Los tsunamis son unas manifestaciones fuertemente energéticas de la dinámica de nuestro planeta, espectaculares, pero también responsables de algunas de las catástrofes naturales recientes más tristes.
Los tsunamis de Japón en 2011 y del sudeste asiático en 2004 y su difusión a nivel global por redes cambiaron por completo nuestro imaginario colectivo al respecto de estos fenómenos (Fig. 1). Las estimaciones de víctimas mortales para ambos eventos son terroríficas, en Japón murieron cerca de 16.000 personas (hay todavía más de 2.500 desaparecidos) y en Indonesia fallecieron más de 280.000 personas.
Sus efectos nos resultan inquietantes. Un ejemplo claro es la película Lo imposible (2012), dirigida por J. A. Bayona, que narra la historia real de una familia que sobrevivió al devastador tsunami de 2004. Otro ejemplo es la preocupación por que se pueda repetir una catástrofe como la sucedida en la central nuclear de Fukushima, dañada por el tsunami de 2011, y que continúa generando contaminación y riesgo debido a los problemas aún no resueltos en su control.
La mayor parte de los tsunamis se generan como un efecto colateral de un gran terremoto.
¿Qué necesitamos para que se produzca un tsunami? Dos cosas:
Un terremoto tan grande como para modificar la superficie del planeta
Que el terremoto ocurra bajo el mar.
Cuando se genera un terremoto de gran magnitud (Fig. 2), si se produce cerca de la superficie de nuestro planeta pasan dos cosas, por un lado una rotura y desplazamiento de la superficie del planeta y por otro las conocidas ondas sísmicas que se propagan desde la zona de rotura y hacen vibrar el terreno.
Figura 2. Esquema temporal del proceso de generación de un Tsunami. Necesitamos un terremoto que deforme la superficie del fondo del mar, de forma que desplace hacia arriba el agua del mar. Esta agua desplazada, al buscar su equilibrio gravitacional genera una onda que se propaga por el océano hasta llegar a la costa. Al llegar al litoral el tren de ondas se frena con el fondo marino más superficial y construye el tsunami. A mayor masa de agua desplazada por el terremoto, mayor velocidad de las ondas y mayor el tsunami resultante. Grafico: Javier Elez.
En geología llamamos falla a la fractura por la que se produce el desplazamiento del terreno. Para que os hagáis una idea el terremoto de Japón de 2011 desplazo hasta 2,4 metros la isla de Honshu, la mayor del archipiélago Japonés.
Si el desplazamiento de la corteza terrestre durante un terremoto ocurre bajo una gran masa de agua, como en el fondo del océano, el movimiento del suelo marino empuja la columna de agua que tiene encima. Si esto sucede a una profundidad de unos 4.000 metros, implica que se están moviendo cuatro kilómetros de columna de agua.
Cuanto mayor sea la magnitud del terremoto, más extensa será la zona afectada y mayor la cantidad de agua desplazada.
En ese momento el agua sube sobre su nivel habitualy luego por gravedad baja, oscilando de forma similar a cuando tiramos una piedrita a un lago y se forman las típicas ondas. La consecuencia de este movimiento oscilatorio es una onda estacionaria en el mar (Fig. 3).
Figura 3. Ondas en el agua que se propagan de forma concéntrica al origen, igual que un tsunami. Fuente Wikipedia.
Estas ondas se mueven por los océanos a velocidades de cientos de km/h. En el océano abierto no son peligrosas, los barcos en muchas ocasiones ni siquiera las notan porque tienen longitudes de onda muy largas (de hasta 300 km) y amplitudes muy pequeñas (menores a un metro). Pueden cruzar el Océano Pacífico de Japón a California en unas 9 horas.
Pero cuando llegan a la costa la cosa cambia, al disminuir la profundidad la onda roza con el fondo, se frena, crece en la vertical y acumula agua y presión. Como el tren de ondas es continuo llega un momento en el que el agua amontonada en la zona litoral crece tanto que se cae hacia el continente inundando las zonas costeras en muchas ocasiones de forma violenta y generando los daños que tenemos todos en la retina.
En japonés, tsunami significa “Ola de Puerto” haciendo referencia a la dinámica del fenómeno, pues en mar abierto no se aprecia y solo cuando llega a la costa es cuando vemos las grandes olas.
En España tenemos registro geológico de Tsunamis, siendo los más recientes en la costa atlántica de Andalucía. El más conocido fue causado por el terremoto de Lisboa en 1755, con más de mil víctimas mortales solo en Andalucía. Este terremoto provocó en las costas andaluzas un tsunami con olas de 10 a 12 m de altura (equivalente a un edificio de cuatro plantas), con tiempos de inundación máximos superiores a los 8 minutos, llegando a inundar zonas situadas a más de 5 km hacia el interior de la costa.
Pero no ha sido el único. En la costa atlántica de Andalucía tenemos registro de siete grandes tsunamis en los últimos 7.000 años, de ellos cuatro se consideran que responden a terremotos de magnitudes muy importantes (mayores a 8)
¿Qué hacer en caso de tsunami? En caso de riesgo de tsunami, debes seguir únicamente las indicaciones oficiales y acudir a fuentes fiables como la Instituto Geográfico Nacional (IGN) o la Dirección General de Protección Civil y Emergencias. Ve a un lugar seguro: aléjate de la costa, desembocaduras y ríos, y sube a una zona alta o planta elevada si ya estás en el agua. Evacúa inmediatamente si escuchas una alerta oficial, sientes un terremoto intenso o prolongado, observas una retirada rápida del mar o escuchas un rugido fuerte como de tren. Mantén la calma, no regreses hasta que las autoridades lo indiquen y conserva una radio a pilas, linterna y suministros básicos.
Autores – Gabriel Castilla Cañamero, Iván Martín-Méndez y Enrique Merino Martínez
Allí donde se manifiesta el mineral, la eternidad habla.
Michel Onfray. Estética del Polo Norte, 2015
A finales de febrero de 1896, el químico Henri Becquerel realizó un experimento curioso: colocó un paquete de sales de uranio junto a una placa fotográfica envuelta en papel negro y las guardó en el cajón de un escritorio. Días después, descubrió que las sales habían dejado unas manchas borrosas en la placa, como si algún tipo de rayo invisible capaz de atravesar los objetos hubiera dejado su huella (Figura 1). Intrigado por la naturaleza de este fenómeno, compartió el hallazgo con una investigadora de doctorado de origen polaco llamada Marie. En junio de 1903, Marie defendió su tesis doctoral titulada: Investigaciones sobre sustancias radiactivas, en la que demostraba que ciertos elementos, como el uranio, emiten energía de forma constante. Pocos meses después, Bequerel, Marie y su esposo Pierre Curie fueron galardonados con el Premio Nobel de Física por el descubrimiento de la radiactividad espontánea.
Figura 1. Plancha fotográfica de Henri Becquerel que fue expuesta a la radiación emitida por el uranio a finales de febrero de 1896. Este tipo de descubrimiento, totalmente casual pero de gran valor científico, se conoce como serendipia. En la imagen se aprecia la forma de una cruz de Malta que se encontraba guardada en el mismo cajón, entre la placa fotográfica y las sales de uranio. Fuente: Archivo Becquerel/Wikipedia Commons.
Apenas un año después, el físico Ernest Rutherford descubrió que los elementos químicos radiactivos se transforman en otros a lo largo del tiempo: el uranio (U), por ejemplo, se convierte lentamente en plomo (Pb). Esta transformación, denominada desintegración radiactiva, ocurre a velocidad constante y predecible (Figura 2). Rutherford sugirió al químico Bertram Boltwood una idea revolucionaria: la posibilidad de usar esta descomposición radiactiva para calcular la edad de una roca midiendo la proporción de los dos elementos presentes en ella. En 1907, Boltwood aplicó por primera vez este principio al binomio uranio-plomo en una serie de muestras de rocas y estimó que algunas de ellas podían tener hasta 2.200 millones de años de antigüedad. Así, en apenas una década, el estudio de la radiactividad dio origen al método de datación radiométrica y permitió cuantificar el tiempo geológico con precisión numérica.
Figura 2. Como se puede apreciar en la gráfica, la descomposición radiactiva es un proceso de tipo exponencial. En rojo tenemos la cantidad de elemento radiactivo presente en cada momento: primero disminuye muy rápido y luego más lentamente hasta llegar a cero. La vida media o período de semidesintegración es el tiempo que tarda un conjunto de átomos en quedar reducido a la mitad. Como podemos ver en la Tabla I, algunas desintegraciones son tan lentas que tienen vidas medias más largas que la vida del Universo. Adaptado de Anguita (1988).
La idea era prometedora, pero…
Pese a la promesa del método, los pioneros de la datación tuvieron que salvar tres grandes obstáculos:
1º. Falta de conocimiento sobre los isótopos: Rutherford y Boltwood desconocían la existencia de los neutrones en el núcleo de los átomos y por tanto el papel que juegan los isótopos en el proceso de desintegración.
2º. Dudas sobre lo que se databa exactamente: Existían serias dudas sobre si las dataciones obtenidas señalaban la edad de cristalización de los minerales, la edad de formación de las rocas, o simplemente la antigüedad de los elementos químicos que los forman. Tampoco estaba claro si se podía aplicar este método a rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias por igual.
3º. Limitaciones técnicas: A los problemas de índole teórico, había que sumarle las dificultades técnicas; aislar y medir con suficiente precisión pequeñas cantidades de elementos en las rocas requería de instrumentos que aún no existían.
El papel de los isótopos.
Los elementos químicos están formados por átomos, los cuales, a su vez, están compuestos por electrones, protones y neutrones. Sin embargo, estos últimos no fueron descubiertos hasta 1932, cuando el físico James Chadwick los identificó. En los elementos químicos, el número de protones define su identidad; el número de neutrones, en cambio, puede variar. Hoy sabemos que muchos elementos químicos poseen isótopos, es decir: variantes de un mismo elemento que difieren en el número de neutrones presentes en el núcleo. En la naturaleza existen dos tipos de isótopos: los estables y los inestables (o radiactivos), y son estos últimos los que se pueden emplear en las dataciones.
En el caso del uranio, la Tabla Periódica de los Elementos indica que su número atómico es 92, lo que significa que en estado natural posee 92 electrones y 92 protones, además de un número variable de neutrones que define sus tres isótopos:
1.- El Uranio-234 (234U) con 92 protones y 142 neutrones.
2.- El Uranio-235 (235U), que tiene 92 protones y 143 neutrones.
3.- El Uranio-238 (238U), que posee 92 protones y 146 neutrones.
En términos prácticos, esto quiere decir que en 1 gramo de uranio están presentes los tres isótopos en distinta proporción. El más abundante en la naturaleza es el 238U que representa el 99,2 % de la masa de cualquier muestra que tomemos al azar, y le siguen el 235U con un 0,7 % y el 234U con menos de un 0,1 %.
Los tres isótopos de Uranio (U) son radiactivos, pero los dos primeros se usan comúnmente en geocronología porque se desintegran a isótopos estables de plomo (Pb): el 238U se transmuta por descomposición radiactiva en 206Pb, un proceso cuya vida media es de 4.470 millones de años (Figura 3), mientras que el 235U se transforma en 207Pb en un tiempo medio de 700 millones de años.
Figura 3. Secuencia de trasmutaciones que llevan del uranio-238 al plomo-210. El polonio-214 (que debe su nombre a la tierra natal de Marie Curie) es el isótopo más inestable de la serie, con una vida media de menos de un segundo. Adaptado de Anguita (1988).
El triunfo de la datación mediante uranio-plomo
El binomio uranio-plomo es ideal para datar rocas antiguas debido a su larga vida media. De hecho fue empleado por el geólogo norteamericano Clair Patterson para alcanzar uno de los hitos más importantes en geología: establecer por primera vez la edad absoluta de la Tierra.
¿Cómo lo hizo?
A su director de tesis, el geoquímico Harrison Brown, se le ocurrió la idea de que, en lugar de centrarse en medir la cantidad de uranio presente en una roca antigua, sería más sencillo detectar la presencia de isótopos de plomo acumulado como producto de su desintegración. Esta técnica, conocida hoy como método de acumulación o datación plomo-plomo, permitió abordar el problema desde una nueva perspectiva, evitando errores debido a la pérdida o ganancia de uranio. Pero, ¿dónde encontrar muestras de roca a priori tan antiguas como la propia Tierra? Patterson asumió acertadamente que los planetas se formaron como resultado de un proceso de acreción de partículas a partir de una nebulosa de gas y de polvo, y que los meteoritos que en la actualidad impactan contra la Tierra son los escombros supervivientes de aquel proceso. O sea: se propuso datar estos “ladrillos sobrantes” para estimar cuándo comenzó a formarse la edad del “edificio planetario”.
Aislar una suficiente cantidad de minerales presentes en meteoritos (rocas de origen extraterrestre y, por tanto, ya de por sí escasas), que contuvieran algo de uranio, pero sobre todo plomo, fue una tarea ardua. Además, debía asegurarse que estas muestras no estuvieran contaminadas por agentes externos, como el plomo procedente de la combustión de gasolina. Este desafío requirió siete años de meticuloso trabajo y llevó al diseño y a la creación del primer laboratorio de geoquímica esterilizado del mundo (hoy en día denominados “Salas Blancas” – Figura 4-).
Figura 4. Clair Patterson limpiando su laboratorio para evitar la contaminación. Fuente: Archivos y Colecciones Especiales del Instituto Tecnológico de California (Caltech ArchivesCCP145.5-7).
Finalmente, en 1953, las muestras fueron analizadas con la ayuda de un (entonces novedoso) espectrómetro de masas, un instrumento que permite separar con mucha precisión los elementos que constituyen un mineral. ¿El resultado? Patterson calculó la edad de la Tierra en 4.550 millones de años, con un margen de error de más o menos unos 70 millones de años, (¡menor del 2% a pesar de los medios disponibles en ese momento!). En líneas generales este valor continúa siendo válido en la actualidad.
El circón: una trampa para el uranio
A medida que avanzaba el conocimiento sobre la vida media de las transmutaciones radiactivas de los isótopos y mejoraba la precisión de la espectrometría de masas, surgieron nuevos métodos de datación radiométrica, útiles para datar diferentes tipos de rocas y minerales (Tabla I). A pesar de ello, el método uranio-plomo sigue siendo el más fiable para calcular la edad de rocas muy antiguas, y la principal razón es que hoy disponemos de una técnica mucho más depurada gracias al papel que desempeña un mineral con propiedades extraordinarias: el circón.
El circón (silicato de zirconio: ZrSiO4) es un mineral accesorio de pequeño tamaño que cristaliza a partir de magmas procedentes del manto superior o de la base de la corteza terrestre, por lo que es un mineral muy común en rocas ígneas, como el granito (Figura 5). Durante su formación tiende a incorporar diversos elementos que reemplazan parcialmente el circonio (Zr) en su estructura cristalina, tales como uranio, torio, titanio y elementos de las tierras raras; pero rechaza fuertemente el plomo durante su crecimiento. Una vez cristalizado, retiene estos elementos, principalmente el uranio, del que puede llegar a tener entre 100 y 1000 ppm (partes por millón). Y puesto que rechazó el plomo durante la cristalización, cualquier plomo que aparezca posteriormente dentro de su estructura se debe exclusivamente a la desintegración radiactiva. Es decir, se puede asumir que todo el 206Pb y 207Pb presentes cuando se analiza una muestra tiene su origen en la descomposición radiogénica del uranio.
Figura 5. Circones centimétricos (flechas) cristalizados en un granito procedente de Paquistán (izquierda) y aspecto de un ejemplar de tamaño submilimétrico visto con una lupa (derecha). Fuente: colección Gabriel Castilla y Wikipedia Commons.
Además, el circón es durísimo y resiste altas temperaturas, presiones y procesos geológicos como el metamorfismo o la erosión, lo que le permite conservar su firma isotópica incluso después de miles de millones de años. Puede crecer (recristalizar) en rocas metamórficas en condiciones de alta presión y hasta 900 ºC de temperatura, permitiendo datar el evento (o los eventos) en el que volvió a integrar uranio en su estructura (que posteriormente volverá a transformarse en plomo). Igualmente, su gran dureza le permite sobrevivir intacto a ciclos de erosión, transporte y sedimentación, manteniéndose “químicamente estable” en forma de grano detrítico en el interior de rocas sedimentarias, y permitiendo datar la edad máxima de deposición de esas rocas.
Receta para analizar un circón
1º. Se realiza un estudio de campo y se recolectan las muestras de roca de interés.
2º. Las rocas son molidas y tamizadas. El polvo grueso de roca obtenido es lavado y separado por gravedad para concentrar los minerales más pesados.
3º. Los concentrados de minerales pesados se seleccionan y extraen con un separador magnético.
4º. La purificación final se logra separando a mano cada circón. Como no miden más de 1mm esta tarea se realiza con ayuda de una lupa binocular y pinzas finas.
5º. Los circones se pegan en cinta de doble cara y se montan en moldes, que son rellenados con una resina.
6º Cuando la resina ya está consolidada, se pule para que la parte central de los minerales quede expuesta y se pueda analizar.
En la actualidad los circones se analizan química e isotópicamente mediante varias técnicas derivadas de la espectrometría de masas, principalmente dos:
(1) La microsonda iónica de alta resolución (Super High-Resolution Ion Micro-Probe, también conocida como SHRIMP).
(2) El espectrómetro de masas de plasma acoplado inductivamente y ablación láser (LA-ICP-MS, siglas de Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer).
Estas técnicas permiten estudiar con gran precisión partes muy concretas de un cristal, vaporizan los átomos de uranio y plomo que surgen de un punto seleccionado (Figura 7). Los datos que se obtienen se procesan y se corrigen para ser usados en los cálculos de relaciones isotópicas de U-Pb (y Th) y estimación final de edades.
Figura 7. Circón procedente del gneis de Acasta (Canadá). Los pequeños círculos que se observan fueron producidos por haces de iones que vaporizaron partes del cristal para establecer la relación de uranio y plomo en esos puntos concretos. Ha sido datado en unos 4.000 millones de años. Adaptado de York (1993).
Una gráfica para datarlos a todos
Cuando se forma un circón (cristaliza por debajo de los 900 º C), el sistema uranio-plomo se reinicia. A medida que pasa el tiempo los isótopos de plomo creados por la descomposición radiactiva del uranio quedan atrapados y se concentran. Si nada lo perturba, datarlo es muy sencillo: solo habrá que situar las concentraciones de plomo respecto al uranio inicial sobre una gráfica, la llamada curva de concordia, que se construye relacionando las cantidades de isótopos de plomo que se forman a partir de los dos principales isótopos de uranio (Figura 8a).
Figura 8a. Curva de concordia para el sistema uranio-plomo. El hecho de conocer con precisión las vidas medias de los dos principales isótopos del uranio nos permite construir una gráfica con proporciones plomo/uranio muy concretas para los 4.550 millones de años de historia de la Tierra. En una roca de 704 millones de años, el 235U está en su vida media por lo que habrá una relación Pb/U = 1. En una roca de 1.408 millones de años solo quedará un átomo de 235U por cada tres átomos de 207Pb, por lo que la relación Pb/U = 3, y así sucesivamente. En el caso del 238U la descomposición es más lenta, por eso en ese eje de la gráfica las relaciones adoptan valores menores que 1. Los puntos negros sobre la curva señalan las edades para esas proporciones en giga años (Ga), es decir miles de millones de años (1Ga = 1000.000.000 años).
Es muy raro que a lo largo de los miles de millones de años de la historia de la Tierra un circón no se vea alterado por cambios de presión y temperatura en su entorno. Cuando esto sucede, pueden escapar isótopos de plomo, por lo que las dataciones ya no caerán exactamente sobre la curva de concordia. Es decir, se abre y distorsiona el sistema isotópico. Es aquí cuando toma sentido datar muchos circones con el fin de establecer diversos niveles de pérdida de plomo y con ellos establecer una recta de discordia, recta que cortará la curva de concordia en dos puntos, lo que proporcionará información sobre la edad del circón y sobre el supuesto momento en que se produjo el episodio de metamorfismo que alteró la química del mineral (Figura 8b).
Figura 8b. Diagrama de concordia para tres muestras de circones (M1, M2 y M3) de una roca antigua que ha experimentado una alteración por metamorfismo (cambio de presión y temperatura pero sin llegar a fundir). La recta de discordia intersecta la curva “por arriba” en 3.2 Ga, revelando la edad de la roca que contiene las tres muestras, y “por abajo” en 2 Ga, señalando el momento en que se produjo el episodio de alteración metamórfica que desencadenó la pérdida de plomo. Adaptado de York (1993) y elaboración propia.
Nuevos avances en datación U-Pb
El circón sigue siendo el mineral insignia para la datación geocronológica, por su resistencia y fiabilidad. Sin embargo, los nuevos avances en la precisión de los métodos instrumentales y analíticos han permitido que, además del circón, actualmente se pueden datar otros minerales mediante el método uranio-plomo. Algunos de los más utilizados son:
Monacita (CePO4): rica en uranio y torio, y común en rocas metamórficas y graníticas. Es menos resistente al metamorfismo que el circón, pero muy útil en geología regional para datar procesos metamórficos.
Xenotima (YPO4): similar a la monacita pero con itrio en lugar de cerio. También incorpora uranio y se encuentra en rocas ígneas y metamórficas.
Titanita (o esfena, CaTiSiO5): contiene uranio en cantidades moderadas, siendo más susceptible a pérdidas de Pb que el circón. Se emplea en rocas ígneas y metamórficas, siendo importantes en rocas pobres en circón.
Baddeleyita (ZrO2): se encuentra en basaltos y gabros antiguos, y rocas mantélicas donde el circón es raro o ausente.
Bibliografía consultada.
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Naipauer, M. (2021). Circones, los relojes de la Tierra. Ciencia Hoy, Vol. 30, n. 176, pp. 51-57.
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Wilde, S.A.; Valley, J.W.; Peck, W.H. y Graham, C.M. (2001). Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago. Nature, 409 (6817), pp.175-178.
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Este año no llegamos a tiempo de participar con este retrato alfabético en la iniciativa de escritura creativa del mes de febrero 2025 de Café Hypatia: mujer y ciencia. #PVmujerciencia25 #11F #Polivulgadoras, pero aprovechamos el 8M Día Internacional de la Mujer Trabajadora para compartir este relato alfabético de la vida de Marie Tharp.
Analizó por primera vez, de manera detallada, los datos de batimetría del mar, pudiendo descubrir «montañas» en el fondo marino.
Primeros seis perfiles batimétricos del océano Atlántico representados por Marie Tharp. Créditos: Documento Especial #65 de la Sociedad Geológica de América – Los suelos de los océanos: I. Atlántico Norte
Batimetría, la ciencia utilizada por Tharp para estudia la topografía de fondo de lagos y mares en función del espesor de la columna de agua.
Marie Tharp dibujando el diagrama fisiográfico del océano Atlántico Norte. A la izquierda se ven los registros de sondeos, un prototipo del globo terráqueo con las dorsales representadas se encuentra en el medio, y una versión ampliada de sus seis perfiles del Atlántico Norte se ve en el esquina superior derecha de la foto. Finales de la década de 1950. Créditos: Lamont-Doherty Earth Observatory.
Contratada para redactar y hacer cálculos para los estudiantes de la Universidad de Columbia, conoció a Maurice Ewing y Bruce Heezen trabajando para sus investigaciones.
Dió a conocer los fondos marinos con la publicación del primer mapa fisiográfico del Atlántico Norte en 1957. No pudo ser un mapa topográfico en detalle porque el gobierno norteamericano clasificó estos datos al considerar que podían resultar beneficiosos para la Unión Soviética en plena Guerra Fría.
En 2016, Google Earth lanzó una extensión descargable con el mapa histórico de Maire Tharps.
Imagen de Google Earth con el mapa histórico de Marie Tharp. Fuente: Google Earth.
Fue una de las Petroleum Geology Girls cuando se permitió a las mujeres entrar en el mundo de la Geología del Petróleo ante la necesidad de encontrar nuevos yacimientos de combustible para continuar en la guerra; siendo Standard Oil and Gas su primer lugar de trabajo.
Geología, una disciplina considerada masculina como muchas otras en esa época. Con la II Guerra Mundial los hombres se fueron al frente y la falta de geólogos posibilitó a las mujeres estudiar esta ciencia.
Hija única de Bertha Louise Tharp, maestra de alemán y latín , y William Edgar Tharp, topógrafo del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos . Nació en Ypsilanti (Michigan) en 1920, y menudo acompañaba a su padre en su trabajo de campo, lo que le dio una temprana introducción a la cartografía.
Marie Tharp ayudando a su padre en la cartografía de suelos. Créditos: colección personal Marie Tharp
Identificó la dorsal en el centro del océano Atlántico (1953), prueba de la expansión de los océanos, pero su compañero Heezen tardó más de un año en aceptar que pudiera tener razón ya que él era partidario de la teoría de la tierra en expansión.
En primer plano, Marie Thurp dibujando sus mapas a mano con lápiz y tinta tras procesar los datos de ecosonda. Bruce Heezen de pie al fondo Créditos: Joe Covello, National Geographic.
Juntó disciplinas como la geología, las matemáticas, la física y el dibujo en su trabajo diario, siendo hoy en día una referente de enfoque multidisciplinar de educación STEAM.
Kilómetros de líneas de datos les sirvieron a Maire Tharp y Bruce Heeze para cartografiar los distintos océanos del planeta y conocer así la realidad del fondo marino, hasta entonces interpretado como cubetas rellenas de fango.
Los mapas publicados entre 1959 y 1963 no contaban con el nombre de Marie Tharp, ni tampoco se le reconoció el mérito de ser la descubridora del rift de la dorsal mesoatlántica.
Marie Tharp trabajando con cientos de perfiles de ecosondeos para cartografiar la topografía del fondo oceánico. (Columbia, 1964). Créditos: Lamont-Doherty Earth Observatory.
Maurice Ewing fue un importante geofísico que estudiaba el comportamiento de las ondas sísmicas en la superficie de los continentes y que desarrolló varios instrumentos para el análisis topográfico de los mares, todo con respaldo del Gobierno Norteamericano por la importancia estratégica de los fondos marinos. Sería el jefe del laboratorio donde trabajó Marie, y ante sus logros junto a Bruce entorpeció sus trabajos negándoles las subvenciones para los viajes en barco y no renovando sus contratos en 1968.
No fue hasta 1977 que empezó a reconocerse su trabajo con el Premio Nacional de Ciencias de los Estados Unidos. Posteriormente llegaron otros reconocimientos: premio Hubbard de la National Geographic Society (1978), premio por sus logros de la Sociedad de Mujeres Geógrafas (1996), nombrada una de las Cartógrafas Más Destacadas del Siglo XX por la Sociedad Phillips de la Biblioteca (1997), Premio a la Mujer Pionera en Oceanografía de la Institución Oceanográfica Woods Hole (1999), y el primer Premio Honorífico Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia (2001).
Organizado el primer congreso oceanográfico internacional en Nueva York, el famoso oficial naval Jacques Cousteau acudió en su buque Calypso desde Europa arrastrando por el lecho marino un trineo con cámaras convencido de poder desmentir la existencia de la dorsal que proponían Tharp y Heezen, sin embargo, lo que obtuvo fueron imágenes que confirmaban su existencia.
Prohido para las mujeres de EE.UU. trabajar en barcos, Tharp se encargaba de interpretar y representar en gabinete los datos que su compañero Bruce Heezen le mandaba desde el buque de investigación. No le permitieron embarcar hasta 1965, cuando Tharp tenía 45 años.
Quiso estudiar literatura como primera opción en St. John´s College (Annapolis) pero no admitían mujeres porque en ese tiempo las mujeres solo podían trabajar fuera de casa como maestras de escuela, enfermeras o secretarias.
Revolucionó la geología, la ciencia y la concepción del mundo. En sus propias palabras: “Yo tenía un lienzo blanco para llenar con extraordinarias posibilidades, un rompecabezas fascinante para armar. Eso era una vez en la vida –una vez en la historia del mundo–. Fue una oportunidad para cualquier persona, pero especialmente para una mujer de la década de 1940.”
Marie Tharp posa con su mapa, coloreado por Heinrich C. Berann, producido por National Geographic en 1968. Créditos: Lamont-Doherty Earth Observatory.
Se graduó en Inglés y Música en la Universidad de Ohio (1943), en Geología del Petróleo en la Universidad de Michigan (1944) y en Matemáticas en la Universidad de Tulsa (1948).
Tharp es el nombre puesto a un pequeño cráter de impacto situado en el hemisferio sur de la cara oculta de la Luna como homenaje por parte de la Unión Astronómica Internacional.
Parte del mapa de la cara oculta de la Luna del USGS donde se ve el cráter nombrado como Tharp. Fuente: Wikipedia
Un joven graduado en Bellas Artes, Howard Foster, fue contratado por Heezen para dibujar sobre el mapa del océano Atlántico los epicentros de los terremotos marinos registrados. Coincidían con la dorsal descubierta por Tharp y reforzaba su propuesta del movimiento de los continentes.
Vema era el nombre del barco que adquirió el Instituto Lamont en 1953, y con el que Bruce pudo recopilar todos los datos que Tharp cartografió a mano, representando cada detalle submarino.
World Ocean Floor Map (Mapa Mundial de los Fondos Oceánicos) fue su gran obra final, publicada en 1977 junto con Heezen y el pintor Heinrich Berann. Heezen no llegó a verlo publicado ya que murió por un infarto cuando se encontraba en un submarino en las costas de Islandia ese mismo año.
Tharp y Heezen repasando el mapa de los fondos marinos en elaboración por el pintor Heinrich Berann. Créditos: Lamont-Doherty Earth Observatory
Xerografía es elproceso con el que se reprodujeron muchos de sus mapas. En 1995 donó más de 40.000 artículos a la biblioteca del congreso norteamericano: información geológica y sísmica, datos de gravedad, mapas de referencia, revistas técnicas, informes, diagramas fisiográficos e incluso sus mapas del fondo oceánico.
Marie Tharp con los bibliotecarios del congreso Winston Tabb y James H. Billington visionando algunos de los articulos que Tharp donó a dicha biblioteca. Créditos: Rachel Evans.
Ya son muchos los reconocimientos a su figura, pero aún se sigue sin estudiar su nombre ni la importancia de sus descubrimientos para asentar los pilares fundamentales de la geología moderna.
Zambullida en un mundo de hombres, muchos fueron los obstáculos que le pusieron sus colegas masculinos y a los que tuvo que sobreponerse para hacer su trabajo.
Fotografía de Marie Trarp en 2001, junto al prototipo del globo terráqueo que hizo con Heezen en la década de los años 50, donde se representan las dorsales oceáncias. Marie falleció en 2006. Créditos: Lamont-Doherty Earth Observatory.
Autoras: Thais de Siqueira Canesin y Ana Isabel Casado
Según la Unión Internacional de Conservación de la Naturaleza (UICN): “Esencialmente, la geoconservación es la práctica de conservar, mejorar y promover el conocimiento de la geodiversidad y del patrimonio geológico. Por lo tanto, la geoconservación se ocupa principalmente de la conservación de características y/o elementos que tienen una importancia geológica o geomorfológica especial. La geoconservación puede ayudar a mantener la biodiversidady el funcionamiento de ecosistemas sanos”.
La geoconservación ha tomado relevancia en los últimos 30 años, siendo un pilar clave para la conservación de la naturaleza.
Otros conceptos necesarios para hablar de Geoconservación: geodiversidad y patrimonio geológico
La geodiversidad se refiere a la variedad de procesos y elementos geológicos (rocas, minerales, fósiles), geomorfológicos (geoformas) y pedológicos (suelos) que forman parte los ecosistemas (figura 1).
Figura 1: La geodiversidad se compone de los elementos geológicos, geomorfológicos, pedológicos y los procesos asociados que se encuentran en ese ecosistema, y que forman parte de él.
En 2004, el geocientífico Murray Gray publicó el primer libro dedicado a la geodiversidad, “Geodiversity: valuing and conserving abiotic nature”, donde describe cómo estas diversas características de la Tierra son esenciales para comprender tanto la historia geológica como el equilibrio de los ecosistemas.
Para determinar la importancia de la geodiversidad de un lugar hay que evaluar sus elementos geológicos en relación a su valor: 1- Intrínseco 2- Cultural 3- Estético 4- Económico 5- Funcional 6- Científico 7- Educativo
Un mismo lugar puede tener uno o varios de estos valores.
El patrimonio geológico es definido por la UICN como “los elementos de la geodiversidad de la Tierra que tienen un valor significativo científico, educativo, cultural o estético”.
La geoconservación son las acciones y medidas para preservar y/o conservar la geodiversidad y el patrimonio geológico para el futuro.
Las rocas, las cuevas, los valles, los fósiles, los volcanes… son esenciales para que la ciencia pueda entender y explicar cómo han evolucionado la Tierra y la vida a lo largo del tiempo.
Geoconservación y ecosistemas
Los ecosistemas naturales, como son los bosques, las barreras de coral, los desiertos… son esenciales para la correcta regulación del clima, el agua y la biodiversidad. La conservación de estos ecosistemas es fundamental para garantizar la sostenibilidad del planeta.
La geoconservación desde la perspectiva de la sostenibilidad y la diversidad de la vida en la Tierra, adquiere un significado aún más profundo. No se limita solo a la conservación de la geodiversidad y el patrimonio geológico, sino que también asegura que los ecosistemas y la biodiversidad puedan seguir existiendo.
La geoconservación es esencial para la sostenibilidad del planeta y para la conservación de todas las formas de vida.
Cuidar de la Tierra significa cuidar de la naturaleza tanto de su parte viva (biótica) como la parte no viva (abiótica), es decir, tanto de los seres vivos como del sustrato, la base y la geodiversidad que la componen, que están interconectadas para poder ser posibles.
Los elementos de la geodiversidad, los recursos naturales geológicos, están directamente conectados con el equilibrio ecológico. Por ejemplo, los bosques, los corales o los desiertos no solo son importantes por albergan distintas especies de flora y fauna, sino que también juegan un papel esencial en la regulación de los ciclos climáticos y la conservación del suelo. La destrucción de estas áreas puede poner en riesgo tanto los procesos naturales como la vida en el planeta.
Ejemplos muy claros son los ecosistemas de las regiones desérticas (figura 2), de los glaciares y de los ambientes acuáticos que tienen su biodiversidad específica, la cual ha evolucionado y se ha establecido en estos entornos concretos condicionada por el sustrato rocoso. A lo largo de los millones de años de edad del planeta, los ambientes, las rocas y los procesos han ido cambiando y la biodiversidad lo ha hecho con ellos adaptándose a las nuevas condiciones.
Figura 2: En un ecosistema de desierto se pueden distinguir sus elementos abióticos (arena, temperatura, humedad, geomorfología, rocas, suelos…) y sus elementos bióticos (fauna, vegetales, comunidades humanas…). Los elementos bióticos se adaptan a los abióticos.
¿La amenaza a la geodiversidad es también una amenaza para las comunidades humanas?
Comprendiendo los factores que vinculan a los pueblos, las culturas y los distintos grupos humanos con la geodiversidad nos encontramos con un nuevo concepto, la geología social.
En el caso de la humanidad, las distintas poblaciones también se han adaptado al lugar que habitan condicionadas por la geodiversidad. Las comunidades inuit, ribereña, pescadora o los pueblos nómadas del desierto son claros ejemplos de estas adaptaciones.
La vida, las culturas y las sociedades se han ido adaptando a los distintos ambientes, controladas por la geodiversidad.
Cuidar de la naturaleza es, sobre todo, conservar la parte que la sustenta: la geodiversidad y el patrimonio geológico.
Por todo esto, la geoconservación es fundamental para mantener la resiliencia de la Tierra, permitiendo que los ciclos naturales continúen funcionando y que el planeta siga proporcionando recursos esenciales para la vida, como agua potable, aire limpio y suelos fértiles; al mismo tiempo que conserva la biodiversidad necesaria para la salud del ecosistema global.
La Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) proclama el Día Internacional de la Geodiversidad para crear conciencia sobre el vínculo entre geodiversidad y vida, y para destacar como la educación en geociencias crea soluciones sostenibles ante el cambio climático, la necesidad de recursos, la reducción de riesgos naturales y la pérdida de biodiversidad.
Figura 3. Los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) adoptados por la ONU en 2015. Referencia ONU
Geodiversidad y biodiversidad
Estos dos términos, que tanto se parecen, hacen referencia a la variedad de elementos que se encuentran en la naturaleza, permitiendo diferenciar entre los elementos vivos (parte biótica) y los no vivos (parte abiótica). La BIODIVERSIDAD se encarga de la parte biótica de los ecosistemas (flora y fauna) y la GEODIVERSIDAD de la parte abiótica (elementos y procesos geológicos, geomorfológicos y pedológicos)
Referencias
Brilha, J. (2005). Património geológico e geoconservação: a conservação da natureza na sua vertente geológica. Braga: Palimage Editores. 190 p.
Brilha, J. (2016). Inventory and Quantitative Assessment of Geosites and Geodiversity Sites: a Review. Geoheritage, 8(2), 119–134.
Carcavilla, L. U. (2012) Geoconservación. Instituto Geológico y Minero de España. Madrid, España.
Gray, M. (2004). Geodiversity: valuing and conserving abiotic nature. John Wiley and Sons, Chichester, England, 434 p.
Gordon, J. E., Crofts, R., Díaz-Martínez, E., & Woo, K. S. (2018). Enhancing the Role of Geoconservation in Protected Area Management and Nature Conservation. Geoheritage, 10(2), 191–203. https://doi.org/10.1007/s12371-017-0240-5
Participamos con este retrato alfabético en la iniciativa de escritura creativa del mes de febrero 2024 de Café Hypatia: mujer y ciencia. #PVmujerciencia24 #11F #Polivulgadoras
Bascom se retiró de la enseñanza en 1928, pero siguió trabajando en el Servicio Geológico de Estados Unidos hasta 1936.
Geóloga y docente, luchó por la igualdad de oportunidades de las mujeres en un área totalmente masculinizada como era la geología.
Hija de una maestra sufragista y un profesor de filosofía del Williams Collage.
Florence Bascom (arriba a la izquierda) y su familia. Su padre (a la izquierda) y su madre (a la derecha) fueron mentores clave a lo largo de la vida de Florence.(Dominio público, parte de la Colección Sophia Smith)
Investigó la formación de los Montes Apalaches, siendo aún importantes sus estudios.
Junto a su tutor George Williams, se formó en la petrografía de campo y de microscopio.
La historia de la Tierra está grabada en las piedras y la Geología nos enseña a ver en ellas fotos instantáneas del momento en el que se formaron (figura 1). Y lo primero que nos podemos plantear es: ¿Cuándo se formó esta instantánea?
Figura 1: Cuando miramos una piedra, como la caliza de la foto, con ojos geológicos, lo que esta piedra nos devuelve es una instantánea de cómo era el ambiente y la propia Tierra cuando se formó.
La escala de tiempo en Geología es muy amplia, mucho más que la nuestra propia, la escala humana. Mientras que para los seres humanos 100 años puede parecer una eternidad, en Geología ese tiempo a penas rascaría la superficie. ¡Hablamos de periodos de tiempo que se miden habitualmente en millones de años!
Por ejemplo, entre las dos fotos del Gran Cañón del Colorado de la figura 2 han pasado más de 150 años, pero vemos que la geología de ese paisaje no ha cambiado en todo este tiempo.
Figura 2. A la izquierda podemos ver una fotografía del Gran Cañón del Colorado de 1871 (de John K. Hiller) y a la derecha otra fotografía (de Alan Hull) del cañón en la actualidad, desdecasi el mismo punto en el mirador de Toroweap (Tuweep, Arizona). Podemos comprobar como entre una fotografía y otra no existen diferencias apreciables en cuanto a la geología del paisaje, a pesar de haber pasado más de 150 años entre ellas.
El tiempo en Geología es un parámetro escurridizo. Te puede venir bien leer este post para introducirte en el concepto: Cómo se entiende el tiempo en Geología.
Escala humana vs. Escala geológica. Organización/División del tiempo
Hoy en día disponemos de relojes y calendario muy precisos, incluso con exactitud atómica (solo se desajustan 1 segundo cada 300 millones de años). Pero antes de inventar todo tipo de medidores de tiempo solo disponíamos de las señales que ofrece la naturaleza para intentar contabilizarlo.
Cuando el ser humano quiso contabilizar el tiempo, lo dividió en función de los cambios que observaba en la naturaleza: la caída de las hojas de los árboles, el aumento de las horas de sol… Cambios que nos permiten agrupar el tiempo (como vimos en el altar del Castro Vetón de Ulaca o en distintos calendario solares o climáticos como el de la Figura 3).
Figura 3. Ejemplo de calendario solar o climático. El calendario solar chino divide el año en 24 etapas en base a la posición del Sol y a factores cíclicos del clima y de los seres vivos. Cada una de las etapas comprende 15 días, por lo que dos juntas forman un mes y cada tres meses una estación del año. Este calendario se sistematizó en el año 104 a.C. https://confuciomag.com/wp-content/uploads/2016/12/10_calendario_chino.pdf
De igual manera que nuestras antepasadas y antepasados organizaron el tiempo por los cambios que tenían asociados, en Geología organizamos el tiempo de la Tierra buscando marcadores de cambios a nivel planetario (en la composición de la atmósfera o la formación de súper-continentes, por ejemplo) que nos permita esta agrupación.
Ese modo de dividir el tiempo de la Tierra por hitos se parece también a la forma en que dividimos la Historia de la humanidad (Figura 4). En Historia, las edades están limitadas por hitos históricos como la caída del Imperio Romano de Occidente o el primer viaje de Cristóbal Colón a América. De esa forma, cada edad histórica tiene su propia duración porque cada edad ha mantenido unas condiciones sin cambios durante un intervalo de tiempo diferente. Este mismo criterio es el empleado en la organización del tiempo geológico, cada división tiene su propia duración.
Figura 4. La división del tiempo en Historia está marcada por hitos que cambiaron el curso de los acontecimientos y no por periodos fijos de tiempo. Esto mismo sucede con la división del tiempo en la Escala Geológica.
Y al igual que sucede en Historia, cuanto más nos alejamos hacia atrás en el tiempo, menos «resolución» o detalle tenemos de esos cambios.
Este tipo de organización cobra aún más sentido cuando manejamos cantidades de tiempo tan grandes que son inimaginables. ¿Y dónde encontramos las pruebas de esos cambios en la historia de la Tierra? En el registro geológico, que es como la agenda de nuestro planeta donde nos ha dejado apuntada parte de su historia en esas instantáneas que son las piedras (figura 5).
Figura 5. Los límites entre periodos geológicos se establecen mediante eventos que alteraron el desarrollo de la Tierra. Estos eventos han quedado registrados en las rocas de la Tierra, como si fueran la agenda o el diario donde nuestro planeta ha apuntado algunas de sus actividades más importantes
Aquí te dejamos el enlace a la Tabla Cronoestratigráfica Internacional en castellano que está continuamente en revisión, actualización y mejora; y que supone una de las grandes contribuciones de la Geología a la Sociedad.
La jerarquización del tiempo geológico
El tiempo geológico se organiza de manera jerarquizada, como podemos ver en la Figura 6:
Los eones abarcan varias eras.
Las eras abarcan varios periodos.
Los periodos abarcan varias series, etc.
Cada una de estas divisiones son unidades temporales geológicas.
Figura 6. Esquema de la jerarquización de las distintas unidades geológicas que componen la Tabla del tiempos geológico.
Recuerda que cada unidad tiene su propia duración.
El uso de unas u otras unidades dependerá del tipo de investigación o representación que se quiera realizar:
EÓN es la unidad de mayor intervalo de tiempo geológico.
Existen 4 eones, de más antiguo a más moderno:
Hádico (desde el origen del Sistema Solar hasta hace 4000 Ma).
Arcaico (desde hace 4000 Ma hasta hace 2500 Ma).
Proterozoico (entre 2500 y 539 Ma).
Y Fanerozoico (desde hace 543 Ma hasta la actualidad).
Es habitual que Hádico, Arcaico y Proterozoico se agrupen en una unidad informal llamada Precámbrico (lo de antes del Cámbrico).
¿Qué es lo que cambió de unos eones a otros para diferenciarlos entre sí? Algo tan propio de la Tierra como la aparición de la vida, y los cambios que ésta produjo en el planeta (figura 7).
Al comienzo, en el eón Hádico, no había vida y se producían bombardeos continuos de meteoritos siendo la Tierra una bola de material fundido.
Ya en el Arcaico, el bombardeo termina y aparecen las primeras formas de vida, pero la atmósfera terrestre es aún reductora, con gran cantidad de gases de efecto invernadero.
En el Proterozoico, con los continentes ya bien desarrollados, la actividad biológica de bacterias y cianobacterias cambia la composición de la atmósfera aumentando la presencia de oxígeno.
Los nuevos cambios favorecieron que se produjeran la explosión de la vida que marca el comienzo del cuarto eón en el que nos encontramos, el Fanerozoico.
Figura 7. División del tiempo geológico en Eones (Hádico, Arcaico, Proterozoico y Fanerozoico) según el desarrollo de continentes y la evolución de la vida.
Salvo el Hádico, del que no tenemos registro geológico, el resto de eones se dividen en ERAS. Las distintas eras están delimitadas por el inicio de distintos ciclos orogénicos de creación (y posterior desmantelamiento) de grandes cadenas montañosas por movimientos de los continentes. Por ejemplo, el Fanerozoico lo integran tres eras geológicas: Paleozoica, Mesozoica, y Cenozoica (figura 8).
Figura 8. División de la eón Fanerozoico en las eras Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico en función de la tectónica continental.
Las eras a su vez se dividen en PERIODOS. Los periodos a su vez en SERIES y las series en PISOS. Estas otras divisiones están marcadas por cambios en los organismos, en las condiciones climáticas y/o en las condiciones geológicas.
Eón > Era > Periodo > Serie > Piso
Conclusión
Con esta entrada solo queremos dar una visión de cómo medimos el tiempo geológico y el funcionamiento de la potente herramienta que es la Tabla del Tiempo Geológico, una de las grandes aportaciones de nuestra ciencia.
Todo lo que ha sucedido en nuestro planeta queda englobado en ese concepto temporal. Y el tiempo no se detiene, así que esto no acaba aquí…
Algunos ejemplos de Tablas del Tiempo Geológico(en castellano)
Tabla del Tiempo Geológico, trabajo con carácter pedagógico dirigido a alumnos iniciados en las Ciencias Geológicas, de Ángel Caballero García de Arévalo para el CSIC – Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (IACT).
Autoría: María González Martín y Thibauld M. Béjard
La concienciación ambiental y el aumento del interés social por el cambio climático propicia la aparición de técnicas alternativas para mantener la biodiversidad. Una de ellas es la aparición de hoteles de insectos en diferentes puntos de la península, como en Arévalo (provincia de Ávila, Castilla y León). Un hotel de insectos es una estructura con diferentes secciones, tamaños y huecos que sirven de refugio a numerosos organismos, como abejas, saltamontes y diversos insectos polinizadores. Hoy en día se utilizan tanto para incrementar la biodiversidad local, tanto como forma ecológica de controlar plagas e invasiones en plantaciones y huertos. Actualmente, se considera que los insectos son unos de los grupos con mayor diversidad y éxito evolutivo, por lo que su impacto en los ecosistemas es muy importante. Pero, ¿ha sido siempre así? ¿Cuándo aparecieron por primera vez estos organismos? ¿En qué momento de la historia de la Tierra han un tenido su mayor éxito evolutivo?
Aparición de los insectos y características principales
El género Insecta apareció casi simultáneamente con las plantas terrestres, hace alrededor de 480 millones de años (Ma), durante el periodo Ordovícico. Estudios recientes muestran que los primeros insectos (por ejemplo, abejas y hormigas actuales) evolucionaron a partir de un grupo de crustáceos (como cangrejos y gambas). Hoy en día, hay alrededor de 1 millón de especies descritas, y se estima que podría haber entre 1.5-1.8 millones de especies en total, lo que representa el 90% de los organismos del planeta.
Figura 1. Repartición de las especies del reino animal en función de si son vertebrados o invertebrados.
El cuerpo de los insectos se puede separar de manera sencilla en 3 partes: cabeza, tórax y abdomen. Una de sus características principales son sus 6 patas repartidas en 3 pares. De un punto de vista de su anatomía interna, destaca su sistema respiratorio: el aire entra a través de aperturas externas llamadas espiráculos, y se reparte a través del cuerpo por una red de tubos llamados tráqueas. En este sistema, el oxígeno se transporta directamente a las células del organismo, pero el aparato respiratorio no transporta los gases ni participa en la respiración de los tejidos, por lo que cualquier cambio en la concentración de oxígeno atmosférico tiene un impacto importante para lo insectos.
A lo largo de la historia de la Tierra, la diversidad y morfología de los insectos ha variado considerablemente en función de factores como la temperatura, la concentración de oxígeno en la atmósfera, la disponibilidad de alimento y la presencia de depredadores.
El Carbonífero y el Pérmico, los periodos de los insectos gigantes
El Carbonífero se desarrolló hace 358 a 298 Ma aproximadamente. Se caracteriza por unas temperaturas relativamente elevadas y una gran humedad. Estas condiciones favorecieron la aparición de los famosos bosques y pantanos del Carbonífero, un entorno favorable al desarrollo de la fauna y flora.
Durante este periodo, los insectos lograron una gran diversidad y tamaños gigantes. Entre otros, aparecieron los primeros insectos alados, como las cucarachas y las libélulas. En particular, dos especies: Meganeura monyi y americana (parecidas a las libélulas actuales) alcanzaron envergaduras de hasta 70cm, lo que las convierte en los mayores insectos voladores de la historia de la Tierra.
Figura 2. Comparación de la mayor libélula actual (Anax junius) con el mayor insecto volador de la historia (Meganeura monyi) y con una persona de estatura media.
Estos organismos llegaron a desarrollar tamaños tan grandes debido a la concentración en oxígeno en la atmósfera: 35%, en lugar de un 20% actual, la mayor concentración registrada hasta la actualidad; pero también debido a la ausencia de depredadores.
Durante el Pérmico, desde hace 298 a 250 Ma, aparecieron los primeros escarabajos, moscas y mariquitas. Este periodo representa el de mayor abundancia de insectos, donde su éxito evolutivo fue mayor, especialmente los blatoideos (cucarachas).
Al final del Pérmico, sucedió la mayor extinción registrada en la Tierra, la crisis del Pérmico-Triásico, donde casi 90% de todas las especies se extinguieron, sin embargo, “sólo” 30% de las especies de insectos desaparecieron.
El Jurásico y el Cretácico, aparición de las aves y disminución del tamaño
En el Jurásico (200 a 150 Ma), al igual que en el Carbonífero, el clima era cálido y húmedo. En este periodo, las aves comienzan a desarrollarse, siendo el fósil de Archaeopteryx la primera evidencia de la aparición de estos organismos. Los insectos voladores se ven ahora sometidos a la presión de los depredadores y en el registro fósil se observa un gran incremento de especies de insectos no voladores como escarabajos y cucarachas.
En el Cretácico (150 a 66 Ma), cuyo clima seguía siendo cálido y húmedo, las aves han desarrollado técnicas de vuelo especializadas, haciendo de ellas depredadores más eficaces. Estudios recientes muestran que el registro fósil presenta especies e individuos cada vez más pequeños y hasta extinciones localizadas de insectos voladores durante este periodo, aunque la concentración de oxígeno atmosférico haya aumentado.
A partir de este periodo, la concentración en oxígeno o la temperatura ya no van a ser los factores principales que van a controlar la distribución de los insectos, ahora tienen depredadores.
Al terminar el Cretácico, vuelve a suceder… una extinción: la extinción del Cretácico-Terciario. Aunque haya sido menos extrema, es más conocida, pues es la responsable de la desaparición de los dinosaurios.
Figura 4. Comparación de los mayores insectos voladores y no voladores actuales.
El Paleógeno, aparición de los géneros modernos
El Paleógeno (66 a 23 Ma) se conoce principalmente por su clima tropical y por la diversificación de los mamíferos. La aparición de las plantas con flores modernas propició la expansión de insectos polinizadores. La mayoría de insectos que conocemos actualmente, así como su distribución y abundancia, tienen su origen en este periodo.
Los insectos, a pesar de aparecer hace más de 400 millones de años, sobrevivir a dos extinciones masivas (y un sinfín de pequeños eventos extintivos) y aguantar la aparición de aves depredadoras, siguen siendo la clase con mayor biodiversidad del planeta. Su rápido ciclo reproductivo, así como su capacidad evolutiva hace pensar que va a seguir siendo así en el futuro. Desde libélulas de 70 cm de envergadura, a escarabajos peloteros, pasando por abejas y mosquitos, un hotel de insectos siempre encontrará huéspedes, ¡en cualquier periodo geológico, año, mes, o día de la semana!
Bibliografía
Barrientos, J.A., Abelló, P., 2004. Curso práctico de entomología. Universitat Autònoma de Barcelona ; CIBIO, Centro Iberoamericano de la Biodiversidad ; Asociación Española de Entomología, Bellaterra, Alicante, [S.l.]. ISBN: 978-84-490-2383-5.
Grimaldi, D.A., Engel, M.S., 2005. Evolution of the insects. Cambridge University Press, Cambridge [U.K.] ; New York. ISBN: 978-0-521-82149-0.
Kjer, K.M., Simon, C., Yavorskaya, M., Beutel, R.G., 2016. Progress, pitfalls and parallel universes: a history of insect phylogenetics. J. R. Soc. Interface. 13, 20160363. https://doi.org/10.1098/rsif.2016.0363
Wipfler, B., Letsch, H., Frandsen, P.B., Kapli, P., Mayer, C., Bartel, D., Buckley, T.R., Donath, A., Edgerly-Rooks, J.S., Fujita, M., Liu, S., Machida, R., Mashimo, Y., Misof, B., Niehuis, O., Peters, R.S., Petersen, M., Podsiadlowski, L., Schütte, K., Shimizu, S., Uchifune, T., Wilbrandt, J., Yan, E., Zhou, X., Simon, S., 2019. Evolutionary history of Polyneoptera and its implications for our understanding of early winged insects. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 116, 3024–3029. https://doi.org/10.1073/pnas.1817794116
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Cualquier forma de terreno natural que no haya sido modificada por la acción humana se ha formado o configurado por procesos geológicos. Tanto las discretas lomas en campo abierto como una imponente montaña tienen detrás procesos y materiales geológicos que generalmente se remontan a cientos, miles o millones de años.
La lentitud de estos procesos, junto con la profundidad del tiempo geológico, crea una abrumadora relación de escala comparada con la percepción humana del tiempo.
Por esta razón, la destrucción de un fósil o la modificación del relieve por expansión de infraestructuras u obtención de recursos deja una sensación de proceso irreversible: si desaparece una forma o elemento del paisaje, sin duda los procesos geológicos la podrán repetir, pero probablemente no esté ya la humanidad para observarlo.
Por ello, tenemos la responsabilidad de cuidar y valorar una herencia de formas y elementos geológicos, para trasmitirla a futuras generaciones y que también puedan observarlas, estudiarlas o simplemente disfrutarlas. La idea de herencia entre generaciones es uno de los enfoques más claros para entender el concepto de Patrimonio Geológico.
¿Qué es el Patrimonio Geológico?
Bajo el marco de Patrimonio Geológico se hace referencia a aquellos lugares u objetos naturales de origen geológico que tienen valores científicos, culturales o educativos, tales como rocas, minerales, fósiles o paisajes.
Debido al largo tiempo necesario para formarse, estos objetos naturales contienen fragmentos de información sobre procesos del pasado que ayudan a comprender la historia de la Tierra, de la Vida e incluso del Universo.
Los avances tecnológicos actuales permiten llegar a un nivel de resolución muy preciso sobre esa información, pero obviamente esta resolución irá aumentando con futuras técnicas analíticas aún no desarrolladas.
Esta es otra buena razón para conocer, cuidar y mantener en las mejores condiciones posibles la herencia geológica que hemos recibido y que dejaremos a las futuras generaciones.
En la década de los 90 hay un creciente interés general por la geoconservación y surgen distintas iniciativas de catalogación por parte de algunas Comunidades Autónomas, pero con una cobertura muy desigual del territorio.
Hacia el final del siglo XX la UNESCO y la Sociedad Geológica Internacional (IUGS) promueven el proyectoGlobal Geosites, un catálogo de lugares de interés geológico que sigue unos criterios específicos para justificar su relevancia mundial.
Lógicamente, hay muchos otros lugares que no alcanzan ese grado de singularidad global, aunque no por ello sean menos interesantes y merecedores de una catalogación y puesta en valor.
Inventario Español de Lugares de Interés Geológico (IELIG)
Con el objetivo de hacer un inventario nacional completo y unificado, en 2011 el IGME pone en marcha el Inventario Español de Lugares de Interés Geológico (IELIG) que pretende unir y ampliar las anteriores propuestas de catalogación, tanto internacionales como de ámbito nacional y autonómico.
Actualmente el IELIG tiene más de 4.500 lugares de interés geológico que en la web info.igme.es/ielig/ se pueden consultar públicamente para que los conozca la ciudadanía, las instituciones y que, en última instancia, sean considerados en los planes de ordenación territorial de cada municipio. Además, este catálogo está abierto a seguir ampliándose incluyendo nuevas propuestas de lugares de interés geológico.
Imagen de la base de datos de Lugares de Interés Geológico (IELIG) del IGME. Permite realizar búsquedas por poblaciones o puntos geográficos.
IELIGs en Arévalo
En el entorno de Arévalo hay actualmente tres puntos catalogados en el IELIG.
Mapa de localización de los tres lugares de interés geológico en las inmediaciones de Arévalo (Ávila).
Dos de ellos son de interés geomorfológico, sedimentológico y estratigráfico y se encuentran en campos de dunas pleistocenas del último episodio glacial hace unos 10.000 años. Son formaciones geológicas de arenales naturales, donde en algunos puntos aún se pueden observar antiguas canteras para la extracción de áridos. Estas formaciones de dunas son importantes para los estudios paleoclimáticos ya que constituyen registros de una época con un clima en la región de Ávila muy distinto al actual.
Vista de los frentes de la cantera abandonada del LIG Dunas eólicas cuaternarias de Arévalo (DI127). Tomada de info.igme.es/ielig/
Parte anterior del peto de Titanochelon bolivari encontrado en Arévalo (Ávila) y expuesto en la Sala de las Tortugas, en la Universidad de Salamanca. Hernández-Pacheco, 1917.
Se trata de un programa de participación ciudadana en el que cualquier persona puede “apadrinar” un LIG que le resulte interesante y que pueda visitar con frecuencia.
Desde la página web del IELIG se puede participar mediante un formulario de datos básicos y con el compromiso de visitar regularmente el LIG para comprobar su estado.
El objetivo es crear un vínculo entre los participantes de esta iniciativa y los LIG que han elegido, de forma que tengan un canal de comunicación con el IGME para informar de incidencias que puedan amenazar su integridad.
El proyecto de participación ciudadana Apadrina una Roca está promovido por el IGME para el cuidado y protección de los lugares de interés geológico.
– Una de las particularidades de la Geología como ciencia es que es una ciencia histórica.
– ¿Qué quiere decir esto?
– Que los procesos que estudiamos y que son responsables de la dinámica de nuestro planeta se han dado en un espacio y sucesión temporal determinados.
Este orden es muy relevante, ya que mucho de lo que acontece en un momento dado suele estar fuertemente condicionado por su pasado más o menos inmediato.
¿Cómo entendemos el tiempo en los procesos geológicos?
Por lo general, en el imaginario colectivo se entiende que los procesos geológicos son todos lentos, que requieren de mucho tiempo (millones de años) para tener lugar y que solo el paso del tiempo constante y tenaz es capaz de generar cambios significativos en el planeta.
Pero esto no es así, necesariamente. Por ejemplo, la erupción de La Palma ha durado poco más de dos meses y sin embargo ha cambiado significativamente la topografía de un sector de la isla para los próximos miles de años.
Recopilatorio diario visual del volcán de la erupción de Cumbre Vieja, La Palma. IGME.
Es por eso que queríamos explicar aquí cómo se entiende el tiempo en Geología ⤵️.
Procesos lentos vs. rápidos
Es cierto que algunos procesos son constantes, progresivos y lentos. Y que necesitan de millones de años para que se observen los efectos. Por ejemplo:
Pero muchos otros son (extremadamente) rápidos. Por ejemplo:
Un terremoto puede cambiar la posición y topografía de una zona concreta del planeta en cuestión de minutos.
En los fondos marinos más profundos y tranquilos puede producirse sedimentación que registre decenas de millones de años de forma continua. Pero en otros contextos es muy habitual encontrarnos en el registro geológico sedimentos de fenómenos de tormenta, tsunamis, explosiones volcánicas, etc. que sabemos que solo pudieron durar unas pocas horas o minutos.
Además, que un proceso necesite de millones de años para culminar, como la formación de cordilleras, no quiere decir necesariamente que se produzca de forma lenta y pausada. Puede desarrollarse a pulsos, acelerando y desacelerando en función de un número importante de variables.
Tiempos diferentes, resultados similares
El mismo proceso se puede dar en intervalos temporales diferentesdando lugar a resultados muy similares.
Por ejemplo, los volcanes pueden estar activos durante millones de años, pero a veces hay edificios volcánicos pequeños que comienzan a funcionar en pocas semanas. De igual forma, su desaparición puede ser lenta y progresiva por erosión o corta y violenta si explotan.
También es posible encontrar sedimentos continuos de fondos tranquilos de lagos que abarcan solo unas pocas decenas de miles de años (los lagos se llenan rápidamente de sedimentos). En contraposición a los sedimentos de fondos marinos profundos que hemos comentado y que pueden abarcar decenas de millones de años.
Procesos únicos vs. procesos cíclicos
Algunos procesos son únicos y otros cíclicos, con independencia de su duración. Por ejemplo:
El clima ha ido oscilando de glaciación a deglaciación de forma cíclica (y por causas perfectamente conocidas) a lo largo de los últimos 2,5 millones de años (periodo Cuaternario) unas 55 veces.
Curva del nivel del mar y estadios isotópicos marinos (MIS) en los diferentes ciclos glaciares-interglaciares durante los últimos 200.000 años. Figura incluida en el artículo El Periodo Cuaternario: La Historia Geológica de la Prehistoria, de Silva, P.G.; Bardají, T.; Roquero, E.; Baena-Preysler, J.;Cearreta, A.; Rodríguez-Pascua, M.A.; Rosas, A.;Cari Zazo; Goy, J.L.
Sin embargo, la formación de los océanos, probablemente a partir de un bombardeo de cometas de hielo procedentes de los márgenes exteriores del sistema solar, es un proceso único e irrepetible.
Interacción y condicionamiento
Y además el conjunto de procesos interacciona entre sí, de forma que unos procesos y sus resultados condicionan a otros y su desarrollo. En general, los intervalos temporales de los procesos se mezclan e interfieren entre ellos:
La evolución de unas especies en otras puede ser un fenómeno lento y progresivo. O completamente súbito por causas puramente evolutivas. A esto último lo llamamos radiación adaptativa.
Sin embargo, un fenómeno puntual como el impacto de un meteoritopuede causar extinciones masivas y en cuestión de pocos años cambiar completamente la distribución de fauna a nivel planetario (sí, por ejemplo el de los dinosaurios, pero a diversas escalas hay muchos más ejemplos de meteoritos y extinciones).
El sesgo de conocimiento en Geología
Además, tenemos un sesgo de conocimiento en función de los datos de los que disponemos y sus márgenes de error.
Muchas de las rocas más antiguas del planeta han sido destruidas (recicladas) en lo que conocemos como ciclo de Wilson. Por lo tanto, hay un mayor volumen de roca que se conserva de épocas recientes, de manera que somos capaces de identificar muchos (pero muchos) más procesos y fenómenos cuanto más nos acercamos al presente. De la última parte de la evolución del planeta incluso tenemos las formas relictas (heredadas, que se formaron en épocas pasadas) de fenómenos que ya no existen y que nos ayudan también a caracterizar el pasado. Por ejemplo, los circos glaciares de Gredos y de todo el Sistema Central: ya no existen los glaciares que los originaron, pero sí sus huellas.
Laguna glaciar de El Duque, en Solana de Ávila, Ávila. Imagen de Gabriel Castilla.
Y no menos importante: los métodos de datación absoluta de los que disponemos (los que nos dan edades numéricas) tienen en general mayor precisión cuanto más nos acercamos al presente, de forma que:
Dataciones de hace más de 3000 millones de años pueden tener márgenes de error de más/menos 200 millones de años.
Y dataciones de hace 3000 años pueden tener márgenes de error de más/menos 250 años.
Desafortunadamente, a día de hoy no es posible modelizar en laboratorio cómo afecta el parámetro tiempo a los distintos procesos y materiales geológicos. Y por eso no tenemos más remedio que «imaginarnos» el tiempo, que como has visto es un parámetro escurridizo.
Próximamente: Cómo entender la tabla del tiempo geológico
Participamos con este retrato alfabético en la iniciativa de escritura creativa del mes de febrero 2021 de Café Hypatia: Herederas de Hypatia. #PVherederas #11F #Polivulgadoras
Garantizó la representación de las mujeres de Puerto Rico en el sufragio en ese territorio.
Zonia Baber (izq.), como representante de las mujeres de Puerto Rico, con Burnita Shelton Matthews (drcha.), secretaria de Investigaciones Jurídicas del Partido Nacional de la Mujer. Dialogan sobre la redacción del proyecto de ley del sufragio de las mujeres de Puerto Rico en el Congreso de EE.UU. Imagen: Biblioteca del Congreso de los EE.UU.
Holística era su visión de la educación, las ramas del conocimiento las entendía como interdependientes y así debían de enseñarse (artículo).
Inventó y patentó un escritorio adaptado al estudio de la geografía y la geología.
Escritorio patentado por Zonia Baber en 1896. Imagen: Google Patents.
Juntó en el escritorio un recipiente para arcilla, un pozo de agua y una bandeja para arena, que servían al alumnado para crear sus propios paisajes en miniatura.
Profesora de geología y geografía en la Universidad de Chicago.
Zonia Baber junto al resto de profesores de la Facultad de Geología, Geografía y Paleontología de la Universidad de Chicago en el curso 1912-1913. Imagen: Archivo fotográfico de la Universidad de Chicago.
Quiso hacer de la geografía un medio para conexión y comprensión entre culturas y no de dominación, como se percibía en la época colonial en la que vivió.
Yacen sus cenizas, junto con las de su hermana Helen Scoville Baber, en el cementerio de Evergreen (Lansing, Michigan), municipio donde vivieron juntas sus últimos años.
Tumba de las cenizas de Zonia, y las de su hermana Helen, en el cementerio histórico de Evergreen (Lansing, Michigan). Imagen: fotografía cedida por la Asociación sin ánimo de lucro «The Friends of Lansing´s Historic Cementeries @LansingCementeries«.
Zonia contribuyó a entender la geología y la geografía como lo hacemos hoy en día.
Geología desde Ávila 
