieras de la Unión en este campo se centranmucho en la reabsorción de los contaminantes oen la sobreexplotación de las capas freáticas, endetrimento de los proyectos que pretendenmejorar su gestión. Yo creo que Europa se cen-tra demasiado en las consecuencias de los pro-blemas y no lo suficiente en su origen”.

Julie Van Rossom(1) Una cuenca fluvial es una porción de territorio delimitada

por la línea de las cumbres, cuyas aguas alimentan undesagüe común como un río, un lago o incluso el mar.

(2) Hidrocarburos policíclicos aromáticos, un tipo decontaminante orgánico persistente (COP).


HIDROGEOLOGÍA

AQUATERRA

46 socios – 15 países (AT-BE-CH-CZ-DE-DK-

ES-FR-IT-NL-PL-RO-RS-SK-UK).

www.attempto-

projects.de/aquaterra/5.0.html

Asociación Internacional de

Hidrogeólogos (International Association

of Hydrogeology o IAH)

Más de 3.500 miembros de unos 135 países.

www.iah.org

Flujo del agua subterránea

Fuente: Environnement Canada. Página web sobre el agua dulce: www.ec.gc.ca/water/.Reproducido con la autorización del ministro de Obras Públicas y Servicios Gubernamentales, 2008.

Alimentación porlas precipitaciones

Río alimentadopor la emisión

de agua subterránea

Fosade alimentación

Vertido de aguasubterráneaen el mar

Invasiónde agua salada

Mar

Corriente subterránea

Acuífero

Zona de saturación(agua subterránea)

Zona de aeración(humedad del suelo)

El 20 de agosto de 2006, el “ProboKoala” atracó en el puerto de Abiyán.En su cala transportaba 581 tonela-das de residuos tóxicos, mezcla de

sulfuro de hidrógeno, sosa cáustica, fenoles y petróleo. Durante la noche, estos detritos

fueron cargados a bordo de camiones y seesparcieron por la ciudad, en vertederos.Como consecuencia de esta inmensa contami-nación del suelo hubo 10 muertos y 7.000 per-sonas hospitalizadas. Un mes antes, elarmador había intentado que una empresaautorizada del puerto de Ámsterdam tratase sumolesto contenido, pero había desistido por elcoste prohibitivo de la operación.

Evidentemente, se trata de un caso extremo,pero la contaminación afecta a todos los sue-los del planeta, con consecuencias alarmantes.La organización Pesticide Action NetworkEurope (1) midió en marzo de 2008 los índicesde pesticidas de 40 vinos originarios deEuropa, Sudáfrica, Australia y Chile: todas lasbotellas contenían rastros de pesticidas, supe-rando algunas… ¡5.800 veces la dosis autorizadapara el agua del grifo!

La agricultura en el punto de mira A menudo se culpa a los agricultores de la

contaminación de los suelos. Los abonos orgá-nicos y otros insecticidas se utilizan a veces sinton ni son, en cantidades excesivas, y los pode-res públicos saben que es casi imposible pro-hibir su utilización sin condenar las cosechas.

Pero según Lydia Bourguignon, ingenieraagrícola del Laboratorio de Análisis Micro -

biológico de los Suelos (Francia), el problemaes más profundo: “Tras varias décadas de agri-cultura intensiva, hemos llegado a un callejónsin salida. Los suelos están agotados y tienenque ser alimentados por perfusión para sopor-tar los cultivos”. La causa del empobrecimientode los suelos resulta insospechada: el excesivopeso de la maquinaria agrícola. Al compactarla tierra impiden que el oxígeno penetre enellas, privando así de sus nutrientes esencialesa los microorganismos, vectores de crecimientode los cultivos.

“No son los únicos daños”, precisa la cien-tífica. “La compactación del suelo provoca laescorrentía de las aguas de lluvia, erosionandoel terreno. Además, el flujo arrastra una buenaparte de los pesticidas y los fertilizantes hacialos ríos próximos. No obstante, existen técni-cas de cultivo alternativas, como la agriculturade conservación(2), cuya eficacia ha sido pro-bada en Brasil y Argentina. Son menos costosasy, sobre todo, mucho menos nocivas para elmedio ambiente”. Lydia Bourguignon tambiéninsiste en la elección de los cultivos: “Ya es horade recordar que cada suelo tiene una vocación.Mientras sigamos queriendo plantar zanahoriasen una tierra propicia para los cereales, tendre-mos que utilizar sustancias químicas para paliarlas carencias del suelo”.


CONTAMINACIÓN

Los suelos bajo perfusión

Agricultura intensiva,vertederos subterráneos,complejos industrialesabandonados: nuestratierra madre está siendomaltratada. Europa, a través de algunosproyectos de tratamientobiológico de la conta-minación de los suelos,está impulsando algunas soluciones eficaces. ¿Pero bastarándichas soluciones paradar un soplo de vida a los suelos agónicos?

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Los Dicyrtoma viven en el suelo. Poseen un aparatosaltador, denominado “furca”, situado bajo su vientre, que les permite saltar en caso de peligro y catapultarse en el aire. Se alimentan de materiasorgánicas y participan activamente en el equilibriobiológico de los suelos.

Los industriales son los primeroscontaminadores

Según las cifras de la Agencia Europea parael Medio Ambiente, las actividades industrialessuponen el 62% de las fuentes de contamina-ción de nuestros suelos, representando el sectorpetrolero el 14%. Entre las sustancias nocivasmás frecuentes se encuentran los metalespesados (37%), los aceites minerales (33%),las sustancias aromáticas y los fenoles.

No obstante, las empresas europeas tienenla obligación de preocuparse por la contami-nación que producen. Para descontaminar susuelo o tratar sus desechos recurren a expertos,como la BRGM, la Oficina de InvestigacionesGeológicas y Mineras de Francia. DominiqueDarmendrail, hidrogeoquímica y asesora cien-tífica en el BRGM, nos habla de los avanceslogrados en la materia: “Desde hace más deveinte años estamos poniendo a punto proce-dimientos de descontaminación basados entratamientos biológicos de la contaminación oen la estabilización de los compuestos quími-cos culpables. A modo de ejemplo, nos con-tactó una empresa de fundición que deseabaextraer el fenol de las arenas utilizadas en lafabricación de moldes. Tras algunos meses deinvestigación, nuestros laboratorios aislaronun grupo de bacterias que podían degradar elfenol. Estos microorganismos, cultivados in situ,fueron diseminados en las arenas contamina-das, que tras este tratamiento fueron reutiliza-das convirtiéndose en relleno de carretera.

En el caso de los metales pesados se emple-an también técnicas de estabilización química.“Así se hace con el cromato, utilizado con fre-cuencia en las empresas metalúrgicas”, precisaDominique Darmendrail. “Se inyecta hidrosul-fito sódico en el suelo, lo que provoca unareducción del cromo VI en cromo III. La pri-mera forma del compuesto es tóxica y soluble,

por lo tanto, susceptible de emigrar hacia lasaguas subterráneas, mientras que el cromo IIIes poco soluble y no es tóxico”.

Curar y prevenirLa Comisión Europea desea reforzar estos

principios de respuesta a través de convocato-rias de propuestas para el tratamiento biológicode los suelos contaminados. Estas convocato-rias, aunque sigan siendo demasiado escasassegún los expertos, ya están dando algunos frutos, entre ellos dos éxitos: los proyectos STRESOIL y BIOMINE.

Los científicos del proyecto STRESOIL – insitu STimulation and REmediation of contami-nated fractured SOILs - estudiaron los productosderivados del petróleo que se incrustan en lasfisuras de numerosos terrenos. “No fue nadafácil”, narra Frank Haeseler, jefe de proyectoen el Instituto Francés del Petróleo y respon-sable de la sección “tratamiento biológico” deSTRESOIL. “Todo el equipo se daba cita conregularidad en la antigua base aérea deKluczewo (Polonia), donde los terrenos esta-ban fuertemente contaminados con querose-no. Como en todo el norte de Europa, susuelo estaba compuesto por arcilla glaciarcaracterizada por fracturas verticales provoca-das en su formación por los movimientos delos glaciares. Nos encontramos con estructurasarcillosas impermeables al queroseno que sefiltraba por las fracturas hasta llegar a lascapas de arena, a partir de las cuales conta-minaban las capas freáticas situadas, en nues-tro caso, entre 5 y 6 metros más abajo”.

Se probaron dos procedimientos, basándosecada uno en la creación, en el subsuelo, dediscos de arena horizontales destinados a interconectar las fracturas verticales natura-les. La primera técnica consistió en inyectarvapor de agua a 100°C para drenar y eliminar

el queroseno, que pasa a la fase de vapor ypuede ser recuperado en un pozo del que esbombeado. La segunda, más suave pero tam-bién más lenta, consistió en estimular losmicroorganismos presentes en el suelo parafavorecer la biodegradación del contaminante.Las fracturas creadas “airearon” el terreno, loque aumentó el rendimiento de la descontami-nación. Frank Haeseler manifiesta complacido:“Nuestro proyecto finalizó hace tres meses,con resultados muy satisfactorios. Cada unode los métodos produjo un rendimiento dedescontaminación del 72%. La inyección devapor permitió descontaminar los suelos entres meses mientras que se tardaron doce enla técnica de bioestimulación pero, al fin y alcabo, ambos procedimientos tuvieron un costeequivalente”.

El proyecto BIOMINE – BIOtechnology forMetal bearing materials IN Europe – tienecomo objetivo principal la preservación de losrecursos optimizando la eficacia ecológica delos métodos de recuperación de los metales.“Europa es un gran productor de metales porextracción minera”, comenta Dominique Morin,investigador en el BRGM y coordinador delproyecto. “La pirometalurgia es la técnica gene-ralmente utilizada para separar los metales delresto de la roca. Las altas temperaturas quenecesita hacen que se consuma mucha energíay las soluciones residuales en fase gaseosa queproduce implican emisiones nocivas”. Comosolución de sustitución o de acompañamiento,BIOMINE propone la biohidrometalurgia, esdecir, recurrir a los microorganismos comocatalizadores para degradar y disolver los mine-rales. Las estructuras de este tipo, de pequeñotamaño y más flexibles, son más baratasy menos dañinas.

“Actualmente, no se puede utilizar única-mente la biohidrometalurgia, pero esta técni-


CONTAMINACIÓN

Investigaciones realizadas por el Instituto Francésdel Petróleo, miembro del proyecto Stresoil.A Realización de fracturas hidráulicas para la técnica piloto de

tratamiento por inyección de vapor.B Tratamiento por inyección de vapor en un ensayo geológico

mediante fracturación hidráulica. C Excavación geológica para el tratamiento experimental

mediante inyección de vapor. D Instalación piloto para el tratamiento por bioventilación en una

zona de arcilla en la que se han realizado fracturas hidráulicas.E Equipo de tratamiento del aire extraído del ensayo de tratamiento

por bioventilación (filtración por carbón activado).

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ca tan prometedora presenta ya ventajasfinancieras. Al contrario de la pirometalurgia,los minerales siguen estando en soluciónacuosa, lo que evita la contaminación del aire.Además, el procedimiento permite extraer elmáximo de metales pesados contenidos en laroca”. Ahora bien, todos los desechos de lasactividades mineras se depositan en balsasque se entierran, conteniendo cada balsa has-ta 100 mil millones de toneladas de materia. Esdifícil garantizar la seguridad de estos empla-zamientos al 100%. Podría darse un problemade estanqueidad de una balsa o incluso unacontaminación exterior secundaria que provo-que nuevas reacciones químicas con los metalesaún presentes. Dominique Morin concluye:“Al disminuir la cantidad de metales residualesse reducen los riesgos de contaminación. Conuna investigación científica voluntarista,muchos procedimientos industriales podríancombinar mejores rendimientos económicoscon beneficios medioambientales utilizandoprocesos biológicos”.

¿Existe un consenso europeo en la materia?

Los esfuerzos de los investigadores porelaborar métodos biológicos innovadores y eficaces tan sólo tienen sentido si todos losemplazamientos contaminados europeosestán registrados y si la voluntad de desconta-minarlos se traduce en hechos. En ese sentido,la opinión de Luca Montanarella, responsabledel European Soil Data Center (Italia), es inci-siva: “Actualmente, la Unión Europea no se haimplicado casi nada en la gestión de los suelos.No obstante, el punto muerto en el que nosencontramos no es sinónimo de falta devoluntad de la Comisión o del ParlamentoEuropeo, sino de falta de consenso entre lospaíses miembros”. En efecto, en el año 2000 se

constituyó un grupo de trabajo para estableceruna estrategia en materia de gestión de lossuelos contaminados. Tomando como basesus conclusiones, el Parlamento adoptó ennoviembre de 2007 una directiva marco querequería, entre otras cosas, que cada Estadomiembro realizara un inventario de los lugarescontaminados en un plazo razonable. LucaMontanarella precisa: “Nuestra propuesta noera vinculante, nos limitábamos a la elabora-ción de un registro y delegábamos a los Estadosmiembros la cuestión de la descontaminación”.

A pesar de ello, cinco Estados miembros depeso se opusieron a esta directiva: Francia,Alemania, los Países Bajos, Austria y el ReinoUnido, curiosamente los más avanzados enmateria de gestión de los suelos. LucaMontanarella explica esta paradoja: “No deseancontribuir a un nuevo sistema para inscribirdatos que ya tienen. Por el contrario, los 22 Estados miembros restantes, que tan sólodisponen de información muy limitada de sussuelos, acogen la iniciativa favorablemente.Esperemos que se pueda encontrar una soluciónrápida. Por ejemplo, la directiva se adoptaríatan sólo con que Francia cambiara de opinión,pero preferimos llegar a un consenso generalnegociando más los puntos de litigio”.

Marie-Françoise Lefèvre

(1) Estudio sobre el vino PAN-EUROPA(2) Véase el artículo “Vuelta a la tierra”, research*eu n° 57


CONTAMINACIÓN

¿Basta con confiar en la obra de la naturaleza?

La atenuación natural es un métodopoco utilizado para los suelos europeos.Consiste en dejar actuar a los micro -

organismos presentes de forma natural en elterreno, vigilando su evolución durante laduración del tratamiento. Antes de aplicarla,se garantiza su rendimiento en laboratorioy se calcula, con una modelización, el plazode descontaminación. El procedimiento, muyeficaz en algunos casos, particularmentepara la gestión de los lugares de almacena-miento de petróleo, es diferente según sea lacontaminación orgánica o metálica. En el pri-mer caso, las bacterias in situ adecuadasdegradan el contaminante para reducir pro-gresivamente la masa del mismo. En el casode los metales pesados, los microorganismosinducen una modificación química hacia unaforma del compuesto menos móvil y tóxica.Por lo tanto, no reduce la contaminación,sino que bloquea los efectos nocivos de lamisma.

La atenuación natural apenas producedesechos, exige poca estructura de superficie,y sus costes de rehabilitación son menoresque los de la excavación o la diseminación debacterias exóticas. No obstante, los plazos dedescontaminación son largos. Más allá deuna cierta duración de la reabsorción (elReino Unido la ha fijado en 30 años), se des-carta la atenuación natural puesto que esdifícil garantizar la perennidad de las condi-ciones favorables para la degradación, o deevitar cualquier contaminación secundaria. Y finalmente, para que sea creíble, la atenua-ción natural tiene que llevarse a cabosiguiendo un protocolo (pruebas, modelopredictivo y vigilancia), de no ser así cual-quiera podría decir que utiliza este métododejando el terreno al abandono.

BIOMINE

37 socios – 14 países (BE-DE-ES-FI-FR-GR-

NL-NO-PL-RO-SE-UK-YU-ZA)

biomine.brgm.fr

STRESOIL

5 socios – 4 países (DK-FR-GR-PL)

stresoil.com

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PD E

“¿Cuántos responsables polí-ticos caminan sobre latierra que conforma laestructura del suelo?”,

interpela Luca Montanarella, del Instituto deMedio Ambiente y Sostenibilidad del CentroComún de Investigación de la ComisiónEuropea. “El asfalto nos separa de los desafíosgeológicos. Pero no hay que olvidar que elsuelo alberga nuestras raíces y contiene nues-tros víveres”, continúa. El científico, apasiona-do por la agricultura, explica que a veces sedejan de lado algunas problemáticas crucialespara la supervivencia de la humanidad, porfenómenos más espectaculares de la actuali-dad, como el cambio climático.

Los suelos, auténticos libros abiertos sobreel clima, revelan a los paleoclimatólogos sus

ritmos y sus comportamientos milenarios. Lascomposiciones isotópicas de los hielos de lasmuestras extraídas en Groenlandia y en laAntártica revelan cómo ha ido evolucionandola concentración atmosférica en dióxido decarbono (y por lo tanto, la temperatura) en lastransiciones entre los períodos glaciales einterglaciales.

Estos últimos, más calientes, experimenta-ron niveles de CO2 de 300 ppmv (parte pormillón por volumen). Ahora bien, actualmen-te la concentración supera en un 28% estospicos registrados en periodos de más de800.000 años. Las consecuencias más conoci-das del aumento de las temperaturas son lasubida del nivel de los mares y la erosión delas orillas, por la mayor frecuencia e intensi-dad de las tormentas.

Impactos geológicosPero la subida de las temperaturas provoca

también cambios geológicos en el interior de lastierras. Aunque se hable menos de ellos en losmedios de comunicación, son muy importantes.Más de la mitad de las superficies cultivables delmundo (es decir, aproximadamente 1,964 billo-nes de hectáreas) ya sufren degradaciones,leves o graves, que tienen diversas causas, a menudo asociadas.

La erosión hídrica, que se debe al desgastey a la escorrentía, arrastra las partículas de lossuelos. El mismo fenómeno se produce bajo elefecto del viento: la erosión eólica afectasobre todo a las zonas predesérticas. Los sue-los también se pueden degradar cuando sealtera su composición química (acidificación,salinización, vertidos de desechos industriales,utilización de abonos) y sus propiedades físi-cas, particularmente con el fenómeno de com-pactación.

Liberación de CO2

Estos cambios geológicos se están acele-rando por el efecto multiplicador de la explo-tación agrícola: el cultivo de las tierras resecay va limitando la vida biológica, las hojas y lasramas, lo que modifica la penetración delagua. “Cuando un bosque se convierte en unaexplotación agrícola o los pastos en tierrasarables, se amplifica el fenómeno de libera-ción del carbono”(1). Por un lado, desaparece


CLIMA

Gases con efectosobre la tierra

Los suelos, sometidos a la erosión o a la desecación, son víctimas de las variaciones climáticas. Los cambios de las temperaturas y delos niveles de humedad perturban su naturalezay su funcionamiento. Pero las tierras tambiénejercen su influencia sobre los mecanismosatmosféricos actuales. Al explotarlas en exceso,los hombres están activando bombas climáticasde efecto retardado indeterminado.

Erosión eólica en el Erg Eklewa,en Mauritania.

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la vegetación que ya no puede desempeñar supapel fotosintético de transformación del CO2.Por otro, se gasta parte de las valiosas materiasorgánicas almacenadas en los suelos durantecientos de miles de años. Este preciado recurso,que contribuye a la fertilidad de los suelos, esuna de las claves del calentamiento climático.

La expansión y la intensificación agrícolaocasionan cambios en la cobertura vegetal(desforestación y profunda modificación de lavegetación) que aumentan la temperatura delaire en la superficie de las regiones desérticas,puesto que los suelos retienen menos hume-dad. La energía “latente”, que sirve para suevaporación, disminuye mientras aumenta enparalelo la denominada “sensible”, que calientael aire.

Como resultado, se desecan las tierras. Elecosistema ya no proporciona a la poblaciónlos servicios necesarios para su supervivencia,debilitándose durante mucho tiempo. Unaregión fértil se convierte en zona estéril opoco adecuada para la vida, cuyas precipita-ciones anuales no llegan generalmente a los200 mm. La desertificación acecha.

A qué se debe la desertificaciónLa degradación a menudo se debe a la

sedentarización de las poblaciones nómadas:las tierras áridas sirven mejor para pastos quepara cultivos. Con los mercados globalizados,la sobreexplotación inapropiada de los recursos

también es uno de los factores desencadenan-tes. La sobreproducción va bajando los preciosde venta y, por lo tanto, el nivel de ingresos delos productores de los países pobres.

En las zonas áridas, las condiciones de pre-cariedad hacen que las poblaciones dependanmás de los servicios prestados por los ecosis-temas: se generaliza el uso de abonos nitro-genados, iniciando el círculo vicioso de lasobreexplotación, y con él, el del calentamien-to: los abonos se transforman parcialmente enN2O, un potente gas de efecto invernadero(GEI).

Asimismo, la evolución del clima desempe-ña un papel en la desertificación, que no dejade ser complejo. Primero, la subida del CO2

atmosférico activa el crecimiento de algunasespecies de plantas, mientras que el calenta-miento reduce las precipitaciones en estasregiones, afectadas entonces por sequías cadavez más severas y frecuentes, que llevan a ladesecación y a la degradación cualitativa delos suelos.

Repercusiones mundialesEn total, la desertificación afecta a 3.600 millo-

nes de hectáreas, es decir, el 70% de las tierrasáridas del mundo, amenazando aproximada-mente a mil millones de personas. Cada año,va ganando 10 millones de hectáreas de tierrascultivables. En Europa, el fenómeno, que afectaya a los países del sur, avanza hacia el norte,

con diversas manifestaciones (como inunda-ciones río abajo de tierras que pierden sucobertura vegetal, o nubes de polvo), cuyosefectos se sienten a veces a miles de kilómetrosde su lugar de formación. A nivel humano, ladesertificación genera movimientos de pobla-ción, fuente de fricciones étnicas.

En 1977, la comunidad internacional sesensibilizó ante este problema, con laConferencia de Naciones Unidas sobreDesertificación en Nairobi (Kenia), tras unaserie de sequías que afectaron al Sahel (1973-1974). Pero desde entonces, la lucha se haestancado. “Los trabajos están frenados por lafalta de una definición clara. En la Convenciónde Naciones Unidas (UNCCD(2)), la desertifi-cación se debe a las acciones antrópicas. Elloimplica integrar la estrecha relación que exis-te entre desertificación y pobreza puesto que,aunque el fenómeno afecte a Italia y a BurkinaFaso, no se puede tratar de la misma forma enambos países”.

Por ello este campo sigue situándose enun terreno más político que científico. “Hacefalta una base científica sólida, criterios y nor-mas claras. Una iniciativa comparable a la delIPCC (el Panel Intergubernamental de expertossobre el Cambio Climático) llegaría como aguade mayo”.

Equilibrios inestablesSobre todo teniendo en cuenta que se desen-

cadena un círculo vicioso: las enormes reser-vas de carbón orgánico (estimadas en 1.500gigatoneladas, es decir, el doble de lo conte-nido en la atmósfera) corren el riesgo de libe-rarse de las tierras si se unen al oxígeno delaire para formar CO2. Este elixir de la vida,sobre todo vegetal, fija los nutrientes al sueloy garantiza la disponibilidad de los mismospara las plantas, las bacterias, los gusanos ylos insectos. Contribuye así al mantenimientode la estructura geológica, a la infiltración delas aguas y acelera la descomposición de loscontaminantes.

Las modificaciones en las variaciones de lasprecipitaciones y los aumentos de temperatura,junto con los cambios radicales de la


CLIMA

El efecto invernadero

Los GEI son gases no artificiales - vapor de agua (H2O), dióxido de carbono (CO2), metano(CH4), protóxido de nitrógeno (N2O), ozono (O3) –, o gases fluorados industriales, como losclorofluorocarburos (CFC). Más de la mitad del efecto invernadero proviene del vapor de

agua, pero parece ser que las emisiones de origen antrópico de CO2 son responsables del 55 %de su aumento. Pero otros GEI tienen un impacto diferente. Para compararlos, se utiliza el equi-valente de CO2, también denominado PCG (Potencial de Calentamiento Global), que equivale a 1 para el CO2.

La intensificación de las actividades humanas afecta igualmente a otros GEI distintos del CO2,con un gran potencial de calentamiento. El metano tiene un PCG 23 veces mayor que el del CO2.Las emisiones de metano, fruto de la fermentación de materia orgánica en medio anaeróbico,según parece provienen esencialmente del deshielo del permafrost, por lo que se limita a algunasregiones. En cuanto al protóxido de nitrógeno, producido por la oxidación de los compuestos nitro-genados utilizados o producidos por la agricultura y la cría de ganado, su PCG es aún mayor: 310.

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El bosque, factor de equilibrio y tesoro de materias orgánicas,cada vez más amenazado por laintensificación agrícola.

gestión de las tierras (mecanización,especialización de la producción, simplifica-ción de la gestión) son factores que aceleranla liberación del carbono almacenado, intensi-ficando los mecanismos de mineralización y laactividad microbiana que descompone lamateria orgánica.

“El cambio climático, al afectar a la tempe-ratura y la humedad, contribuye a lanzar el círculo vicioso: cuanto más aumenta la tempe-ratura en la atmósfera debido a los GEI, másGEI liberan los suelos”. Este procedimientoconstituye un desafío importante, sobre todoen las zonas turbosas, desde el norte de Europahasta las regiones de los círculos polares.

La investigación en esta áreaAdemás de los esfuerzos por limitar el

calentamiento climático, un proyecto deinvestigación denominado ECOSSE (3) estudialos flujos de los GEI entre los suelos y laatmósfera en Escocia y en el País de Gales,territorios con gran densidad de carbono. En

su informe de marzo de 2007, el proyectodemostró que la explotación de los suelos esresponsable de aproximadamente el 15% delas emisiones totales de estas regiones.

Los cambios de explotación en estos últi-mos 25 años son tan responsables como lasevoluciones climáticas. De ahí que un segundoproyecto de ECOSSE pretenda experimentarprácticas agrícolas que reduzcan el trabajo delsuelo necesario para las siembras. Asimismo,en el ámbito comunitario, el debate se organizaen torno a las técnicas que habría que preconi-zar, condicionando a veces el acceso a lossubsidios. Pero aunque se puedan contemplaralternativas agrícolas más ecológicas en térmi-nos de GEI en nuestras regiones, no sucede lomismo en otras partes del mundo aún en víasde desarrollo, en las que los imperativos desubsistencia son más importantes.

Para poder medir la envergadura de lospeligros relacionados con los cambios geológi-cos, los proyectos actuales recopilan los datos,particularmente con las nuevas tecnologías de

satélite o de electroconductividad (véase GLO-SIS en el cuadro). “Estas investigaciones pocasveces están directamente relacionadas con elsuelo: apuntan a otros objetivos específicos,como el estudio de las aguas subterráneas.Pero al reunir fuentes dispersas se puede irsubsanando la insuficiencia de conocimientos”.

Los cambios geológicos son fenómenoslentos. Los datos de estudio, a menudo muycaros, se basan en un enfoque a largo plazo,abarcando varias décadas, incluso variossiglos. Ahora bien, la duración de los proyec-tos de investigación no concuerda con estaescala temporal. “Pero los dirigentes empiezana concienciarse de que la evaluación de lassuperficies disponibles para la agricultura,que cada vez serán más escasas, desempeña-rá un papel central para la subsistencia y lalucha contra la pobreza”.

Delphine d’Hoop(1) Todas las citas son de Luca Montanarella.(2) www.unccd.int(3) Estimating Carbon in Organic Soils – Sequestration

and Emissions,www.scotland.gov.uk/Publications/2007/03/16170508/0


CLIMA

GLOSIS

El proyecto GLOSIS, lanzado en febrero de 2008 en Boston (EstadosUnidos), marca una etapa importante en la colaboración internacio-nal que pretende reunir los datos geológicos. El proyecto, también

denominado Global Soil Map, con la ambición de convertirse en el mayorarchivo digital en este campo, federa a sus socios (especialmente esta-dounidenses, europeos, australianos y la FAO) para reunir los datos decobertura mundial en un sistema con escalas múltiples. Dicho proyectotiene por objetivo hacer de vínculo esencial entre los sistemas locales(con escalas comprendidas entre 1:5.000 y 1:250.000) y las bases de datosglobales a 1:5.000.000, como SOTER – por Soil and TERrain database.

EUSIS – European Soil Information System, la contribución europea,está ya recopilando estos datos y permite realizar productos derivados,como mapas de los riesgos relacionados con la erosión, estimaciones delcarbono orgánico, etc. La acción SOIL, sistema de datos e informaciónsobre los suelos, está creando un centro europeo de datos sobre los suelos(ESDAC – European Soil Data Center), con datos y procedimientos compatiblescon los principios INSPIRE de infraestructura de información espacial.

GLOSIS, entre otras cosas tendría que permitir la evaluación de lassuperficies disponibles para la agricultura.

Erosión del suelo enun campo tras 100 mmde precipitaciones, enSeine et Marne (Francia).

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Los desafíos del sigloWashington, 14 de julio de 2008 (Agencia France-Presse). Parece ser que el calentamiento climático aumenta la incidencia de cálculos renales. En los próximos años, habrá más estadounidenses que padezcan cálculosrenales debido a las sequías más intensas que se deben al calentamientoclimático, según investigadores de la Universidad de Tejas (…).

Comunicado tras comunicado, va aumentando la efervescencia en losmedios de comunicación (¿será por el aumento de la temperatura?),que ya incluyen el tema climático como parte fundamental de lacomunicación social, económica y política. Por supuesto, a veces lasnoticias “se calientan” más que el propio planeta. El efecto invernadero, ya sea en paralelo a nuestras acciones o fruto de las mismas, sin dudaes la punta del iceberg. La cuestión mucho más global de nuestraseguridad física, energética y alimentaria emerge con tal fuerza quepodría obligar a la sociedad a reflexionar buscando la colaboración y no sólo la competencia.

Para ello, es fundamental el papel de la investigación en todas lasdisciplinas que tratan las geociencias. La conquista espacial, herramientade curiosidad científica pero también de prestigio y dominación,contribuye “noblemente” haciendo posible el seguimiento por satélitedelas crisis alimentarias. La geotermia profunda deja entrever unaenergía limpia y disponible en todas partes. Las técnicas desarrolladaspara la explotación de los hidrocarburos podrían permitirnos enterraruna parte del “problema CO2”. Los suelos contienen también recursosminerales aún mal censados pero indispensables para nuestro desarrollo,independientemente del rumbo que se tome. Y con los hidratos demetano podríamos ver cómo sale del hielo un fuego con el que seríapeligroso jugar. Tantos y tantos conocimientos y técnicas que tan sólosepueden adquirir a través de grandes colaboraciones internacionalesque hoy en día nos son indispensables.

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La conquista del cielo ha ido confec-cionando el álbum de las imágenesde la Tierra. Desde mediados delsiglo XIX, los clichés tomados desde

globos han ido revelando tierras y mares, des-pués el espacio se ha convertido en nuestranueva claraboya. Una vez pasada la guerra fría,las agencias espaciales pasaron a estudiar temá-ticas relacionadas con la seguridad medioam-biental. En 1972, se puso en órbita Landsat1,el primer satélite de teledetección. Luego lossensores ópticos, los radares y los infrarrojosfueron los vigías del planeta.

Estos datos registrados a centenares dekilómetros de altitud alimentaron bastanterápidamente herramientas de análisis de losfenómenos terrestres, oceánicos y atmosféricos.Sin embargo, con el tiempo y la falta de fondosde las agencias espaciales, estas infraestructu-ras técnicas se fueron deteriorando.

Pero la situación cambió y los gobiernoscomprendieron la importancia de observar laTierra. En 2002, en la Cumbre Mundial sobreDesarrollo Sostenible de Johannesburgo, lacomunidad internacional se concienció sobrela necesidad urgente de coordinar la informa-ción relacionada con el estado del planeta.


TELEDETECCIÓN

La aventura espacial ha dado un gran impulso a la observación de la Tierra y, por lo tanto, alconocimiento de nuestro propio planeta. Esteconocimiento, antes diseminado por los continentes,a partir de ahora estará reunido en un programamundial, que proporcionará herramientasmultisectoriales, orientadas hacia el desarrollosostenible. Entre otras cosas, los datos proporcionadospor los satélites pueden ayudar a anticipar las crisisalimentarias que, según la FAO (Food and AgricultureOrganisation), afectan a más de 40 países, con850 millones de personas que padecen hambreen el mundo.

Amplia explotaciónagrícola regada de forma intensiva conagua subterránea, cercade Trípoli (Libia). Lospozos se encuentran enel centro de los círculosvisibles en la imagencaptada por el satéliteKompsat.

Unos años más tarde surgió un plan decenal,que preveía la creación de una red mundial desistemas de observación de la Tierra, elGEOSS (1), a partir de 2004 (véase el cuadro).

Una red mundialLa Tierra, la atmósfera y los océanos son

interdependientes y forman parte de un siste-ma planetario único. Para descubrir sus diná-micas naturales y concebir herramientasmultitemáticas de ayuda a la toma de decisio-nes y a la gestión de los recursos, harán faltadatos exhaustivos e interoperables. Dichosdatos consistirán en información geográfica yespacial e in situ – obtenida por especialistas

Vista de las explotaciones de cereales en la provincia de Free State (Sudáfrica), que abastecen al 70 % del mercado nacionalsudafricano. Imagen del satélite Proba, sensor Chris.

Entramado de pólderes utilizados para la agricultura en las riberas del Escalda (PaísesBajos). Imagen del satélite Proba, sensor Chris.

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De lejos se ve mejor

o a través de sistemas de sondeo sobre el terre-no, o a bordo de aviones, barcos, etc. Todosestos datos sólo serán útiles si se integran ensistemas relacionados entre sí, basándose en unestándar abierto.

Este trabajo de recopilación y de interope-rabilidad ya ha empezado en Europa, en laAgencia Espacial Europea (ESA). Desde 1998,el programa GMES – Global Monitoring forEnvironment and Security – racionaliza lasactividades europeas de observación integran-do en una red única datos terrestres (que pro-vienen de las redes de sondas, de estudiossobre la ocupación de los suelos, la biodiversi-dad o socioeconómicos) y espaciales. Estos últi-mos provienen de los satélites existentes, perotambién se benefician de la preparación de lanueva generación de dispositivos. Para 2012está previsto que GMES preste varios servicios.

Aportes y salidasLa iniciativa GMES es la principal contribu-

ción europea en la creación del GEOSS y ponea la Comisión en el puesto de mayor contri-buidor. Otros programas europeos participantambién en GEOSS, como las investigacionesen las tecnologías de la información y lacomunicación, que realizan aplicacionestransversales, particularmente a nivel de lasredes de sensores. El Sensor Web Enablementintegra la información de los geosensores enservicios de información interactivos enInternet o en globos virtuales (2).

Aunque no todas las 72 naciones y 46 orga-nizaciones internacionales miembros de GEOSSposean satélites, los datos se comparten y sonaccesibles a todos, particularmente a los paísesen vías de desarrollo con quienes se establecena veces colaboraciones específicas.

AEGOSDe hecho, África es el “epicentro” de un

gran proyecto unido al GEOSS: la iniciativaAEGOS (3) – African-European GeoressourcesObservation System. Como expone MarcUrvois, quien coordina esta acción de apoyodel Séptimo Programa Marco de la UE desdeel BRGM, la Oficina de InvestigacionesGeológicas y Mineras de Francia: “AEGOS va apermitir la explotación sostenible de parte delos recursos geológicos de África que, ademásde los recursos mineros, comprenden lasaguas subterráneas, los materiales de cons-

trucción y la energía (los yacimientos de calora una profundidad explotable)”.

En concreto, esto se traduce en dos acciones:“Primero vamos a poner en pie una infraestruc-tura panafricana que reúna los mapas quetienen los países del continente, pero tambiénlos europeos por la historia colonial. Después,estos datos alimentarán los servicios cartográfi-cos nacionales y transfronterizos, principalmen-te destinados a los responsables políticos, paraestructurar las políticas de desarrollo sostenible,y a la comunidad geocientífica, para aportarelementos de comprensión de los procesos”,cuenta Marc Urvois.

Los beneficios de compartir datos de diversas fuentes

Estos datos diseminados por 45 países deÁfrica y una veintena de Europa serán reuni-dos sin que estén centralizados en un sistemaúnico. “La comunidad científica dispone de unbuen conocimiento en geología y metalogé-nesis a escala del continente. Cerca de 5.000mapas describen sus suelos y subsuelos, asícomo 40.000 yacimientos e índices caracteri-zados”, continúa Marc Urvois, “Por lo tanto, eldesafío consiste en hacer que esta informa-ción sea visible para facilitar los intercambiosy generar productos y servicios derivados. Porlo tanto, 24 socios van a promover una arqui-tectura distribuida, utilizando las normas


TELEDETECCIÓN

La PAC bajo control

El programa MARS (MonitoringAgriculture Remote Sensing) es laherramienta de control de las

declaraciones dentro de la PAC (PolíticaAgrícola Común). A partir de los datos brutos, los investigadores pueden identificar el tipo de cultivo y su nivel demaduración. MARS, iniciado en 1988, duródiez años. A lo largo de las investigacionesse desarrollaron versiones orientadas haciala recopilación de datos de los satélites(MARS-SAT) o la vigilancia (MARS-PAC), que pusieron de manifiesto el interés económico del enfoque. Asimismo, permitieron elaborar herramientas en los campos de la desforestación, la degradación de los suelos, la desertificación,la sequía o incluso las hambrunas.

www.marsop.info/

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internacionales en materia de carto-grafía en Internet y de interoperabilidad”.

AEGOS tan sólo es un ejemplo entre el cen-tenar de programas regionales y sectorialesque alimentarán GEOSS. Sus bases de datos,de diferentes lugares de observación, consti-tuyen las fuentes que el proyecto va a poneren común utilizando herramientas que tenganobjetivos particulares y más generales, comoel cumplimiento de las obligaciones de los tra-tados sobre medio ambiente, por ejemplo, elprotocolo de Kioto. De hecho, el desarrollosostenible está claramente presente en estainiciativa mundial que durará diez años (2005-2014), un enfoque muy amplio que se divideen nueve sectores de actuación (4): catástrofesnaturales, salud, energía, clima, agua, meteoro-logía, ecosistemas, agricultura y biodiversidad.

Para la subsistenciaLa agricultura no se queda en absoluto atrás

en estos campos. Michael Rast, responsable delas aplicaciones GEOSS de este sector, destaca:“La gestión optimizada de la producción agrí-cola es un aspecto esencial de la estabilidad,puesto que existen amenazas a corto y largoplazo, entre otras, las que se deben a las catás-trofes naturales, cada vez más numerosas.Estas últimas causan daños considerables,sobre todo en las explotaciones de los paísesen vías de desarrollo”.

La agricultura, sector estratégico, está desdesiempre bajo la mirada atenta de los satélitesde teledetección. “Desde los años setenta, losEstados Unidos han estado vigilando lascosechas de trigo y maíz de la UniónSoviética gracias a los datos recopilados porLandsat1”, relata Michael Rast. Desde enton-ces, las evoluciones científicas han aumentadola precisión de los espectrómetros de a bordoque detallan la imagen de la Tierra y la anali-zan refiriéndose a una biblioteca de firmasespectrales. De hecho, cada planta emite unalongitud de onda propia, que cambia según suestado de crecimiento, de salud, pero tambiénsegún las condiciones y las limitaciones medio -ambientales.

Michael Rast continúa: “Por eso los satéliteshan aportado mucho a la agricultura: desde elauge de la agricultura de precisión hasta laayuda en las rotaciones de los cultivos o la dis-tribución de las tierras, pasando por la mejorade las previsiones meteorológicas. Además,

los datos de los satélites permiten prever, conbastante precisión, el rendimiento de unafutura cosecha, o identificar las causas de lasinsuficiencias alimentarias y cuantificar laspérdidas”, explica. “Al localizar y cuantificarlos diferentes cultivos, la detección por satéli-te también permite evaluar la ratio de cadapaís para la producción de biocarburantes.Las instituciones europeas se sirven igual-mente de ella para controlar lo declarado enla PAC, la Política Agrícola Común” (véase elcuadro).

Ya una realidad El GEOSS, cuya finalización está prevista

para el año 2015, ya ha aportado algunos frutos.Tras haber explorado la Tierra, con la resolu-ción de 260 m por 300 m del detector MERIS(MEdium Resolution Imaging SpecrometerInstrument), embarcado a bordo del satéliteENVISAT, la ESA ha puesto a punto un nuevoservicio de mapas compatible con la clasificaciónde las Naciones Unidas (UN Land CoverClassification System), denominado GlobCOVER.La primera versión del sistema, presentada enfebrero de 2008, no será distribuida debido avarios obstáculos, pero la entrada en serviciode la segunda versión de GlobCOVER se hizoen el mes de julio de 2008.

Esta etapa cartográfica representa un pasogigantesco hacia una mejor gestión de la pro-ducción, la prevención de las insuficiencias y la elaboración de un sistema de alerta de lashambrunas. Éstas son las tres prioridades fijadaspor 25 organizaciones nacionales e internacio-nales que representan a las partes interesadasdel sector agrícola, que definen los ejes demejora de la gestión de la agricultura y reali-zan estos perfeccionamientos en colaboracióncon los demás actores de GEOSS.

Riesgos y equilibrioSe van intensificando los riesgos en el abas-

tecimiento de los alimentos. La Tierra cada vezsufre más por el cambio climático, las necesi-dades energéticas y la creciente demografía.La situación podría cambiar con algunas inver-siones estratégicas en los próximos diez añosque logren cambiar la gestión de los recursosagrícolas y reducir la malnutrición. Dentro deesta perspectiva, se creará un sistema de ges-tión global de la agricultura (Global AgricultureMonitoring System).

Michael Rast aprueba este concepto: “El sis-tema ofrecerá una mejor evaluación y repre-sentación cuantitativa de la situación, quenecesitamos. Podemos conseguirlo uniendolos sistemas de información, como lo haceGEOSS, aprendiendo a gestionar mejor losimpactos de la actividad agrícola sobre elmedio ambiente”.

No hay que olvidar que la agricultura fun-ciona esencialmente basándose en la relaciónde interdependencia que el hombre tiene conel lugar en el que vive, en un frágil equilibrio.Para maximizar la productividad y garantizarla seguridad alimentaria a largo plazo habríaque preservar los ecosistemas y todos sus ele-mentos constituyentes.

Delphine d’Hoop

(1) Global Earth Observation System of Systems.(2) Véanse los proyectos europeos SANY www.sany-ip.eu

y OSIRIS www.osiris-fp6.eu (3) www.brgm.fr/brgm/aegos(4) Social Beneficiary Area – SBA


TELEDETECCIÓN

La carrera del GEOSS

Ante la falta de información sobrealgunos aspectos del planeta,la comunidad internacional se

lanzó a la carrera por la adquisiciónde conocimientos geológicos, que sefue intensificando conforme ibanaumentando los desafíos relacionadoscon el agua, los riesgos naturales, la energía, los recursos minerales y elcambio climático. En unos años, la iniciativa GEOSS empezó a aportarrespuestas. En 2002, la Cumbre deJohannesburgo dio los primerospasos hacia un sistema de informaciónuniforme. Las etapas se siguieronrápidamente: en 2003, la cumbre delG-8 de Evian (Francia) dio prioridad al proyecto y un mes más tarde, la primera Cumbre de Observación de laTierra, en Washington, abrió por fin elcamino: 33 países formaron un grupoad hoc: el GEO – Group on EarthObservations para la preparación deun plan de acción decenal. Está dirigidopor la presidencia de la ComisiónEuropea, los Estados Unidos, China y Sudáfrica.www.earthobservations.org

El último informe del Panel Inter -gubernamental de Expertos sobre elCambio Climático (IPCC, por sussiglas en inglés) de la ONU es cate-

górico: hay que conseguir limitar a 2 °C elcalentamiento del planeta, cueste lo que cueste.Para ello, la humanidad deberá reducir a lamitad sus emisiones de CO2 con respecto a lasde 1990, de aquí al año 2050. Por lo tanto,deberemos consumir menos y mejor la ener-gía de los hidrocarburos, desarrollar las energí-as “limpias”, pero también minimizar nuestrasemisiones a la atmósfera.

La captura y el almacenamiento del CO2

(CAC) se presenta en principio como unasolución idónea. Concierne a las industrias y alas centrales energéticas, responsables de lamitad de las emisiones. Actualmente, los cientí-ficos intentan reducir los costes aún demasiadoelevados de la captura del CO2. En cuanto alalmacenamiento, cuyo coste es relativamentelimitado, la investigación se centra en garanti-zar su eficacia y su seguridad.

El almacenamiento oceánico de forma artifi-cial es demasiado arriesgado para los biotoposmarinos y se ha descartado como solución: laacidificación causada por el CO2 absorbido deforma natural constituye ya de por sí una granamenaza para el medio ambiente. Queda elalmacenamiento geológico, que pretende vol-ver a enterrar lo que fue extraído de las entra-ñas de la tierra en forma de carbón o dehidrocarburos.

El suelo: sumidero natural de CO2

“Se han realizado numerosos avances enestos últimos diez años en materia de caracte-rización y de selección de los lugares adapta-

dos para el almacenamiento”, explica IsabelleCzernichowski-Lauriol, ingeniera geóloga en laOficina de Investigaciones Geológicas y Minerasde Francia (BRGM, por sus siglas en francés)responsable de CO2GEONET, la red de exce-lencia europea sobre el almacenamiento deCO2. “Estos estudios han hecho posible locali-zar por todo el planeta una serie de depósitospotenciales a más de 800 metros de profundi-dad. Estos emplazamientos se caracterizanpor la presencia de capas geológicas porosasy permeables en las que el CO2 puede inyec-tarse con facilidad, así como por la existenciade una roca “tapadera” impermeable, com-puesta por arcilla o sales, que impide quesuba a la superficie. Lo ideal es que esta rocasello tenga muy pocas fracturas u otras aspe-rezas que posibiliten la liberación del CO2”.

Los antiguos yacimientos de petróleo y degas tienen precisamente estas características.

Interesan enormemente a los científicos, puestoque sus propiedades geológicas ya se estudia-ron con detenimiento con vistas a su explota-ción. Son datos recopilados a largo plazo quepermi tirían evaluar muy bien el comporta-miento del CO2 una vez inyectado en el yaci-miento. En el caso de los depósitos de petróleo,esta solución también supondría ventajaseconómicas. De hecho, la inyección de CO2

permite recuperar una parte del oro negro pri-sionero en un yacimiento del que no se puedeextraer de forma convencional.

Este principio de “recuperación asistida depetróleo” ya ha sido utilizado por la industriaen numerosas ocasiones. Actualmente se estáestudiando, dentro del marco de la CAC, en elcampo petrolero de Weyburn, en Canadá, don-de Encana, la sociedad explotadora, recupera e inyecta el CO2 de una fábrica de combustiblessintéticos estadounidense. “Una vez inyectadoen el yacimiento, el CO2 se mezcla con elpetróleo, lo que hace que el oro negro seamenos viscoso, facilitando así su desplaza-miento hacia el pozo de extracción”, explicaIsabelle Czernichowski-Lauriol. “Tras haberremontado a la superficie, se le extrae el CO2

para volverlo a inyectar”.No obstante, con excepción de estas pers-

pectivas de rentabilización, el interés de estosdepósitos de hidrocarburos sigue siendo



El CO2 criando malvasCon el almacenamiento geológico de CO2, todaslas esperanzas de combatir el calentamiento climático están puestas en el subsuelo. Esta técnica permitiría reabsorber una buenaparte de nuestras emisiones… si se consiguendespejar a tiempo las dudas que todo ello suscita.

Yacimientos de carbón

no explotados

Yacimiento de petróleo o de gas al final

de su explotación

Acuíferos profundos

Captura Almacenamiento“de tránsito”

Metano

Petróleo o gas

Barco

Almacenamiento

Transporte

Modelo de captura y almacenamiento del CO2

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limitado. “Fueron perforados muchasveces en el transcurso de su explotación, loque podría hacer que el depósito ya no fueratan estanco”, señala la jefa del proyecto. “Seestán desarrollando cimientos especiales paragarantizar que los pozos se sellen perfecta-mente. Además, su capacidad de almacena-miento es relativamente pequeña y sudistribución geográfica en el mundo es hete-rogénea. Por sí solos no pueden contenertodas las emisiones de CO2 antrópicas”.

Este problema de capacidad reducida seplantea también en el caso de los yacimientosinexplotables de carbón, otro tipo de depósitocontemplado por los investigadores. El carbón,situado a demasiada profundidad para serextraído, suele contener metano. Si allí seinyecta CO2, el carbón lo absorbe prioritaria-mente y libera el gas natural, que puede serrecuperado luego en la superficie. “No obs-tante, se ha estudiado muy poco el almacena-miento de CO2 en el carbón con ‘recuperaciónasistida de metano’. Plantea aún problemastécnicos por la poca permeabilidad del carbóny habrá que seguir investigando durante años

para poder establecer la viabilidad del mismo”,matiza Isabelle Czernichowski-Lauriol.

Los acuíferos profundos, una soluciónprometedora

Queda la principal opción: los acuíferossalinos profundos, con amplias capas geológi-cas porosas y permeables situadas a más de800 metros de profundidad. El agua que con-tienen es mucho más salada que el agua delmar, por lo que no es en absoluto apta para elconsumo. A veces, estos acuíferos encierranyacimientos de hidrocarburos o incluso depósi-tos naturales de CO2. Su potencial es inmenso:mientras que los antiguos yacimientos dehidrocarburos podrían contener un tercio delas emisiones antrópicas generadas en unsiglo, los expertos estiman que la capacidadde los acuíferos salinos es diez veces mayor.Además, están bien distribuidos por todo elplaneta, así que se podrían explotar casi entodo el mundo.

El almacenamiento geológico en este tipode formación geológica ya empezó en 1996en el emplazamiento de Sleipner (Noruega),

donde la empresa Statoil reinyecta el CO2 queproviene del tratamiento del gas natural den-tro de la formación de Utsira, un acuífero are-nisco enterrado a 800 metros bajo tierra en elmar del Norte. Sleipner, primera instalaciónpiloto de almacenamiento geológico de CO2del mundo, está siendo un gran éxito, almenos hasta la fecha.

“No se ha registrado ninguna fuga en losmás de diez años que llevamos inyectandoCO2”, manifiesta satisfecho Andrew Chadwick,geofísico del British Geological Survey – BGS(Reino Unido) y responsable de las tecnologíasde seguimiento en CO2REMOVE. Este proyectoeuropeo pretende establecer protocolos devigilancia del almacenamiento de CO2 basán-dose en varios emplazamientos piloto. Para talefecto, los investigadores estudian el emplaza-miento de Sleipner, pero también el de In Salah,en Argelia, en el que se está inyectando CO2 enun acuífero profundo en la costa, o incluso el deSnohvit, otra iniciativa de almacenamiento geo-lógico mar adentro implantada en Noruega.

Andrew Chadwick prosigue: “Los resultadosde los seis estudios sísmicos en tres dimensio-



Almacenamientode CO2 en un acuífero salino

Inyección de CO2Inyección de CO2 Inyección de CO2Producción de petróleo

Almacenamientode CO2 en un

campo de gasagotado

Almacenamiento de CO2 en un campo de petróleo con recuperación asistida

Almacenamiento de CO2

en yacimientos de carbón con recuperación

asistida de metano

Producción demetano

Capa freática

Terrenos de cubierta más recientes

Acuífero salino

Base cristalina

Terrenos de cubierta más recientes

Acuíferos (carbonatos, arenisca)

Formaciones estancas(arcilla, sal)

Almacenamiento del CO2

Yacimiento de carbón

Yacimiento de petróleo

Yacimiento de gas agotado

Diferentes opciones de almacenamiento geológico del CO2

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nes efectuados en Sleipner son determinantespara comprender los movimientos del flujo deCO2, que se está comportando exactamentecomo habíamos previsto. Remonta hacia lo altodel depósito pero queda bloqueado por la rocasello antes de desplazarse horizontalmente deun lado a otro del pozo de inyección”.

Un proceso más seguro a largo plazoEn los depósitos, varios mecanismos se

accionan para retener el CO2. Dichos meca-nismos, con el tiempo y a diferentes nivelespueden combinarse o sucederse según el tipode depósito concernido. “El CO2 inyectado sesomete a presión previamente para que pasea tener la forma de un gas supercrítico, lo quefacilita su difusión y reduce su volumen”,explica Andrew Chadwick. Para garantizarestas condiciones de presión, los depósitos dealmacenamiento tienen que estar a 800 metrosde profundidad como mínimo.

“El CO2, con la forma supercrítica, es menosdenso que el agua salada del acuífero, por loque emigra hacia la parte alta del depósito: unfenómeno calificado como ‘captura estructu-ral’. A lo largo del tiempo, se prevé que el CO2

se vaya disolviendo progresivamente en el

agua y emigre hacia el fondo puesto que elagua cargada en CO2 es más pesada. Se cal-cula que en el espacio de 7.000 años, todo elCO2 experimentará esta ‘captura por disolu-ción’ en Sleipner. En una escala de tiempomucho mayor, el CO2 podría reaccionar igual-mente con los minerales que lo rodean paraformar carbonatos. En Sleipner, donde la forma-ción Utsira contiene mucho cuarzo y reaccionapoco al contacto con el CO2, probablemente esta‘captura mineral’ tendrá un alcance limitado”.

En resumidas cuentas, si las proyeccionesde los expertos son exactas, cuanto más tiem-po esté almacenado el CO2, menores son losriesgos de fuga. De hecho, el CO2 una vezdisuelto es difícil que se pueda escapar deldepósito y si adquiere una forma sólida, escasi imposible, aunque tal captura mineralsiga siendo poco frecuente, salvo característi-cas geológicas particulares, como en el casode los acuíferos basálticos.

Más vigilanciaAntes de contemplar la posibilidad del

desarrollo comercial del almacenamiento geoló-gico hay que comprobar estas teorías consumo cuidado. Se trata de un enorme desafío,puesto que el concepto abarca una escala detiempo enorme y se lleva a cabo en un entor-no básicamente invisible. “Es una tarea difícil”,comenta Ton Wildenborg, geólogo de laNederlandse organisatie voor toegepastnatuurwetenschappelijk onderzoek – TNO(Países Bajos) y coordinador de CO2REMOVE.“Generalmente, utilizamos instrumentos deconformación de imágenes acústicas, lo quenos permite obtener una visión bastante pre-cisa del comportamiento del CO2 dentro deldepósito y de las capas geológicas limítrofes.Estos análisis se efectúan a intervalos de tiem-po de alrededor de dos años con vistasa seguir de cerca la evolución del proceso. Noobstante, las características geológicas de cadadepósito son extremadamente diferentes. Laestrategia de vigilancia tiene que ser específi-ca para el tipo de formación concernida, suprofundidad, y las características de las rocasque la rodean”.

“CO2REMOVE tiene precisamente ese desa-

fío planteado. A partir de los emplazamientospiloto existentes, intentamos poner a punto lasbases tecnológicas necesarias para la vigilanciay definir las modalidades de su implantación.

Ahora por fin hemos logrado establecer unplan operativo de vigilancia para el complejode In Salah, lo que no fue nada fácil, teniendoen cuenta que esta fábrica de producción degas se encuentra en medio del desierto y que,como todos los demás emplazamientos piloto,tenemos que elaborar el programa de lasmediciones en ese lugar teniendo en cuenta elde los demás equipos de investigación”.

CO2GEONET sigue el mismo objetivo. Laúnica diferencia es que este proyecto se centraen las técnicas de vigilancia que permitendetectar las fugas. “Como actualmente todoslos emplazamientos piloto son estancos, estu-diamos más bien depósitos naturales y zonasen las que emana el CO2 de forma natural ensuperficie”, explica Nik Riley, geólogo del BGSy coordinador de la red CO2GEONET. “Estonos da una idea de cómo se podría comportarel CO2 a largo plazo y así podemos probar laeficacia de los instrumentos de detección defugas. Recientemente, hemos probado en lasinstalaciones de Latera (Italia) una técnica dedetección por helicóptero de las anomalías dela vegetación que puedan deberse a una fugade CO2”.

La CAC, un concepto novedoso hace tansólo quince años, se está desarrollando a unavelocidad fulgurante. Europa, en esta carreracontrarreloj impuesta por la amenaza climática,está en cabeza del pelotón: ya empezó a inves-tigar en esta área a principios de los añosnoventa, época en la cual nadie apostaba porla CAC. Ahora la Unión Europea tiene comoobjetivo en el almacenamiento geológico delCO2 la creación, de aquí al año 2015, de unadocena de emplazamientos piloto. Todo ellocon vistas a desplegar la técnica a escala comer-cial a partir del año 2020, siempre y cuando losresultados de las investigaciones permitandemostrar su inocuidad.

Julie Van Rossom



Solidificar el CO2

La carbonatación mineral de superficie,mucho menos avanzada desde elpunto de vista de la investigación

científica que el almacenamiento geológico,es otra opción para el almacenamiento delCO2. La razón es que el CO2 atmosférico, en su estado natural, reacciona con lasrocas silicatadas para formar minerales carbonatados. Algunos investigadores proponen que se haga reaccionar directamente el CO2 con olivina o serpentina,dos rocas silicatadas muy extendidas.Otros piensan en matar dos pájaros de untiro, carbonatando desechos industriales,como las salmueras alcalinas o las escorias delas acerías. “La carbonatación técnicamentese puede realizar, pero tendría un efectolimitado con respecto a las emisiones de CO2 antrópicas. No obstante, podríaconvertirse en un posible nicho de mercado interesante, a escala de una fábrica, por ejemplo”, señala IsabelleCzernichowski-Lauriol.

CO2GEONET

13 socios – 7 países (DE-DK-FR-IT-NL-NO-UK)

www.co2geonet.com

CO2REMOVE

27 socios – 12 países (AR-DE-DK-FR-IN-IT-NL-

NO-PL-SE-UK-ZA)

www.co2remove.eu

Aprimera vista, Soultz-sous-Forêtsno tiene nada de excepcional. Es unpequeño pueblo típico alsaciano,situado al lado de la frontera fran-

co-alemana, cuyo ambiente bucólico apenasdeja entrever la agitación que reina en unacolina adyacente al pueblo. Desde hace dosdécadas, allí se lleva a cabo un ambicioso pro-yecto de investigación, que tiene por objetivola creación de la primera estación eléctrica degeotermia Enhanced Geothermal System o EGS(o Sistema Geotérmico Estimulado), un con-cepto revolucionario imaginado en los añossetenta en los Estados Unidos, que permiteextraer el calor terrestre donde antes no se podía.

Ingenieros, geólogos, geofísicos, sismólo-gos, conductores, maquinistas de grúa, elec-tromecánicos… Aunque el núcleo duro del“proyecto de Soultz” tan sólo esté formado por

15 miembros permanentes, profesionales dediversos horizontes se relevan constantementeen el emplazamiento. Una intensa actividadque aumentó a partir de enero de 2008, fechaen la que empezó la instalación de los equi-pos de superficie necesarios para transformarel calor de la tierra en energía eléctrica. En elmes de mayo de ese año se celebró el fruto de20 años de investigación desenfrenada. Por fin,esta central geotérmica diferente, resultado deuna colaboración europea financiada con fon-dos públicos y privados, produjo sus primeroskilovatios. Una gran primicia a nivel mundial.

Explotar un medio poco conocidoNo es nada nuevo el concepto de la geo-

termia en sí mismo: la extracción del calorsubterráneo que proviene esencialmente de ladesintegración de los elementos radioactivos de

las rocas de la corteza terrestre. Su desarrollo seaceleró con la crisis del petróleo de los añossetenta. Numerosas centrales geotérmicas detodo el mundo generan ya electricidad o ali-mentan redes de calefacción, pero un ele-mento fundamental las distingue de la centralde Soultz: el agua subterránea. De hecho, lastécnicas existentes (1) se limitan a bombearagua caliente de un acuífero para inyectarla enuna red de calefacción o accionar turbinas quegeneran electricidad.

La originalidad del concepto estudiado enSoultz radica precisamente en que prescindede los recursos hidrogeológicos locales. Dehecho, el agua se inyecta desde la superficieen fracturas naturales presentes en rocas cris-talinas situadas a suficiente profundidad paraextraer una cantidad de calor útil. En el casode la fosa del Rin, zona geológica en la que se

40 research*eu NUMÉRO SPÉCIAL I AOÛT 2008

REPORTAJE

La energía geotérmica, limpia, renovable,constante y bien extendida por el planeta, se explota ya en numerosas centrales térmicasy eléctricas. Actualmente, la investigación elabora nuevas técnicas que harán posible que la geotermia se extienda a más zonas geográficas. Visitamos la central piloto deSoultz-sous-Forêts, en Alsacia (Francia).

La revolucióngeotérmica


construyó la central piloto de Soultz, la rocaestudiada desde hace veinte años por losinvestigadores es el granito.

Albert Genter, del BRGM (siglas en francésde la Oficina de Investigaciones Geológicas yMineras de Francia) es geólogo estructuralista.Ocupa el puesto de coordinador científico dela central de Soultz tan sólo desde septiembrede 2007, pero conoce el emplazamiento desdehace mucho tiempo: su tesis de doctorado tratódel granito de Soultz. “Las experiencias sobreel terreno empezaron en 1987, cuando la per-foración del pozo GPK1 nos permitió obtenerlas primeras muestras y así determinar lascaracterísticas de las fisuras de la roca, utili-zando diversas técnicas de conformación deimágenes por ondas acústicas”, explica apun-tando a un viejo pozo situado delante de lasoficinas de la Agrupación Europea de Interés

Económico (AEIE) “Exploitation minière de lachaleur”, el organismo a cargo del proyecto.

“Así obtuvimos una imagen más precisa delsubsuelo. Los antiguos datos recogidos a lolargo de las campañas de extracción del petró-leo nos proporcionaban poca informaciónsobre las rocas cristalinas subyacentes a lascapas sedimentarias puesto que, al ser pocoexplotables, apenas llamaban la atención delos geólogos. Por el contrario, estos datos nosinformaron del gradiente geotérmico atípicode la región: aquí la temperatura aumentamucho más en función de la profundidad queen otros sitios”.

“Los investigadores estadounidenses queimaginaron el concepto EGS lo llamaron pri-mero Hot Dry Rock Geothermy (literalmente:“geotermia de las rocas calientes secas”). Perolos experimentos que se realizaron en Soultzdemostraron que en realidad el granito de eselugar no es seco. Allí existe agua natural, enpequeña cantidad, pero suficiente para poderser explotada en la central geotérmica. De ahíque este acuífero salino haya servido dedepósito para bombear el agua destinada a serreinyectada en el sistema de fracturas”.

Pero si la central utiliza un acuífero, ¿elproyecto deja de ser original? “En absoluto”,asegura Albert Genter. “Simplemente hemossido oportunistas. Se bombea el agua in situ,

pero se inyecta de inmediato en un sistema defisuras que antes estaba prácticamente seco”.

Abrir la rocaLas investigaciones exploratorias permitieron

descubrir la existencia de una red de fracturasbastante desarrollada para poder servir de sis-tema de circulación geotérmica, pero el aguano podía inyectarse directamente, al estar obs-truidas las fracturas del granito por depósitosnaturales, calcita y otros depósitos silíceos,arcillosos y ferrosos. Antes de iniciar las prue-bas de circulación para probar las cualidadesdel sistema, hubo que actuar sobre el mediopara hacerlo explotable.

“Para ampliar las fracturas y mejorar laconexión de la red natural con las perforacio-nes, utilizamos dos técnicas. El método clásicofue la estimulación hidráulica, que consiste eninyectar miles de metros cúbicos de agua conuna fuerza suficiente como para volver a abrirlas fracturas de la roca. El inconveniente quetenía esta técnica era que provocaba ligerosmovimientos sísmicos. Aunque la mayoría deellos eran de muy baja intensidad, algunosfueron de una magnitud lo bastante grandecomo para poderse sentir (alrededor de 2 enla escala de Richter) (2)”. La estimulaciónhidráulica era una operación muy delicada. En2006, en Basilea, donde un grupo de

REPORTAJE


Esquema del principio de la geotermia en Soultz

Perforación dereinyección

Intercambiadorde calor

Bombeo delagua a 200º

-1.000 m

-2.000 m

-3.000 m

-4.000 m

-5.000 m

Reinyección deagua enfriada

Producción deelectricidad

Granito calientefracturado

Circulación del agua en las fracturas de la roca caliente

Perforación de producción

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Los tres pozos geotermales de la central. GPK2 (a la derecha) está provisto de una bomba de árbol largo LSP (Line Shaft Pump) cuyo motor está enla superficie y la bomba 350 metros másabajo. Para determinar cuál será el sistemamás resistente a las condiciones extremasde las perforaciones, se probará en elGPK4 una bomba electrosumergible detipo ESP (Electric Submersible Pump), cuyo motor y cuya bomba se encuentranen el pozo. ©

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investigadores trabajaba en un proyectosimilar, desencadenó un terremoto de 3,4 gra-dos de magnitud.

“Desde el punto de vista científico, estosfenómenos microsísmicos tan débiles eranpositivos, puesto que demostraban la eficaciade la estimulación. Pero surgieron problemasconcretos: existían muchas viviendas en lasinmediaciones de la central y, evidentemente,había que tomarlas en cuenta. Asimismo, laestimulación hidráulica no estaba dando losresultados esperados, puesto que la conectivi-dad de los pozos seguía siendo muy escasa.Por lo tanto, decidimos estimularlos química-mente. Se diluyeron ácidos suaves en el aguay se inyectaron en el subsuelo, para disolverlos depósitos hidrotermales que quedaban”.

Y fue todo un éxito. En 2006, las pruebasde circulación demostraron que tanto las esti-mulaciones químicas como las hidráulicashabían permitido mejorar de forma satisfacto-ria los rendimientos hidráulicos del sistema.Por lo tanto, el proyecto de Soultz pasó a laetapa siguiente con la construcción de la cen-tral eléctrica.

Entre la superficie y la profundidadA cerca de 1 km de las oficinas de la AEIE,

en una pequeña colina, se encuentra el cuartelgeneral de Soultz, el lugar donde está instala-da la central eléctrica propiamente dicha. Unlaberinto inextricable de tuberías rodeado porgrandes estructuras: dos chimeneas rojas, losseparadores y una enorme plataforma verde,el refrigerador. “Los separadores sirven paradisociar el agua líquida y el vapor. Al haberestado el pozo varios meses en reposo, elagua geotérmica bombeada contiene aúnnumerosas partículas de roca así que no puedeser reinyectada tal cual en la perforación deinyección. Estas impurezas podrían taponar losfiltros y estropear el material de la central”.

“El refrigerador se utiliza para licuar el iso-butano, el fluido transportador de calor querecupera el calor de las aguas geotermalesdentro de los intercambiadores de calor y queactiva la turbina de la central. Teniendo encuenta que ninguna fuente de agua bastantefría está accesible in situ, optamos por unsistema de enfriamiento por aire con nueveventiladores”.

Al final del refrigerador, la turbina, elementoclave de la central, está aislada preciosamente

dentro de una caja específica. Unida al gene-rador, dicha turbina produce la electricidad yla envía a la red nacional. El intercambiador decalor se encuentra justo al lado, formando unentramado de cilindros y de tubos, por los quecirculan las aguas geotermales y el isobutano.

En el centro de estos equipos de superficie,se eleva el corazón de la estación, la tripleestructura geotérmica, tres pozos que llegan alos 5.000 metros bajo tierra. Allí se encuentranlas estructuras más antiguas, que centraron elinterés de los investigadores antes de que seles acoplara el material de superficie de lacentral. GPK3 es el pozo de inyección, a tra-vés del cual se inyecta el agua en el subsuelo.Esta última es recuperada después por lospozos de producción GPK2 y GPK4, quetransportan el agua geotérmica hasta las instala-ciones superficiales. En la superficie, los broca-les de los pozos están a seis metros de distancia,pero en profundidad, la distancia de separaciónaumenta a aproximadamente 650 metros.

“Esto posibilita que el agua circule en lasfracturas el tiempo suficiente para calentarse.Al principio, pensábamos en una profundidadque permitiera lograr los 200°C, el punto deebullición de los fluidos transportadores decalor utilizados entonces. Pero con la pérdidade calor al salir, el agua recuperada no supe-raba los 170°C-180°C. Por suerte, hoy en díaexisten fluidos orgánicos como el isobutano,calificados como binarios, cuyo punto de ebu-llición es más bajo. Al perforar los tres pozosdescubrimos que el gradiante geotérmico noera constante. Cuanto más se cavaba, menosconsiderable era el aumento de temperatura.Ahora sabemos que la profundidad óptima sesitúa entre los 3.000 y 3.500 metros”.

Los desafíos para el futuroAdemás de los tres pozos explotados para

recuperar el calor subterráneo, se han realizadootras dos perforaciones en Soultz: GPK1, a3.600 m, para las investigaciones exploratorias,y el muy importante ESP1, a 2.200 m, destinadoa supervisar el buen funcionamiento de lacentral. Está provisto de un gran número desensores térmicos e hidráulicos. “Al principio,tenía que ser mucho más profundo. Perodurante su creación se fue desviando hori-zontalmente y tuvimos que parar las obras.

Una decepción desde el punto de vista geo-térmico, pero una gran suerte desde el puntode vista geológico. Esta perforación permiteextraer muestras enteras de granito y obteneruna idea más precisa de la estructura y lanaturaleza de la roca, ya que las muestrasrecogidas en los demás pozos nos llegan enpedazos, a partir de los cuales tan sólo podemosdeducir la composición de origen de la roca”.

ESP1 no es la única herramienta de vigilanciade Soultz. En efecto, desde principios de losaños noventa se creó una red de pozos deobservación sísmica en torno al emplazamiento.Al igual que en el caso de ESP1, estos pozosde 1.500 metros son antiguos pozos de petró-leo, recuperados para las investigaciones. “Losdatos de estas estaciones sísmicas se comple-tan con los recibidos por la Red Nacional deVigilancia Sísmica (RéNaSS, por sus siglas enfrancés) situada en Estrasburgo”.

El proyecto de Soultz, con la creación deuna red de fracturas eficaz, el montaje de lacentral acabado y la producción de los prime-ros kilovatios de electricidad en junio de 2008,ya ha logrado su principal objetivo. Los desa -fíos para el futuro no son menos ambiciosos.“Aunque ya hayamos efectuado numerosaspruebas de inyección y de producción, estasúltimas nunca se han prolongado más allá dealgunos meses”, explica Marion Schindler,geofísica del BGR (Bundesanstalt fürGeowissenschaften und Rohstoffe, Alemania),encargada de la recogida y centralización delos datos hidráulicos y térmicos del emplaza-miento. “Para los próximos años, tenemosprevisto recopilar numerosos datos sísmicos,de temperatura, de presión o de calidad de lasaguas geotérmicas. Todo ello con vistas adeterminar el comportamiento de las fracturasa largo plazo”, declara entusiasmada. “Se tratade información esencial para las centrales deeste mismo tipo que se están construyendo entodo el mundo, pero también para las que seconstruyan en el futuro”.

J. V. R.(1) Nos referimos aquí a los sistemas geotérmicos de baja

y alta energía.(2) Las citas no atribuidas son de Albert Genter.


REPORTAJE

www.soultz.net

Principio de estimulación hidráulica.Esta operación se puede realizar por inyección deagua bajo presión o por desincrustación. El aguahace que las rocas se deslicen ligeramente a lo largo de las fracturas (dibujo 2). Al aflojar la presión, ya no están imbricadas, dejando el espacionecesario para que circule el agua (dibujo 3).

© GEIE Exploitation Minière de la Chaleur.

1 2 3

El metano (CH4), principal componente del gas natural, tiene su cara y sucruz. Por un lado, ofrece un poder energético 30% superior al del petróleo,desprende menos CO2 en la combustión y sus reservas son el doble de grandes. Por otro, es un potente gas de efecto invernadero del que cadamolécula absorbe 23 veces más radiación solar que una molécula de CO2,en un periodo de 100 años.

La cuestión de la explotación del meta-no fue relanzada por el descubrimientode los hidratos de metano en los añosnoventa y, por lo tanto, de nuevos

yacimientos potenciales. Este compuestoorgánico toma la forma de una jaula de hielo,en la que el CH4 se queda encerrado. Su for-mación, a alta presión y baja temperatura, seproduce esencialmente por la descomposi-ción de materias orgánicas. Dos tipos demedios reúnen estos requisitos: los taludescontinentales de los fondos marinos, a unoscientos de metros de profundidad, y las zonasde permafrost (suelos siempre congelados), enlas que la menor presión está compensada poruna temperatura mucho más baja. Una varia-ción brusca de estas condiciones provoca unaliberación masiva de metano: hasta 164 cm³de CH4 gaseoso por 1 cm³ de hielo derretido.

Encontrar las reservasPara utilizar a gran escala este maná pro-

videncial, se tendría que disponer de unacartografía completa de los yacimientos, algoque aún dista mucho de ser una realidad. Ensu proyecto HYDRAMED, Daniel Praeg, ocea-nógrafo del Istituto Nazionale di Oceanografiae di Geofisica Sperimentale – OGS – (Italia) hahecho un primer balance de la situación en elMediterráneo. “El objetivo del proyecto eraponer a punto una modelización teórica de laszonas de estabilidad de los hidratos de metanopara conseguir identificar lugares potencial-mente interesantes. Desde el año 2006, este

enfoque ha hecho posible que el OGS descu-bra un yacimiento de hidratos de metano enel delta del Nilo (Nile Fan). Otro lugar intere-sante es el Arco de Calabria, porque se han des-cubierto volcanes de lodo (frecuentes fuentes degas) dentro del marco de una colaboración entrelos proyectos HERMES e HYDRAMED. No obs-tante, la tarea que queda por delante esinmensa. Ya va siendo hora de establecer unprograma completo de investigación y explo-ración de los hidratos de metano en Europa”.

Jérôme Chappellaz, glaciólogo delLaboratorio de Glaciología y Geofísica delMedio Ambiente (Francia) y participante en elproyecto EPICA (1), se interesa por la influen-cia que el metano ejerce sobre nuestro clima.EPICA llevó a cabo la perforación del hielo, afin de obtener muestras, a una profundidad de3.270 metros en la Antártica, lo que equivale aremontarse hasta 300.000 años en el tiempo.Conforme explica: “El análisis de la composi-ción de las burbujas de aire permite conocerprecisamente los índices de C02 y de CH4 enla atmósfera en el transcurso del tiempo y losresultados no dejan lugar a dudas: la concen-tración en metano nunca ha sido tan elevadacomo ahora. Además, existe una correlaciónmuy reproducible entre la variación del índicede CH4 y la evolución del balance de radia-ción de la Tierra”. ¿Eso quiere decir que esmejor no explotar los depósitos de hidratos demetano? ¿Existe el riesgo de una desgasifica-ción masiva si tocamos los yacimientos dehidratos de metano? “No forzosamente”, res-

ponde Jérôme Chappellaz. “Ningún dato delos 800.000 años examinados revela que sehaya producido ninguna desgasificación masi-va que llegara a la atmósfera. Ahora bien,las condiciones de presión y temperaturahan variado mucho. Además, los océanos en -cierran bacterias que, a falta de luz, se ali-mentan de metano. Parece ser que esta barreranatural desempeña un papel crucial en la auto-rregulación del CH4”.

En total, los fondos marinos y las zonas depermafrost contendrían aproximadamente5.000 gigatoneladas de hidratos de metano, esdecir, tanto como las reservas de petróleo, gasnatural y carbón juntas. Pero como están dis-persas en los sedimentos, tan sólo pueden serextraídas por perforación convencional, y aúnse tienen que desarrollar las técnicas deexplotación y transporte. Paralelamente, sedeben aclarar y cuantificar los riesgos que ellosupone para el planeta.

Marie-Françoise Lefèvre

(1) Véase también la página 46, “800.000 años bajo el hielo…”


METANO

¿Doctor Jekyll o Mister Hyde?

EPICA

12 socios – 10 países (BE-CH-DE-DK-FR-

NL-IT-NO-SE-UK)

www.esf.org

HERMES

50 socios – 15 países (BE-DE-ES-FR-GR-

IE-IT-MA-NL-NO-PT-RO-SE-TR-UK)

www.eu-hermes.net

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Análisis del monóxido de car-bono (CO) para determinar las

relaciones isotópicas entre éstey el metano (CO/CH4) contenidoen botellas de aire provenientes

de la neviza en la Antártica.

Fuente de civilizaciónEl hombre, desde siempre, ha explotado las

propiedades de las rocas y los minerales. Laedad de piedra, hace 2,5 millones de años,estuvo marcada por la creación de herramien-tas de sílex para la caza, después se utilizó lapiedra para las casas y las prácticas religiosas.Siguió la edad del cobre, hacia el 2500 a. C.,en la que nació una artesanía secundaria y laexplotación de los metales a partir de su formanativa, por martilleo de las pepitas en frío o encaliente.

Con la edad del bronce apareció la metalur-gia, técnica de extracción de los metales queemplea hornos a alta temperatura, para fundircobre a 1.084°C y obtener bronce, aleación a 90/10 de cobre y estaño. Y finalmente, laedad del hierro apareció hacia el año 1100 a. C.con la reducción de los óxidos de hierro a tem-peraturas superiores al punto de fusión del

hierro. A igual peso, el acero ofrece armas y herramientas mucho más resistentes que elbronce. Las aleaciones de hierro y los objetosde acero han desempeñado un papel deter-minante en el desarrollo de las civilizacionesy las tecnologías humanas, y aún seguirá desem -peñándolo durante mucho tiempo.

Minerales por todas partesHoy en día, los productos de la industria

de los minerales se encuentran en todos lossectores de nuestras sociedades. Los micro-procesadores de nuestros ordenadores estánhechos de silicio, galio, germanio. No puedehaber prospección de petróleo o túneles sin labentonita, una arcilla que posibilita la perfo-ración. El papel debe su blancura al talco y alcaolín. Los dentífricos tienen caliza pulverizada.Los edificios están hechos de arena, gravay cemento.

Además de las fuentes de energía como loselementos radiactivos, existen tres categoríasprincipales de minerales. Primero los metalífe-ros como la calcopirita (cobre), la hematita(hierro), la pentlandita (níquel) y la esfalerita(zinc). Algunos existen en estado puro, comoel oro y la plata. Después vienen los mineralesindustriales, como el talco, el silicio, la sal, losfosfatos, el grafito, la potasa, por citar tan sólolos más corrientes. Y finalmente, en el campode la construcción, se encuentran la caliza(cemento, piedra de talla), la arena y la grava(terraplenado, hormigón), la arcilla (ladrillos),así como el granito, el mármol, la pizarra yel esquisto (piedra de talla). Todas las obras deingeniería civil dependen de estos componen-tes agregados: alrededor de 3 mil millones detoneladas de arena, grava y de piedras trituradassatisfacen las necesidades de la construcción enEuropa.


RECURSOS

El hombre mineral

Dentro de las rocas, los minerales son los pilares de la tecnología y la economía. Para garantizar cierta independencia, Europa tiene que ampliar sus actividades de extracción, particularmente de minerales metálicos. Una prospección que requiere tecnologíaspunteras tanto como investigación.

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Numerosas industrias de productos finales(automóvil, aeronáutica, vidrio, cerámica,plástico, papel, los cosméticos…) dependendel sector de los minerales, que afecta a millo-nes de empleos en Europa. Pero el crecimien-to de la economía mundial y la llegada denuevos países con una gran demanda intensi-fican la competencia para acceder a los recur-sos. China, entre otros, ha multiplicado susimportaciones de minerales y metales por unfactor de 2 a 10 en esta última década, todoello llevando a cabo políticas comerciales derestricción de las exportaciones con cuotase imuestos.

Resultado: en estos últimos cuatro años, elprecio de todos los minerales se ha disparado,en particular el del níquel, el cobre, el zinc yel mineral de hierro. Por ejemplo, un gramode oro valía de media menos de nueve dóla-res en 2001, mientras que llegaba a valer unos32 dólares en los primeros meses de 2008, loque significa que su valor casi se ha cuadru-plicado en siete años. En cuanto al zinc, suprecio ha aumentado en más del 300% entre2004 y 2007.

Dependencia europeaEsta demanda creciente pone en peligro el

abastecimiento de la Unión, que consumeaproximadamente el 25-30% de la producciónmundial de metales, mientras que apenasextrae el 3%. La desaparición de las actividadesmineras en numerosos países comunitariosfragiliza también las exportaciones europeasde tecnologías, equipos y servicios que sederivan de ellas, así como los conocimientosacumulados y su sector de investigación.Huelga decir que las políticas industriales y deinvestigación son determinantes para encon-trar y mantener un equilibrio entre el consumoy la producción de los recursos minerales.

Como en los demás sectores, la industriamineral necesita la investigación y el desarrollopara seguir siendo competitiva, particularmenteen materia de teledetección de recursos, metalo-genia, geofísica, geoquímica, SIG (Sistemas deInformación Geográfica) y de técnicas de mode-lización. “No hay que dormirse en los laureles,si bajáramos de nivel las consecuencias seríanmuy serias. Bruselas se está concienciando deello y tiene previsto relanzar la investigación geo-lógica, del tratamiento de los minerales, la meta-lurgia y la extracción”, señala Pär Weihed, de la

Universidad Tecnológica de Luleå (Suecia), responsable de la sección de exploración de laPlataforma Tecnológica europea de RecursosMinerales Sostenibles (1).

Destaca que: “Aunque los recursos esténdistribuidos de forma desigual, el nivel actualde extracción de la Unión Europea es dema-siado bajo. El potencial geológico existe envarias regiones que no explotan lo suficientesus tierras por razones legislativas o ecológicas.Ahora bien, dependemos del 80 al 100% de lasimportaciones de cobalto y de los elementosdel grupo del platino, níquel e hierro mientrasque existen yacimientos europeos que contie-nen estos metales”.

La extracción, poco rentable en los añosochenta y noventa, se tendría que replantearteniendo en cuenta la fulgurante subida de losprecios. Pär Weihed prosigue: “Creo que nues-tra cuota de mercado en la producción globalpodría pasar del 3 al 5-6%, lo que correspon-de más con nuestro peso demográfico. Laexploración moderna y la investigación geo-lógica aumentarán la producción domésticade todos los metales ferrosos y de base, asícomo de los metales preciosos”.

Nuevas tecnologías de exploraciónEn todo caso, ésta es la dirección mostrada

por la Agenda Estratégica de la PlataformaTecnológica, que tiene como prioridad lasnuevas tecnologías de exploración que haganposible la representación de los recursos encuatro dimensiones. PROMINE, un proyectomultidisciplinario europeo, va a optimizar losdatos de evaluación de los minerales paraaumentar las capacidades de inversión de laindustria.

La nueva generación de información geoló -gica estará almacenada en bases de datos de SIG

en tres dimensiones. Los mapas geológicosactuales en dos dimensiones se harán redundan-tes en un futuro cercano. La representación geo-ló gica en 3D empezará por las regiones en lasque exista ya suficiente información sub terránea,como las provincias mineras históricas.

Seguidamente, PROMINE tendría que mode-lizar en cuatro dimensiones esas regiones, inte-grando datos como su historia geológica queincluyan los sistemas hidrotermales, las zonasmetalíferas, las deformaciones tectónicas, lahidrogeología, la geoquímica, el magnetismo,la gravedad, los seísmos, el electromagnetismo,la conductividad eléctrica natural y la radiacti-vidad natural. Esta modelización representarála evolución geológica de estas provincias has-ta unos 5.000 metros de profundidad, en unaduración de varios centenares de millones deaños. Servirá de guía para descubrir nuevosyacimientos, profundos y escondidos. El pro-yecto de 30 millones de euros estará financiadoen un 50% por el Séptimo Programa Marco deinvestigación.

Este tipo de representación geográfica exis-te ya con el nombre de CEM (Common EarthModels) en Australia o en Canadá, países quesiempre han apoyado la investigación geológi-ca. En Europa, la cobertura integral en cuatrodimensiones tan sólo se terminará dentro decuatro a cinco años por razones logísticas.

Delphine d’Hoop

(1) European Technology Platform for Sustainable MineralRessources (ETP-SMR), www.etpsmr.org


RECURSOS

Su peso en minerales

¿Usted duda de la importancia de los recursos minerales en su vida? Pues bien,tome aproximadamente 730 toneladas de piedra, arena y grava, 30 toneladas decemento, 15 toneladas de mineral de hierro, algo menos de sal, 9 toneladas

de rocas fosfatadas, así como 9 toneladas de arcilla, 2,7 toneladas de bauxita (mineral de aluminio), 600 kilos de cobre, 420 kilos de plomo, 300 kilos de zinc y 50 kilos de oro. Añadaunas 30 toneladas de minerales y metales diversos, y obtendrá el consumo estimado en mine-rales de un solo estadounidense a lo largo de toda su vida, es decir, 840 toneladas en total.

www.mii.org

PROMINE

www.promine.com

Explotación artesana de oro a lo largo del río Mekong,en Houay-Gno, en la región de Luang-Prabang (Laos).


BREVES

Y hablando del planeta…

800.000 años bajoel hielo…

Recientemente, una muestra de hielo sacada en la Antártica a 3.270 metros de profundidaddentro del marco del proyectoEPICA (European Ice Coring inAntartica) ha permitido observarlas variaciones del dióxido decarbono (CO2) y del metano (CH4)en el transcurso de los últimos800.000 años. Es la primera vezque se ha examinado una muestrade hielo tan antigua. Se hanobtenido numerosos datos quedemuestran que, en todo elperiodo cubierto por la muestra,nunca han sido tan altas lasconcentraciones en la atmósferade ambos potentes gases deefecto invernadero (GEI) como hoy en día.La muestra también ha reveladoun nuevo ciclo de variación delCO2 en varios miles de años.Asimismo, se ha descubierto queexiste una fuerte correlación entre el aumento del metanoatmosférico y la intensificación delos monzones del Sudeste Asiático.Más sorprendente aún, parece ser

que la fluctuación rápida de estegas delimita cada periodo glaciarlo que, según los expertos, estaríarelacionado con las variaciones dela circulación termohalina, unfenómeno que la climatología noha podido explicar bien. Todosestos datos tan valiosos serán degran ayuda para los investigadoresen su trabajo de identificación delos impactos del calentamientoclimático.

www.esf.org

…y 6.000 años bajo la arena

Según las conclusiones de unnuevo estudio publicado por unequipo de investigadores dirigidopor el geólogo Stefan Kropelin de la Universidad de Colonia(Alemania), el Sahara tardó enformarse 2.000 años y no algunossiglos, como afirmaba la últimateoría sobre su formación.Difícilmente se puede imaginarque hace 6.000 años abundabanlas verdes sabanas, los ríos y los

lagos en lo que ahora es ungigantesco horno. Hace 4.800 años,como consecuencia de ladisminución de los monzones, la cubierta vegetal empezó a desparecer dando pasoprogresivamente a las ampliasextensiones de arena de dosmilenios más tarde.

acabada la descontaminación,se recuperan las sustanciasabsorbentes y se regeneran paravolverlas a utilizar. La técnica ya seha utilizado con éxito en Rusia y enUcrania, donde ha logrado limpiarsuelos contaminados con residuospetroquímicos y pesticidas.Esta nueva arma contra lacontaminación, fruto de unacolaboración pública y privada, va a ser muy útil para combatir la contaminación existente en los casi 1,5 millones de “puntosnegros” que existen en Europa.

www.cleansoilproject.info

Geotermia extrema

¿Se puede aumentar drásticamenteel rendimiento energético de lageotermia explotando zonasgeológicas totalmenteinexploradas? IDDP (Iceland DeepDrilling Project), un proyecto deinvestigación islandés, quizás tengala respuesta para esta pregunta.Este proyecto, lanzado en 2004,pretende determinar la factibilidadde la explotación de sistemasgeotérmicos con un potencialenergético muy alto. Los científicos de IDDP tienenprevisto hacer un pozo de 5 km de profundidad en la zonavolcánica de Krafla, en el norte de Islandia, con la idea de llegar a un depósito hidrotermal cuyastemperaturas se elevan a unos400ºC, y en el que hay fluidos en estado supercrítico.El principal objetivo es llegar a estos fluidos y analizar sucomposición exacta. Lasperforaciones preliminares seiniciaron a mediados de junio de2008 y a partir de ahí se empezó a cavar un primer pozo de 3 km.“Cuando hayamos logradodeterminar la naturaleza exacta del

Estos resultados se han obtenidoanalizando numerosos indicadorespropios del paleoambiente(pólenes, esporas, micro -organismos…) de las muestras de sedimentos extraídas en el lagoYoa, al norte del Chad. Este es unode los pocos puntos de agua quetiene la región, alimentado por unacuífero subterráneo, y constituyeun lugar privilegiado para elestudio del período húmedo delSahara, puesto que sus capassedimentarias no han desaparecidopor la erosión. Con las conclusionesdel estudio se rectificarán losmodelos climáticos de previsión,herramientas esenciales paraanticipar los efectos delcalentamiento planetario.

www.uni-koeln.de

Descontaminacióna bajo coste

Regenerar in situ los sueloscontaminados de forma limpia y a bajo coste es el objetivo de un nuevo método recientementedesarrollado por el proyectoeuropeo CLEANSOIL. En laactualidad, a menudo eltratamiento de la contaminaciónimplica el desplazamiento de latierra contaminada, ya sea paralimpiarla o depositarla en otrolugar. Un sistema muy caro y queno se puede aplicar en todossitios: por ejemplo, es imposibleexcavar los terrenos en los queexisten construcciones.El nuevo procedimiento puesto a punto por CLEANSOIL consiste en una red de tuberías dispuestahorizontalmente en el suelo. Loscontaminantes, transportados por las aguas de superficie que seinfiltran en la tierra, son despuéscaptados por bolsas con sustanciasabsorbentes previamenteinsertadas en las tuberías. Una vez

Almacenamiento y archivo de lasmuestras de hielo extraídas en elmarco del proyecto EPICA.

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Stephan Kropelin en misión en el Sahara sudanés.


BREVES

fluido geotermal, conseguiremosponer a punto las herramientasy las técnicas adecuadas paraexplotar su calor”, declara,entusiasta, Gudmundur ÓmarFriðleifsson, geólogo jefe delproyecto. Es la primera vez que secontempla trabajar en condicionestan extremas de temperatura, al nosuperar las fuentes geotérmicasactuales los 250°C.

www.iddp.is

¿El calcio es un aliado contra el CO2?

Un equipo de investigadores de la Universidad de Newscastle(Reino Unido) estudia un nuevoprocedimiento que permitiríaexplotar el papel natural de“sumidero de carbono” queasumen los suelos. El proceso sebasa en la fijación del CO2

atmosférico de las plantas: endeterminadas condiciones, estasúltimas liberan una parte del CO2

que absorben en el suelo, en forma de ácido.En la mayoría de los casos, este CO2

vuelve a la atmósfera o pasa a las aguas subterráneas. Pero enlos suelos ricos en calcio, el ácidoreacciona con este último paraformar carbonatos de calcio, uncompuesto estable (es la caliza que

todos conocemos) durante unlargo periodo de tiempo. Losinvestigadores estiman que seríaposible impulsar este mecanismode fijación enriqueciendomasivamente los suelos con calcio.Según sus cálculos, el método, cuyavalidez está siendo actualmentecomprobada en laboratorio, podríacontribuir a la reducción del 5-10%de las emisiones del Reino Unido. Siresulta ser eficaz, se desarrollarán

primero en apoyar la posibilidad dela existencia de tal “georeactor”, pero lo situaba a nivel del núcleo, lo que hacía que su teoría fuera poco verosímil.Recientemente, Rob de Meijer de la University of the Western Cape(Sudáfrica) y Wim van Westrenen de la Free University of Amsterdam(Países Bajos) han vuelto a formularesta hipótesis, localizando el reactoren el manto terrestre, justo en lafrontera con el núcleo. Los dosinvestigadores apoyan su hipótesisen un estudio que revela unadiferencia de concentración en142Nd, un isótopo del neodimio,dentro de las rocas terrestres y decondritos, un tipo de meteorito. A partir de estos resultados, los investigadores dedujeron queprobablemente se encontraba unafuerte concentración de uranio, torio y potasio en la interfaz entre el núcleo y el manto. No obstante, la teoría seguirá siendo puraespeculación a la espera de la puestaa punto de detectores gigantes deneutrinos, los únicos capaces dedetectar las regiones geológicas enlas que se producen importantesreacciones radiactivas.

Influencia magnética

El campo magnético terrestrequizás sea invisible, pero ejerceuna influencia muy importante en nuestras vidas. Tras haberanalizado la actividad del campogeomagnético de 1948 a 1997,Oleg Shumilov, del Institute ofNorth Industrial Ecology Problems(Rusia), ha registrado tres picos estacionales anuales que comportan extrañascorrespondencias con lafluctuación del número desuicidios de la ciudad rusa deKirovsk. Además, el investigador,

expertos, el geomagnetismopodría intervenir en la regulaciónde nuestro reloj biológico. Algunasvariaciones del campo magnético,particularmente fenómenosextremos como las tormentasmagnéticas, podrían ejercer suinfluencia de manera notableen una parte de la población…

www.kolaklub.com/am/inst/

ksclink.htm

Producción geotérmica de electricidad en Krafla (Islandia).

modelos digitales con vistas adefinir la velocidad de absorción y la cantidad de CO2 captado segúnel tipo de suelo. Los resultadossaldrán a principios de 2009.

www.epsrc.ac.uk

Manto nuclear

¿Las entrañas de la Tierra encierranreactores nucleares? Algunosindicios de la factibilidad de talreacción en el estado natural fueronregistrados en los años setenta en lamina de uranio de Oklo, en Gabón,en la que se había dado un extrañofenómeno: una parte del mineral era pobre en 235U, lo que parecíaindicar que se había producido unafisión nuclear de forma espontánea.El físico Marvin Herndon fue el

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Ejemplo de pradera rica en calcio,en la que se podría explotar un mecanismo de fijación natural parareducir las emisiones de CO2.

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Representación tridimensional del campo magnético terrestre,según el modelo Tsganenko 87. El campo magnético está representadoen forma de “conchas” en las que lasbases de las líneas de fuerza en lasuperficie de la Tierra tienen la mismalatitud magnética.

utilizando 6.000 ecografíasefectuadas entre 1995 y 2003,comparó las variaciones de ritmocardíaco de los fetos con laactividad geomagnética terrestre.En el 15 % de los casos, algunasperturbaciones del ritmo cardíacode los fetos coinciden con periodosde gran actividad geomagnética.Estos resultados, presentados enabril de 2008 con ocasión de lareunión anual de la Unión Europeade Geociencias, se añaden a unalarga lista de investigacionescientíficas que han puesto de relieveun vínculo entre magnetismo y salud física o mental. Según los

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iEste ácaro, cuyos órganos internos están completamente intactos,

data de hace 12-15 millones de años. Al pie de los Andes, cerca de

Iquitos (Perú), un grupo de investigadores descubrió insectos,

algas y otros microorganismos fosilizados en trozos de ámbar,

verdaderas joyas incrustadas en las riberas del Amazonas. Los científicos

del laboratorio francés Paléobiodiversité et Paléoenvironnements (CNRS)

intentarán secuenciar los posibles fragmentos de ADN con vistas

a su estudio filogenético. Este descubrimiento demuestra que la región

ya albergó hace mucho tiempo una biodiversidad abundante.

El ácaro de ámbar

Septiembre de 2008 researcheu - European Commission...

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