Archivo de la categoría: La Moraña

comarca de La Moraña y Tierra de Arévalo, que corresponde geológicamente con la cuenca sedimentaria del Duero. Un paisaje llano de campos de cultivo infinitos con algunos cerros testigo y lagunas endorreicas dispersas.

Los otros “relojes de arena”. Método de datación por OSL

Texto y gráficos – Ana Isabel Casado Gómez

Los clásicos relojes de arena cronometran el tiempo en función de lo que tarda en pasar la arena que contienen por su estrecha cintura. Pero existe otro tipo de “relojes en la arena” que nos permiten contar el tiempo gracias a su estructura cristalina y a la luz, proporcionándonos un práctico método de datación: la Luminiscencia Ópticamente Estimulada u OSL.

El método de datación por OSL, por su acrónimo en inglés (Optically Stimulated Luminescence), se emplea principalmente en materiales sedimentarios detríticos (como la arena y los limos de las dunas de La Moraña).

Este método tiene un rango de aplicación de entre 6 y 800.000 años, aunque no para de optimizarse y se han llegado a datar sedimentos de 1,5 Ma (Bartz et al., 2019).

Esta técnica se desarrolló ante la necesidad de datar de manera directa los sedimentos, sin utilizar materia orgánica a la que aplicarle la datación por Carbono-14, ya que no siempre se encuentran restos biológicos en los sedimentos. Además, el límite de datación del Carbono-14 es menor (60.000 años) y es a veces insuficiente.

Cómo funciona

Para la datación por OSL se utiliza el cuarzo. Esto supone una gran ventaja frente a otras técnicas ya que el cuarzo es uno de los minerales más duros, resistentes y abundantes de la superficie terrestre.

Con el método de luminiscencia ópticamente estimulada se data el último momento en que un material de origen sedimentario estuvo expuesto a la luz solar, el momento de su sedimentación y enterramiento.

¿Qué le sucede al cuarzo cuando recibe luz solar? ¿Y cuando se entierra y deja de recibir esa luz?

Cuando los sedimentos se encuentran en la superficie, la radiación solar visible “limpia” el cuarzo eliminando cualquier electrón que pudiera encontrarse atrapado en su estructura, esto se conoce como blanqueamiento. (Figs. 1.A).

Al enterrarse el sedimento y dejar de estar radiado por el Sol, el cuarzo comienza a recibir un débil flujo de partículas radiactivas (alfa α, beta β y gamma γ) provenientes de elementos radiactivos que forman parte de otros minerales del propio sedimento (como el torio, el uranio y el potasio-40 de la biotita, la circonita, el apatito o el esfeno, o el potasio-40 de los feldespatos blancos y rosas).

La consecuencia de esta radiación natural propia del sedimento es la acumulación progresiva de electrones en trampas dentro de la estructura cristalina de los cuarzos: cuanto más tiempo permanezcan los cuarzos enterrados y protegidos de la luz, más electrones acumularán en su estructura (Figs. 1.B).

Fig. 1. Esquema de los procesos radiactivos que tienen lugar en los sedimentos, tanto a macroescala como a microescala. A) Cuando el cuarzo es radiado por la luz solar y su estructura está libre de electrones. B) Cuando el cuarzo queda enterrado y afectado por otras radiaciones que no son la solar, acumulando electrones en su estructura cristalina.

¿Cómo se recogen las muestras en el campo?

Para poder emplear este método con éxito, es necesaria una recogida muy meticulosa de las muestras en el campo. Para ello:

  1. Se introduce un tubo metálico dentro del sedimento (Fig. 2A) para proteger la muestra de la luz, y evitar así la pérdida de los electrones acumulados en los cuarzos. El tubo se coloca perpendicular a la superficie del afloramiento y se introduce en el sedimento. Se extrae un testigo dejando un agujero cilíndrico en el sedimento.
  2. Posteriormente, con un taladro de corona circular (Fig. 2B), se extrae el sedimento que hay alrededor de la muestra para hacer medidas sobre este sedimento en el laboratorio.
  3. Por último, se introduce un dosímetro en el agujero y se toman medidas de radiación gamma (γ) in situ (Fig. 2C).
Fig. 2. Fotografías del proceso de recogida de muestras para datación por OSL. A) Detalle de la extracción de la muestra. Una persona sujeta el tubo metálico mientras que otra lo golpea con una maza hasta conseguir introducirlo en el sedimento y extraer la muestra protegida de la luz. B) Recogida del sedimento colindante a la muestra para medir la humedad, los elementos radiactivos y la radiación beta (β) del sedimento. C) Dosímetro midiendo la radiación gamma (γ) en el interior del sedimento. Fotografías: AI Casado.

¿Y qué hacemos con las muestras en el laboratorio?

Una vez en el laboratorio, los granos de cuarzo se separan del resto de minerales. Esto se hace en un cuarto oscuro (como los de revelado de fotografías en papel) empleando una tenue luz roja cuya radiación no interfiere con los electrones atrapados en la estructura del cuarzo (Figs. 3A).

Separados los cuarzos, se exponen a una radiación visible controlada semejante a la radiación visible solar. Al iluminar los cuarzos, los electrones que habían quedado atrapados en su estructura durante su enterramiento emiten una señal luminiscente que permite contabilizar cuántos electrones se han acumulado (esta cantidad de electrones se conoce como paleodosis) (Figs. 3B).

Fig. 3. Esquema de los procesos radiactivos que tienen lugar en los sedimentos, tanto a macro como a microescala, en el laboratorio. A) Cuando el cuarzo es radiado por una tenue luz roja. B) Cuando se radia con una luz similar a la solar, permitiendo contabilizar los electrones atrapados en su estructura cristalina.

La datación

¿Y cómo sabemos cuántos años suponen los electrones contabilizados?

Como cada sedimento es diferente, hay que evaluar en el laboratorio cuál es la dosis de radiación natural del sedimento tomado alrededor de la muestra (Fig. 2B) conociendo la radiación gamma (γ) y midiendo la humedad, los elementos radiactivos y las partículas beta (β).

Con todos estos datos, se puede evaluar cuántos electrones puede generar cada muestra en un año (dosis anual).

Al dividir la dosis acumulada en la muestra de manera natural, la paleodosis, (que se ha obtenido contabilizando los electrones atrapados en el cuarzo en el paso anterior) entre la dosis anual obtenida experimentalmente, se puede conocer cuántos años hace que se produjo la sedimentación de la muestra.

  • De esta forma, si los cuarzos han recibido poca dosis cada año (dosis anual) y han acumulado muchos electrones (paleodosis), la edad es alta.
  • Si la dosis anual que recibían los cuarzos era muy grande, aunque haya acumulados muchos electrones tendrán una edad baja.

Por eso es necesario medir la dosis anual de cada muestra.

Resumiendo…

La datación por OSL o datación por Luminiscencia Ópticamente Estimulada se emplea para conocer la edad del momento de sedimentación de un depósito que contenga granos de cuarzo (Fig. 4).

La radiación solar mantiene los cuarzos superficiales “limpios” de cualquier otra radiación que pudieran acumular durante la erosión y el transporte.

Cuando se produce la sedimentación, los cristales de cuarzo enterrados que ya no reciben radiación solar comienzan a recibir una radiación débil procedente de elementos radiactivos de los minerales que los rodean, y acumulan electrones en su estructura.

Los cristales de cuarzo se “llenan” de electrones de manera gradual, a un ritmo constante en el tiempo (dosis anual).

Y es el contaje de esos electrones lo que determina la paleodosis, con lo que se puede calcular cuánto tiempo ha pasado desde que quedaron enterrados y dejaron de recibir luz solar.

Cuando se iluminan de nuevo esos cuarzos con una radiación visible similar a la solar, los electrones atrapados en el cuarzo se liberan emitiendo una señal luminiscente.

Midiendo esos electrones y la dosis anual del sedimento, se puede saber cuántos electrones estaban atrapados en el cuarzo y calcular la edad en que se produjo la sedimentación.

Fig. 4. Gráfica resumen de la acumulación de radiación beta (β) en el cuarzo en función del tiempo y de las condiciones de exposición a la luz (modificado de Aitken, 1998)

¿Sabías que… el feldespato también tiene la capacidad de albergar electrones en trampas de su estructura cristalina, por el mismo proceso que el cuarzo? Para la datación con feldespatos el procedimiento es similar al OSL, pero se emplea radiación infrarroja para estimular la luminiscencia. En ese caso, se denomina IRSL o Luminiscencia estimulada por infrarrojos.

Referencias

Ostrácodos, los señores del agua

Texto e imágenes: Blanca Martínez

Los lectores habituales de este blog ya conocéis algunas de las herramientas o proxys más utilizadas para poder reconstruir los climas del pasado, como los isótopos de oxígeno, los foraminíferos o el polen. Pues aquí os voy a presentar una nueva, los ostrácodos.

RECUERDA QUE. Un dato “proxy” es un dato indirecto. Como no es posible medir directamente la temperatura o la precipitación del pasado, se utilizan registros de otras variables a partir de las cuales se pueden deducir las primeras. La interpretación de estos datos “proxy” está basada siempre en principios físicos, químicos o biológicos.

Qué son los ostrácodos

Los ostrácodos son un grupo de microcrustáceos, primo-hermanos de los cangrejos, con un tamaño generalmente inferior a 1 mm, que viven en cualquier ambiente acuático.

Balsa construida en Bardenas Reales de Navarra para recoger el agua de lluvia para su aprovechamiento en el regadío y como abrevadero. Entre la fauna acuática que la ha convertido en su hogar se encuentran los ostrácodos.

Aunque cuando ves su aspecto no te acuerdas precisamente de los cangrejos, ya que tienen dos valvas carbonatadas que recubren el cuerpo blando y que son las que quedan preservadas en el sedimento.

Pequeño vídeo de lupa binocular de varios ejemplares de una misma especie presentes en una muestra de agua de una balsa de Bardenas Reales de Navarra. Fijaos lo activos que son, no paran de moverse. Vídeo: Blanca Martínez.

Como el resto de los crustáceos, los ostrácodos crecen por mudas. Segregan valvas cada vez más grandes para adecuarse al crecimiento de su cuerpo, desprendiéndose de las valvas previas más pequeñas. Y aunque tienen un ciclo de vida corto, ya que generalmente viven sólo un año, de media sufren hasta 8 mudas.

Parecen unos animalitos muy simplones, pero si prestamos atención a su biología, nos damos cuenta de que son apasionantes.

¿SABÍAS QUE…? La mayoría tienen un único ojo con forma de prisma rectangular situado en la parte superior frontal del caparazón. Algunas especies marinas son bioluminscentes; otras resisten vivas el paso por el tracto digestivo de los peces; y otras, incluso, son capaces de atacar en manada a organismos más grandes.

Fotografías de lupa binocular de tres especies de ostrácodos vivos presentes en una balsa construida en Bardenas Reales de Navarra. Si os fijáis con detalle en la parte superior derecha de los dos últimos ejemplares, veréis una manchita negra brillante. Eso es el ojo. Y para que os hagáis una idea del tamaño de estos ostrácodos, el rectángulo negro representa una escala gráfica de 0,1 mm.

Curiosidades de su ciclo reproductivo

Pero las curiosidades más llamativas las encontramos en su ciclo reproductivo:

  • Algunos ostrácodos tienen el tamaño del pene vez y media el tamaño de su cuerpo.
  • Otros producen espermatozoides con una longitud hasta ocho veces el tamaño de su cuerpo.
  • Y el primer macho de la historia del registro fósil es un ostrácodo de hace más de 400 millones de años.
  • Aunque también tienen una parte más “feminista”, ya que hay especies que tienen una reproducción asexual en la que las hembras ponen huevos de los que nacen nuevas hembras fértiles, sin necesidad de machos.

Indicadores paleoambientales

Aunque mejor dejo de hablar de las intimidades de los ostrácodos y vuelvo al tema que nos ocupa, su utilidad como herramientas paleoambientales.

Detalle de un muestreo en rocas del Mioceno de Bardenas Reales de Navarra. Una vez en el laboratorio, hay que lavar y tamizar ese material para separar el tamaño de grano que nos interesa (más de 0,125 mm) y armarse de paciencia frente a una lupa binocular, con la que separamos y clasificamos las valvas de los ostrácodos una a una.

Y es que ya he comentado que viven en cualquier ambiente acuático, desde un charco de lluvia en la alta montaña hasta los fondos oceánicos más profundos. Pero cada especie únicamente soporta unos rangos muy concretos de ciertos parámetros ecológicos, como son la temperatura, salinidad o energía del agua, el tipo de sedimento o la cantidad de vegetación acuática. De tal manera que la más mínima variación en esos parámetros ecológicos provoca cambios en la asociación de especies de ostrácodos presente en el medio acuático.

Vamos, que sólo hay dos posibilidades de respuesta para nuestros amigos ante los más pequeños cambios ambientales: o se mueren, o se van a otra parte, dejando vía libre para nuevas especies mejor adaptadas a esas nuevas condiciones ecológicas.

Así que, estudiando cómo han cambiado las asociaciones de especies de ostrácodos a lo largo del registro geológico, podemos hacer reconstrucciones paleoambientales de antiguos medios acuáticos. De esta manera, podemos identificar diversos ciclos climáticos “árido-húmedo” consecutivos durante el Mioceno en toda la Península Ibérica, con avances y retrocesos de extensos lagos poco profundos.

Fotografía de Microscopio Electrónico de Barrido de tres especies de ostrácodos continentales del Mioceno presentes en las rocas de Bardenas Reales de Navarra. Su presencia nos indica que hace más de 15 millones de años había ríos que desembocaban en lagos poco profundos pero muy extensos en lo que hoy es una zona semidesértica. El rectángulo blanco representa una escala de 0,1 mm.

O la llegada al Mar Cantábrico de masas de agua procedentes del norte de Escandinavia durante los momentos más fríos de la última glaciación, que se retiraron de nuevo a latitudes altas con la llegada del clima actual más cálido.

Fotografía de Microscopio Electrónico de Barrido de tres especies de ostrácodos recientes encontrados en el sedimento del fondo del Mar Cantábrico. Las especies marinas pueden tener valvas muy ornamentadas, como los ejemplares fotografiados. Así pueden defenderse de sus depredadores y soportar la energía de las corrientes marinas. El rectángulo blanco equivale a 0,1 mm.

Incluso, nos permiten detectar cualquier influencia humana en épocas históricas en estos ambientes acuáticos, ya sea contaminación, desecación o construcción de barreras que alteraron el ciclo natural de los mismos. Vamos, que los ostrácodos son unos chivatos medioambientales excelentes.

Detalle de la marisma vegetada del estuario de Oriñón, en Cantabria. Los ostrácodos permiten detectar rápidamente cualquier influencia del ser humano en estos ambientes tan sensibles.

Por eso son uno de los grupos faunísticos más empleados no sólo para hacer reconstrucciones paleoambientales, sino también para monitorizar y regenerar humedales degradados o para determinar el límite del dominio marítimo-terrestre en zonas litorales.

Panorámica del estuario de Oyambre, en Cantabria. Para que cualquier construcción pueda cumplir con la Ley de Costas, es básico delimitar correctamente la zona de influencia marina. Y para eso también sirven los ostrácodos.

Sobre todo, son de lo más útiles en medios en los que otros grupos no pueden sobrevivir, pero en los que los ostrácodos campan a sus anchas, como las aguas estancadas de las cuevas o los medios con una elevada salinidad. Los ostrácodos son unos auténticos supervivientes, mejores que Bear Grylls.

Creo que con esto ya conocéis un poquito mejor a estos animalitos, aunque no os lo he contado todo. Seguro que la próxima vez que os crucéis con una charca cubierta de vegetación no la veréis de la misma manera, porque os la imaginaréis plagada de ostrácodos. Y tendréis razón 😉

Para saber más

¿SABÍAS QUE…? Los humedales de La Moraña, como la laguna de El Oso, son medios ideales para la proliferación de ostrácodos. Y estos sirven de alimento a otras especies, como el famoso “fósil vivientetriops cancriformis. Aunque lo más curioso es que los ostrácodos pueden “pegarse” a las patas y las plumas de las aves y las utilizan como vehículo para conquistar otros cuerpos de agua.

Laguna de El Oso, Ávila.

¿Pueden vivir los fósiles? Un “fósil viviente” en Ávila

Texto Fina Muñoz

Imagen destacada TheUjulala en Pixabay

Unos meses después de celebrar el Geolodía 2019 en Ávila, nos sorprendió la noticia del descubrimiento de un organismo en las lagunas de El Oso que existe desde hace 250 millones de años (Pérmico).

Es un animal conocido comúnmente como “tortuguilla colilarga” (Triops cancriformes), una especie de crustáceo al que le gusta habitar los humedales de agua dulce. Su nombre científico se debe a que tiene tres ojos, dos compuestos y uno de tipo ciclópeo.

Este curioso animalito ya era conocido en otros lugares del norte de Europa. Sin embargo, el hallazgo en las lagunas de El Oso tiene gran importancia por ser la población más occidental en la que se ha hallado. Se cree que las aves migratorias han podido dispersar sus huevos trasladándolos en el interior de su sistema digestivo.

Laguna de El Oso, en la comarca de La Moraña, Ávila, España. Foto de Gabriel Castilla.

Qué es un fósil viviente

La expresión “fósil viviente” se usa a menudo cuando se habla de una especie dentro de los seres vivos que:

  • No se ha extinguido.
  • No ha sufrido cambios genéticos significativos en los últimos milenios.
  • Y no ha dado lugar a especies nuevas.

En consecuencia, una especie fósil viviente será considerablemente parecida a una que ha sido identificada también a través de fósiles.

Esta podría ser la definición no oficial de un término que no es rigurosamente científico, ya que carece de precisión. En concreto, en la dimensión tiempo y cambio genético. Todo lo contrario del concepto de fósil guía que desarrollaremos en otra entrada de este blog.

Pero, ¿qué es un fósil?

Un fósil es cualquier resto o señal de actividad de los seres vivos que ha quedado grabada en las rocas, siendo lo mas habitual encontrarlos en las rocas sedimentarias .

En este concepto se incluyen los restos de cualquier parte de los cuerpos de animales, plantas u otros seres vivos, hasta sus huellas de desplazamiento (bioturbación, icnitas), sus huevos o incluso sus excrementos (coprolitos).

La Paleontología es la rama de la ciencia que estudia los fósiles y que encontramos integrada tanto en la Geología como en la Biología, puesto que a partir de esos restos se puede extraer información del medio en el que habitaban (Paleogeografía) y de las relaciones con el entorno (Paleoecología) de los seres vivos que las produjeron.

SABÍAS QUE… Los fósiles son piedras, resultado de la transformación del resto del ser vivo original mediante una serie de complicados procesos físicos y químicos durante el enterramiento en el sedimento.

Fósil viviente y Paleontología

Los fósiles vivientes nos informan por tanto de las condiciones geográficas y ecológicas del medio donde se originaron esos seres vivos que han logrado perdurar tanto tiempo sin alterarse.

La relación entre fósil viviente y Paleontología es directa, ya que los “fósiles vivientes” dan muchísima información sobre el proceso de la evolución biológica y el medio sedimentario donde habitaban en el pasado.

No te pierdas el programa ¡Qué animal! de La2 dedicado a los fósiles vivientes.

Veamos sólo algunos ejemplos de estos animales que han formado parte de la historia de la Tierra desde hace miles o millones de años en algunos casos. Existen muchos más y muy interesantes. ¡Quizá tienes un fósil viviente de mascota y no te has enterado!

Algunos ejemplos de “fósiles vivientes”

Explora la infografía y sus elementos interactivos para ver la información de cada ejemplo de fósil viviente relacionado con el período geológico en el que aparecieron.

undefined SABÍAS QUE… El ginkgo es uno de los árboles más longevos. Puede alcanzar los 1500 años de edad. Capaz de resistir las extinciones atravesadas en sus 270 Ma de existencia, se empeñó en darnos pruebas de ello siendo una de las primeras especies en colonizar Hiroshima tan sólo un año después de las detonaciones de la bomba nuclear en 1945.

Fuentes de consulta

Actualismo: el método científico que alumbró la geología moderna

Autor – Gabriel Castilla

Uno de los grandes problemas a los que se enfrenta la ciencia es el llamado pensamiento mágico, es decir, el razonamiento erróneo que hunde sus raíces en la religiosidad dogmática y la superstición. Es difícil conseguir que un individuo cambie de opinión sobre un tema, especialmente cuando éste forma parte de su sistema de valores, y es por ello que pocas personas cambian de equipo de fútbol, pensamiento político o confesión religiosa a lo largo de la vida. Esto se debe a que de manera natural nuestro cerebro filtra la información que le llega, prestando atención solo a aquella parte que confirma sus creencias y opiniones.

Los psicólogos llaman a este autoengaño selectivo sesgo cognitivo de confirmación, que explica, entre otras muchas cosas, por qué somos fieles a la línea editorial de un periódico o preferimos las tertulias de una determinada cadena de televisión. Este es, en esencia, el mecanismo mental que lleva a algunas personas a defender contra toda evidencia científica sus opiniones, aunque éstas les lleven a creer que la Tierra es plana o que el origen de los seres humanos en el marco de la teoría de la evolución es una falacia.

El hecho de que la historia de la Tierra y el origen de la humanidad aparezca relatada en la Biblia supuso un gran obstáculo para el desarrollo de las ciencias naturales, pues durante siglos numerosos pensadores intentaron acomodar sus observaciones con las revelaciones divinas del libro del Génesis.

La superación del sesgo de confirmación en las ciencias naturales

El primer científico que concibió una metodología capaz de liberar la geología de este yugo especulativo fue el naturalista de origen escocés James Hutton, que en su libro Teoría de la Tierra (1788) asumió que no se debe recurrir o inventar ninguna causa desconocida, fantástica o extraordinaria si los procedimientos lógicos disponibles pueden ser suficientes para explicar un fenómeno natural. O dicho de otro modo: el estudio de la naturaleza se debe abordar partiendo únicamente de hechos demostrados y verificables, pues solo razonando así es posible encontrar soluciones a problemas que antes eran inabordables. Además de fiabilidad, este método le otorga a la ciencia geológica la capacidad de hacer predicciones, o sea, la posibilidad de entender el futuro partiendo del pasado.

Fue otro naturalista de origen escocés, Charles Lyell (Figura 1), quien supo ver en esta conexión temporal la semilla de una nueva forma de pensar, el actualismo. Ante los ojos de Lyell los relieves de la corteza terrestre son consecuencia de la acción de procesos análogos a los que observamos en la actualidad (ríos, glaciares, el viento, volcanes, terremotos, etc.), de ahí el término actualismo. Desarrolló esta idea en el libro Principios de Geología (1830-1833) y la condensó en una sola frase: La clave del pasado está en el presente; estableciendo así una conexión entre los cambios experimentados por la tierra a lo largo del tiempo.

Figura 1. Calotipo de Charles Lyell hacia 1843-47. Fuente: Colección del Metropolitan Museum of Art en Internet Archive. Imagen procesada por el autor a partir del archivo original.

La idea de evolución temporal de la corteza, entendida como sinónimo de cambio, influyó decisivamente en Charles Darwin, quien tomó la obra de Lyell como libro de cabecera durante el viaje alrededor del mundo a bordo del Beagle.

Pocos años después, en 1847, se presentó en España la primera traducción al castellano de mano del geólogo Joaquín Ezquerra del Bayo, quien fue capaz de destilar la esencia de una obra científica de 650 páginas en unas pocas frases:

Grande ha sido la revolución que Lyell ha hecho en esta ciencia, aun cuando tal vez no sea suya la primera idea (…); cuasi la totalidad de los fenómenos que se observan en la corteza de nuestro globo, tanto con respecto al trastorno de las rocas que la constituyen, como con respecto a los restos de seres organizados que en ellas hay encerrados, se explican muy bien por la marcha natural de las mismas causas que están obrando en la actualidad; lo mismo que pasa ahora ha estado pasando hace muchísimo tiempo. La Geología ha perdido todo lo que tenia de fabuloso y de inconcebible, adquiriendo una sencillez que, no por eso deja de ser más admirable y más sorprendente.

Por aquella misma época, hacia 1843, el pionero de la fotografía William Henry Fox Talbot registraba la primera imagen de una investigación geológica de campo. Bajo el título The Geologists (los geólogos) muestra a un hombre y una mujer analizando un afloramiento de roca caliza en Chudleigh (Devon, Reino Unido). Todo apunta a que los protagonistas son el investigador Henry De La Beche y la naturalista autodidacta Mary Anning, primera geóloga de la historia (Figura 2).

El actualismo metodológico y la geología

Hoy, casi 180 años después de que se tomara esta fotografía (el nombre técnico es calotipo), geólogos y geólogas de todo el mundo desarrollamos nuestro trabajo en el contexto del llamado actualismo metodológico, que podemos resumir así: las causas que actúan modelando el planeta en la actualidad ya actuaron en el pasado, e incluso los procesos catastróficos (impactos de asteroides, cambios climáticos globales, etc.) deben entenderse como sucesos normales ocurridos en el pasado, que pueden suceder en el presente y que con toda probabilidad sucederán también en el futuro.

Figura 2. The Geologists calotipo realizado por William Henry Fox Talbot en 1843. Fuente: National Media Museum / Science & Society Picture Library. Imagen procesada por el autor a partir del archivo original.

Pero tal y como planteamos al principio, uno de los problemas a los que se enfrenta la ciencia moderna es el pensamiento que niega la realidad de los hechos verificables; un desafío para la razón que solo puede ser contestado desde la divulgación y la alfabetización científica de la sociedad. Para hacerlo posible es necesario disponer de herramientas didácticas que faciliten la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias a cualquier edad, pues la única forma de aprender a razonar por analogía es practicando. Y es en este sentido donde los pinares que cubren los campos de dunas de La Moraña abulense nos ofrecen un inesperado recurso didáctico: su resina.

La resina y el ámbar como recurso didáctico

Figura 3. Mosquito siendo atrapado por la resina de un pino en las inmediaciones de El Oso (Ávila), inicio del complejo proceso de ambarización. A la derecha vemos una muestra de ámbar que contiene un mosquito fosilizado en su interior. Fuente: Gabriel Castilla y Wikipedia.

Como podemos ver en la Figura 3, la resina líquida puede atrapar todo tipo de partículas en su interior, como es el caso de este mosquito, cuyo aspecto es similar al que podemos observar en el interior de una muestra de ámbar. El ámbar es precisamente resina procedente de coníferas que ha experimentado un lento proceso de endurecimiento y enterramiento hasta su transformación en un fósil hace millones de años.

El ámbar es un tesoro para la ciencia debido a la enorme cantidad de información que podemos encontrar en su interior, pero también porque el proceso de ambarización es químicamente muy complejo y requiere que la resina sobreviva al proceso de degradación al que naturalmente se ve sometido por efecto del calor, la humedad y la descomposición por parte de bacterias y hongos. Es por ello que el ámbar es un mineral escaso en todo el mundo y se reconoce su valor ornamental desde la Edad del Bronce (2500-1500 a.C.), cuando la demanda debió ser tan elevada que incluso se han detectado falsificaciones realizadas con resina de pino en ajuares funerarios.

¿Significa esto que los autores de la falsificación establecieron por analogía una relación entre la resina y el ámbar? Probablemente sí. ¿Implica esto que aquellas personas llegaron a intuir la noción de actualismo, entendida como relación entre el presente (resina) y el pasado (ámbar)? Difícil saberlo.

Ver cómo quedan atrapados los insectos en la resina y alcanzar a comprender cómo logra ésta transformarse en un mineral requiere entender y manejar nociones abstractas como mineralización, fosilización y tiempo geológico.

Para comprender el concepto de actualismo son necesarios ejemplos tan claros como el que acabamos de ver, pues nos permite visualizar un proceso natural complejo de forma intuitiva y sencilla. Un paseo por La Moraña puede ser una experiencia didáctica inesperada si caminamos despacio y escuchamos con atención las historias que nos susurran sus árboles.

Fuentes de consulta

Geología en 3D con un estereoscopio casero

Texto y fotos – Gabriel Castilla Cañamero

Uno de los problemas más habituales en las investigaciones geológicas de campo es el hecho de que muchos afloramientos y formas del relieve se encuentran enmascarados por la vegetación, lo que dificulta su reconocimiento a simple vista. Cuando esto sucede se suele recurrir a fotografías aéreas captadas por aviones o satélites, imágenes que muestran una perspectiva cenital del terreno.

Para ayudar al cerebro a visualizar un relieve tridimensional a partir de una imagen plana (sea ésta una fotografía o un modelo digital del terreno), se suele recurrir a la estereoscopía.

Esta técnica consiste en mirar con un estereoscopio dos fotografías aéreas tomadas por un avión o satélite desde perspectivas ligeramente distintas. El instrumento óptico superpone las dos fotografías, pero mostrando separadamente una a cada ojo. Como resultado, el cerebro recrea la ilusión de profundidad en una única imagen tridimensional, igual que cuando miramos un paisaje desde la ventanilla de un avión que vuela a baja altura.

Figura 1. Modelo del terreno de una zona al norte de El Oso, en La Moraña abulense. Usaremos esta imagen como base para la construcción de nuestro par estereoscópico.

Construyendo un estereoscopio casero

Debido al enorme potencial didáctico que ofrece la estereoscopía, nos propusimos dar a conocer esta técnica con motivo del Geolodía 2019.

Para ello nos planteamos el reto de diseñar un modelo de estereoscopio que cualquier persona pueda construir y utilizar sin necesidad de entrenamiento previo, y con el que descubrir la geología oculta de La Moraña, en especial los cerros testigo y los campos de dunas parabólicas.

Con este fin preparamos un modelo del terreno a partir de datos de altura del terreno y software de acceso libre y gratuito, cuyo manejo describimos pormenorizadamente en la entrada dedicada a los cinturones de dunas en Ávila.

Para saber más: Descubrir los cinturones de dunas de Ávila

Materiales

En la siguiente fotografía podemos ver todos los materiales empleados en la construcción del estereoscopio (de izquierda a derecha):

  • Una lámina de espejo recortable (10X15 cm).
  • Listones cuadrados de madera (0,5×30 cm).
  • Depresores –palos de helado- de madera (2,5X20 cm).
  • Un tablero de madera o de DM (20X30 cm).
  • Una lámina de cartón pluma (30×40 cm).
  • 4 clavos pequeños sin cabeza (opcional).
Fotografía 2. Materiales y herramientas necesarios para la construcción de nuestro estereoscopio.

Todos los materiales fueron adquiridos en un bazar por un coste inferior a 10 euros.

Herramientas

Las herramientas usadas en el montaje fueron:

  • Una regla metálica.
  • Cola blanca de contacto.
  • Unas tijeras fuertes (cortachapas).
  • Y un cúter de proyectista (una pequeña sierra para manualidades también puede servir).

Instrucciones de montaje

En la siguiente secuencia de imágenes podemos apreciar los pasos necesarios para el montaje.

Fotografía 3. Secuencia de montaje
  • En primer lugar (a), tomamos un depresor de madera y lo partimos en varios trozos de aproximadamente 1,2X3,5 cm.
  • A continuación pegamos 6 de estos trozos en el tablero de DM tal y como se aprecia en la imagen (b) -dos en la mitad y cuatro en las esquinas-.
  • Seguidamente, tomamos 2 listones cuadrados que recortamos para que cada uno mida 20 cm (c).
  • Después pegamos sobre las maderas que pusimos en mitad del tablero los 2 listones que acabamos de recortar. Los ponemos uno junto al otro con cuidado de dejar entre ellos el espacio justo que permita encajar una lámina de cartón pluma en la que irá la lámina de espejo adhesiva (d).
  • Opcionalmente podemos reforzar los dos listones con 4 clavos sin cabeza.A continuación pegamos 2 depresores, uno en cada extremo del tablero (e).

Como podemos ver, el hecho de pegar los listones y los depresores sobre los tacos de madera que cortamos inicialmente, crea un espacio por donde podremos deslizar las fotografías aéreas e impedir que se muevan sin necesidad de fijarlas con clips o celofán.

  • Por último (f), recortaremos un trozo de cartón pluma de unos 20X10 cm sobre el que pegaremos la lámina de espejo. Recortaremos los picos con las tijeras cortachapas para evitar accidentes en los ojos.

El resultado final del montaje podemos verlo en esta fotografía.

Fotografía 4. Estereoscopio terminado.

Montaje de un par estereoscópico

Para apreciar visualmente el relieve en un par de fotografías estereoscópicas necesitamos que éstas se hayan tomado desde perspectivas distintas, como ya explicamos anteriormente. Sin embargo, puesto que solo disponemos de una imagen, lo que vamos a hacer es engañar al cerebro mostrándole dos imágenes iguales pero montadas de tal forma que una (la de la izquierda) sea especular a la original (que pondremos a la derecha), tal y como podemos ver en la fotografía 5.

Fotografía 5. Imagen especular (izquierda) reflejada en el espejo del estereoscopio (derecha). En segundo plano (casi tapada por el espejo) está la imagen original. En el reflejo ya podemos intuir el relieve.

El estereoscopio de un único espejo fue inventado a mediados del siglo XIX por el científico británico Charles Wheatstone y su uso es perfecto para situaciones en las que solo se dispone de una fotografía.

Existen muchos programas que nos permiten generar una imagen especular a partir de otra. Quizá lo más rápido sea utilizar el procesador de textos Word o el creador de diapositivas PowerPoint de Microsoft (sus homólogos gratuitos de Open-office puede realizar la misma tarea).

El procedimiento es sencillo: se pega en un documento de Word apaisado la imagen que queremos ver en 3D, hacemos una copia de esta imagen y la pegamos justo al lado de la original; luego desplazamos el marco derecho hacia la izquierda hasta crear la imagen especular, tal y como podemos ver en la fotografía 6. Una vez tengamos lista la composición podemos imprimir el documento y recortarlo para poder deslizarlo bajo los depresores del estereoscopio.

Fotografía 6. Montaje listo para usar en nuestro estereoscopio. La fotografía de la izquierda es exactamente igual que la de la derecha, pero ha sido dispuesta especularmente. Descarga este montaje ya preparado y listo para imprimir.
Este es un par estereoscópico de los Montes Apenninus de la Luna. También puedes descargarlo aquí para verlo con tu estereoscopio casero.

Al encajar un espejo entre ambas fotografías podemos mirar el montaje mostrando a cada ojo una fotografía y haciendo creer al cerebro que las está viendo desde perspectivas diferentes. Para engañar al cerebro de manera rápida y eficaz debemos mirar el espejo con el ojo izquierdo y la fotografía con el ojo derecho. Para ello lo mejor es poner la nariz junto al espejo y mirar relajadamente, sin cruzar ni forzar la vista, tal y como se aprecia en la fotografía 7.

Como resultado de este “engaño” nuestra mente construye la ilusión de tridimensionalidad, recreando el relieve de los campos de dunas y los cerros testigo como si los estuviésemos viendo desde un avión.

Figura 7. Una participante del Geolodía 2019 usando nuestro estereoscopio. Fotografía de Isabel Hernández.

Bibliografía

  • Centeno, J. D.; Fraile, M. J.; Otero, M. A. y Pividal , A. J. (1994) Geomorfología práctica. Ejercicios de Fotointerpretación y Planificación Geoambiental. Editorial Rueda, Madrid.
  • García Rodríguez, M. P.; Sanz Donaire, J. J.; Pérez González, Mª E. y Navarro Madrid, A. (2012). Guía Práctica de  Teledetección y Fotointerpretación. Departamento de Análisis Geográfico y Geografía Física. Universidad Compluense de Madrid.

Las calcretas laminares de Viñegra de Moraña

Texto y gráficos – Alberto Martín. Imágenes – Gloria Martín Alonso

En regiones semiáridas, como lo fue La Moraña durante épocas pasadas, las plantas necesitan desarrollar mecanismos especiales para acumular nutrientes. Cuando las capas superficiales del suelo son permeables, el sustento que las plantas necesitan se acumula en los primeros metros, por lo que las raíces tratan de ocupar la mayor cantidad de superficie posible para conseguir alimento y agua.

En ocasiones podemos ver vestigios de cómo esos vegetales llevaron a cabo sus tácticas de supervivencia. En la localidad de Viñegra de Moraña encontramos un excepcional ejemplo.

Figura 1. Corte en la vía del tren donde se ven calcretas laminares.
Figura 1. Corte en la vía del tren.
Figura 2. Calcretas laminares.
Figura 2. Calcretas laminares.

En la segunda imagen se observan unas líneas blancas que se disponen de manera paralela al suelo. Son la evidencia que dejaron las raíces de las plantas que allí vivieron: los vegetales necesitaron disponer sus raíces de forma que ocuparan la máxima extensión posible; en este caso lo hicieron en forma de mallas para así impedir que los nutrientes escaparan tierra abajo.

Durante la vida de la planta, su raíz y los microorganismos asociados ayudan a la acumulación de carbonato en el entorno de la raíz y también en sus células. El proceso puede seguir después de la muerte de la planta. Esta acumulación de carbonato cálcico da lugar a lo que se conoce como calcretas.

Para ser más precisos, en el caso de Viñegra de Moraña hablamos de calcretas laminares (láminas de carbonato cálcico).

Si viéramos el corte donde se tomaron las fotografías de cerca, podríamos observar que alrededor de las calcretas principales aparecen unos hilos blanquecinos de menor tamaño. Esto indica que las raíces tenían una actividad fúngica a su alrededor. Estos hongos juegan un papel clave a la hora de fijar en las raíces el carbonato cálcico presente en el suelo.

Figura 3. Proceso de formación de calcretas.

Indicadores paleoclimáticos

Podemos encontrarnos calcretas con otras formas en la naturaleza, como nodulares, pulvurentas o muy compactas.

En regiones áridas, el polvo y las escasas precipitaciones realizan el aporte del carbonato cálcico. Por tanto, una calcreta es un excelente indicador paleoclimático, debido a que casi siempre se van a formar en zonas con precipitaciones muy bajas.

¿SABÍAS QUE…? El tiempo para que se forme un perfil de calcreta (sucesión vertical completa de los distintos horizontes o capas morfológicamente diferentes) depende de muchos factores: vegetación, clima y estadio de madurez. Puede darse una variación tan grande que pueden tardar entre 3.000 y 1 millón de años.

Para saber más sobre otros indicadores paleoclimáticos: Estudio de la evolución paleoclimática a partir de las turberas.

Actividades docentes relacionadas

RECURSO DIDÁCTICOA web tutorial for the petrographic analysis of carbonate rocks

Bibliografía

El paisaje de La Moraña. La geología invisible

Autor – Javier Elez

El paisaje de gran parte de la comarca de La Moraña se caracteriza por un relieve bastante plano del que sobresalen de tanto en tanto algunos cerros de dimensiones muy modestas, con pendientes suaves y un conjunto atravesado por los valles de los ríos Zapardiel, Arevalillo y Adaja. Domina en toda la comarca el cultivo del cereal y destacan en el horizonte los pinares autóctonos.

A pesar de la monotonía aparente de la llanura, desde el punto de vista geológico se sobreimponen en esta comarca una serie de procesos geológicos relevantes que le confieren su forma y características actuales. Estos procesos, la geología de los últimos millones de años, son identificables para el ojo experto. Pero si no lo eres, quizá necesites una pequeña guía para empezar a leer la geología aparentemente invisible de La Moraña. ¡Aquí va!

La formación del paisaje

La forma plana general de toda la comarca responde a un fenómeno de gran alcance geográfico relacionado con lo que los geólogos denominamos cuenca sedimentaria neógena del Duero.

¿SABÍAS QUE…? El período Neógeno comprende desde hace unos 23 millones de años hasta el comienzo del período Cuaternario hace 2,6 millones de años. Si quieres saber más sobre el tiempo geológico, consulta la tabla cronoestratigráfica internacional..

Pulsa sobre la imagen para ver la tabla cronoestratigráfica completa.

Una cuenca geológica o sedimentaria es una depresión en la corteza terrestre que tiene un origen tectónico y en la que se acumulan sedimentos. No confundir con cuenca hidrográfica. La cuenca sedimentaria del Duero tiene unos límites diferentes a la cuenca hidrográfica actual del río y un significado geológico distinto.

Para saber más, consulta: Qué es una cuenca hidrográfica

El desarrollo general y las causas de la formación de la cuenca sedimentaria del Duero son muy similares a las que explicamos en otro artículo sobre la cuenca sedimentaria de Amblés, pero en este caso los límites de la del Duero son: al sur, el Sistema Central; al este, la Cordillera Ibérica; al norte, la Cordillera Cantábrica. Mira este mapa para verlo más claro:

Figura 1. En naranja se marca el área ocupada por la cuenca geológica o sedimentaria neógena del Duero. Esta es una depresión de origen tectónico que está rellena por sedimentos del periodo Neógeno.
En rojo aparecen marcados los límites de la cuenca hidrográfica actual del río Duero.

Para saber más sobre la formación y características de la cuenca sedimentaria de Amblés, mira el artículo: Geomorfología del Valle de Amblés.

Al igual que la cuenca sedimentaria de Amblés, la del Duero se rellenó hasta arriba de sedimentos con capas prácticamente horizontales y paralelas que van marcando el paso del tiempo, con las más recientes arriba.

  1. Los sistemas montañosos circundantes aportaron sedimentos hasta que ya no cabían más. La cuenca se colmató (rellenó), dejando arriba una superficie horizontal muy extensa.
  2. Sobre esa superficie de colmatación se fue desarrollando después el resto de procesos geológicos que la modifican ligeramente, pero que han sido incapaces de borrar completamente su impronta.

A este proceso de colmatación de la cuenca sedimentaria del Duero debemos fundamentalmente el aspecto llano de la meseta castellano-leonesa.

¿SABÍAS QUE…? Los datos de subsuelo indican que amplios sectores del centro y norte de la cuenca sedimentaria del Duero tienen espesores de entre 1,5 y 2 km de sedimentos neógenos.

Sedimentación, erosión y cerros testigos

La cuenca sedimentaria del Duero era de tipo endorreico: no drenaba hacia el Atlántico y el agua y los sedimentos que entraban en la cuenca se quedaban allí. El relleno de la cuenca sedimentaria del Duero es un proceso muy largo que ocupa una parte importante del período Neógeno.

Sin embargo, desde hace unos 2,5 millones de años se rompe esta dinámica y se empiezan a desarrollar los ríos que conocemos en la actualidad. Es en este momento, a lo largo del período Cuaternario, cuando finalmente el río Duero termina conectando las cabeceras de montaña con el océano Atlántico, haciendo de cinta transportadora de agua y sedimentos y erosionando la antigua cuenca sedimentaria del Duero.

El desarrollo inicial de esta red de drenaje fluvial, precursora de la actual del río Duero, excava ligeramente la superficie de colmatación, erosiona las capas más fáciles y deja las más difíciles de erosionar prácticamente intactas, elaborando un paisaje dominantemente plano.

Esta erosión incipiente deja esparcidos pequeños cerros de suaves laderas y cimas planas que son los únicos testigos que quedan de unos sedimentos que han sido erosionados. A estas formas se las denomina cerros testigos en geología. La parte más alta de estos cerros está ocupada por capas sedimentarias más resistentes a la erosión y los protegen de ser completamente desmantelados.

Figura 2.
Formación de cerros testigos.
1) Esquema general de la disposición del relieve montañoso del Sistema Central y la cuenca geológica del Duero.
2) Modelo de desarrollo de un cerro testigo.
Figura 3. Dos imágenes en las que se pueden observar en distintos planos el relieve dominantemente llano, la superficie de colmatación, los cerros testigos y al fondo el Sistema Central. Imágenes tomadas en las cercanías de El Oso y Hernansancho, en la provincia de Ávila (España). Fotos de Gabriel Castilla.

La Geología como ciencia histórica

Sobre este relieve antiguo (paleo-relieve) de La Moraña, los cambios en el clima relacionados con el episodio climático conocido como Younger Dryas, hace unos 12.800 años, proporcionan las condiciones adecuadas para que se instalen espectaculares cinturones de dunas eólicas . Al final de este período frío, hace unos 11.700 años, el ascenso de las temperaturas deja las circunstancias ideales para que comience la “revolución neolítica” y el tránsito hacia sociedades sedentarias agrícolas. Pero esa es otra historia.

Los procesos descritos en este artículo hablan de la historia geológica de esta parte del mundo que es la comarca de La Moraña. Por esto decimos que la Geología es una ciencia histórica, porque nos cuenta cómo ha evolucionado el planeta y los procesos que le dan forma a lo largo de su propia historia, que es muy larga: unos 4.550 millones de años.

Para saber más sobre el período climático Younger Dryas: Younger Dryas: cambios climáticos que condicionaron el paisaje abulense y la vida humana.

Conoce más sobre las dunas de La Moraña y cómo y cuándo se formaron en: Un mar de dunas en La Moraña.

Fuentes de consulta

Reconstruyendo el paisaje a partir de un puñado de arena

Autores – Gabriel Castilla y Davinia Díez Canseco

Cuando nos detenemos a contemplar un paisaje, ya sea en el campo o en una fotografía, hay una pregunta que surge casi de manera espontánea: ¿cómo se formó el relieve que observamos? Intuimos que las llanuras, valles y montañas debieron originarse por la acción lenta pero continuada durante mucho tiempo del agua, el hielo o el viento; agentes que pueden arrancar materiales de un sitio para reubicarlos en otros. La experiencia nos induce a pensar que las rocas que configuraban el relieve primordial fueron disueltas o arrancadas, trituradas y transportadas lejos de allí.

La siguiente pregunta también surge por sí misma: ¿dónde fueron a parar todos estos materiales? Podemos deducir que viajaron hasta un lugar tranquilo donde el agua, el hielo o el viento perdieron su energía, depositándolos en forma de sedimentos (arcilla, limo, arena o grava) en una depresión del terreno o tal vez en el mar.

Y así, razonando paso a paso, construimos las nociones de erosión, transporte y sedimentación.

Figura 1. Cárcavas del río Adaja cerca de Blascosancho. En esta imagen se aprecian los tres procesos básicos que han modelado el paisaje: erosión, transporte y sedimentación. Foto: Gabriel Castilla.

Pero estas nociones son tan generales que apenas nos permiten conocer detalles sobre el tipo de rocas que formaban el relieve desaparecido, los procesos geológicos que actuaron o la distancia que recorrieron las partículas o clastos (minerales, fragmentos de roca y fósiles) antes de sedimentar. Para aclarar cómo se formó el paisaje y dónde fueron a parar los materiales que faltan es preciso detenerse antes en dos conceptos clave: selección y madurez.

Proceso de selección de materiales

Existe una relación directa entre los clastos que encontramos en un sedimento y la roca de la que proceden. En el caso del granito, la roca más abundante de la provincia de Ávila, tres son los minerales que lo constituyen: cuarzo, feldespato y mica.

Para saber más sobre el granito y su composición: Qué es el granito y cómo se forma.

Los tres minerales son liberados cuando el granito se ve alterado por procesos químicos (como la hidrólisis del feldespato) y físicos (fracturación por cambios de presión y temperatura).

Descubre más sobre la alteración del granito en: La formación de los suelos.

En los continentes la reubicación de estos minerales la realizan fluidos como el agua (ya sea líquida o en forma de hielo) y el viento. El viaje entre el lugar donde se produce la erosión y la zona de sedimentación puede ser muy agresivo, por lo que algunos minerales se pueden romper y alterar químicamente hasta desaparecer.

Figura 2. Arena próxima a la laguna de El Ejido, formada por la erosión del granito y el transporte del sedimento. Foto: Gabriel Castilla.

Los agentes de transporte realizan un doble proceso de selección:

  1. El primero tiene que ver con la composición, pues el agua altera y degrada químicamente el feldespato y la mica mientras que mantiene el cuarzo (por ser químicamente estable y mecánicamente resistente).
  2. El segundo es una selección por tamaños, pues cuanto más baja es la energía o la densidad del fluido (como el aire) su capacidad de erosión y carga es menor, por lo que solo puede transportar clastos de unos milímetros de grosor. Sin embargo, cuando la energía y densidad del fluido es alta (como le sucede al agua líquida, al hielo o al barro), su capacidad de transportar material de todos los tamaños es mayor. 
Figura 3. Tipos de selección en función de la capacidad de carga y del medio de transporte. La selección del viento es alta (dunas) mientras que la de los ríos es más baja. Gráfico tomado de Corbí, H. y Martínez-Martínez, J. (2015).

Madurez de los materiales

Los geólogos llamamos arena al sedimento formado por clastos de rocas disgregadas cuyo tamaño oscila entre los 0,06 y los 2 milímetros de diámetro.

Cuando el viaje de la arena ha sido largo solo sobreviven las partículas más duras, cuyos bordes se van desgastando. Podemos decir entonces que:

  • Una arena es madura cuando está formada por granos de cuarzo que presentan forma redondeada y un tamaño similar entre ellos.
  • Por el contrario, diremos que una arena es poco madura cuando contiene minerales blandos (micas y feldespatos), de aspecto anguloso y con tamaños muy desiguales.

Figura 4. El grado de redondez que muestran los granos de cuarzo son un indicador del desgaste que han experimentado durante su transporte. Gráfico extraído de Carta de sorting estándar. Australian Government, Geoscience Australia (www.ga.gov.au).

¿Qué información podemos deducir del estudio de la madurez de un sedimento?

  • Una arena madura nos habla de un relieve montañoso lejano, de llanuras y zonas tectónicamente tranquilas, de un transporte largo e intenso en el que pueden haber participado muchos procesos geológicos, entre ellos el viento.
  • Una arena poco madura nos habla de un relieve montañoso cercano y de un transporte enérgico pero corto, propio de zonas montañosas tectónicamente activas, donde son frecuentes los torrentes y pueden ocurrir episodios de alta energía como las llamadas “vejigas” (deslizamientos de ladera en zonas de alta pendiente).

Para saber más sobre las llamadas “vejigas” : Reconciliando la tradición oral de las “vejigas” con la geología y el estudio de los riesgos naturales parte 1 y parte 2 (el caso concreto de Venero Claro).

Figura 5. Muestra de arena, sobre papel milimetrado, tomada en una duna al Noroeste de El Oso. Podemos apreciar una selección media-alta con partículas finas, pero también cantos de unos 2 mm tanto de cuarzo redondeado como de feldespato anguloso. Podemos comparar esta muestra con arena del desierto del Sáhara que presenta clastos redondeados y sedimento con clastos angulosos de un río seco de Black Mountain en Alberta (Canadá). Foto: Gabriel Castilla.

De dónde viene la arena de las dunas de La Moraña

Las dunas de La Moraña están formadas por cuarzo (62,5%), feldespato (35%) y fragmentos de roca y micas (2,5%).  En algunas encontramos arena de grano muy fino y bien seleccionadas, mientras que en otras las arenas son más gruesas y están peor seleccionadas. Esto significa que el viento formó las dunas movilizando clastos de dos áreas de origen muy distintas:

  1. Las arenas maduras que se encontraban en las terrazas y llanuras de inundación de los ríos de la cuenca del Duero.
  2. Y los sedimentos menos maduros formados por la erosión rápida de relieves montañosos del Sistema Central.
Figura 6. Grano de cuarzo de una duna de la Moraña visto al microscopio electrónico de barrido (MEB) a diferentes escalas. Podemos apreciar bordes redondeados, escamas en la superficie y el “piqueteo” formado por el continuo choque con otros granos de cuarzo.
Fotos realizadas por Jaime Cuevas González en el MEB de la Universidad de Alicante.

Como hemos podido ver la arena tiene historias que contarnos, relatos que han quedado escritos en la composición, forma y selección de los granos que la conforman. Además, al observar detalladamente un grano de cuarzo de una de las dunas de La Moraña con un microscopio electrónico de barrido (MEB), podemos apreciar en su superficie rasgos producidos por la acción prolongada del viento que nos hablan de las condiciones climáticas de extrema aridez que azotaron esta región hace 11.600 años.

Para saber más sobre la evolución climática de La Moraña: Youger Dryas: cambios climáticos que condicionaron el paisaje abulense y la vida humana.

Completa lo que sabes sobre las dunas de La Moraña en: Un mar de dunas en La Moraña y Descubrir los cinturones de dunas de Ávila.

Fuentes de consulta

Método de datación por radiocarbono (o Carbono-14)

Texto y gráficos – Ana Isabel Casado Gómez

La técnica conocida como “Carbono 14” es un método de datación absoluta que se basa en el carbono que se encuentra en muestras de origen biológico como los fósiles o el carbón.

Los seres vivos dependemos del carbono para nuestra existencia, ya que forma parte de nuestro organismo constituyendo moléculas (ADN, colágeno, queratina…) y tejidos, tanto orgánicos como inorgánicos (plumas, pelo, huesos, conchas…). Los seres vivos obtenemos este carbono de la naturaleza mediante la ingesta de alimentos o, en el caso de las plantas, con la fotosíntesis.

Isótopos de carbono

El carbono es un elemento que se encuentra en la naturaleza como tres posibles isótopos (fig. 1):

  • El Carbono-12 tiene 6 protones y 6 neutrones, 12 partículas subatómicas en su núcleo.
  • El Carbono-13 tiene 6 protones y 7 neutrones, 13 partículas subatómicas en su núcleo.
  • El Carbono-14 tiene 6 protones y 8 neutrones, 14 partículas subatómicas en su núcleo.

La diferencia entre un isótopo y otro es el número de neutrones que posee, ya que todos tienen los mismos protones y los mismos electrones. El nombre de los distintos isótopos de carbono viene dado por la suma de los protones y los neutrones que hay en su núcleo.


Figura 1. Los tres isótopos de carbono, tanto estables como inestables (radiactivos) con sus respectivos número de protones, neutrones y electrones;  y su abundancia en la naturaleza.

El Carbono-12 y el Carbono-13 son estables y se mantendrán inalterables, mientras que el Carbono-14 es inestable (radiactivo) lo que hace que no se mantenga en el tiempo.

La abundancia natural de estos isótopos es de 98,89% de Carbono-12; 1,10% de Carbono-13 y solo 1,0×10-10 % de Carbono-14.

Para el método de datación por Radiocarbono, lo que se compara es la proporción de los isótopos Carbono-12 y Carbono-14 en la muestra.

Proporción Carbono-12 / Carbono-14 en restos biológicos

La proporción entre estos dos isótopos de carbono es la misma en una planta viva (que toma el carbono del CO2 de la atmósfera) que en un herbívoro (que toma el carbono de las plantas) y que en un carnívoro (que toma el carbono de los herbívoros que lo tomaron de las plantas). Luego, la proporción entre los distintos isótopos de carbono presente en los organismos vivos es la misma que existe en la atmósfera (fig. 2).

Figura 2. Esquema de la proporción de isótopos de Carbono-12 y Carbono-14 tanto en la atmósfera como en los organismos vivos. Esta proporción es la misma en todos los casos, ya que se transmite de unos organismos a otros mediante la cadena alimenticia a partir de los organismos vegetales que lo toman de la atmósfera.

En el momento que un organismo muere, la proporción entre sus isótopos de carbono comienza a cambiar. La cantidad de Cabono-12 se mantiene igual que cuando estaba vivo pero la cantidad de Carbono-14 disminuye debido a la inestabilidad de este isótopo.

Lo que le sucede al Carbono-14 es que, al ser inestable, transforma uno de sus neutrones en un protón en lo que se conoce como proceso de decaimiento, convirtiéndose en un isótopo de Nitrógeno-14 que sí que es estable. El Carbono-14 es lo que se denomina el isótopo padre, y el Nitrógeno-14 es el isótopo hijo (fig. 3).

Figura 3. El Carbono-14 sufre un proceso de decaimiento por el que uno de sus neutrones se transforma en un protón, convirtiéndose en Nitrógeno-14. El isótopo original se denomina isótopo padre mientras que el producto del decaimiento se llama isótopo hijo.

La cantidad de Carbono-14 de un resto orgánico se reduce de manera exponencial, formando una curva. El Carbono-14 tarda 5.730 años en reducir a la mitad su cantidad en la muestra, lo que se conoce como semivida o periodo de semidesintegración (fig. 4).

Esto significa que 5.730 años después de haber muerto el organismo, sus restos tendrá la mitad de Carbono-14 que cuando vivía; y que cuando pasen otros 5.730 años (a los 11.460 años de haber muerto) el resto tendrá la mitad de la mitad del Carbono-14 original o, lo que es lo mismo, un cuarto del Carbono-14 original.

Figura 4: cuando el organismo muere, la cantidad de Carbono-14 disminuye de manera exponencial mientras que la de Carbono-12 se mantiene en el tiempo. Cada vez que la cantidad de Carbono-14 (isótopo padre) se reduce a la mitad al transformarse en Nitrógeno-14 (isótopo hijo), se consume una semivida, lo que supone 5.730 años.

Llegará un momento en que todo el Carbono-14 original del resto biológico se haya transformado en Nitrógeno-14, el isótopo padre se agota y solo existe isótopo hijo. La datación por radiocarbono deja de ser posible. Este, por ejemplo, es el caso de los dinosaurios que vivieron hace más de 65 millones de años y cuyos fósiles no conservan isótopos de Carbono-14.

De esta manera, gracias a la proporción entre el isótopo de Carbono-12 y el de Carbono-14 en el resto biológico podemos conocer cuánto tiempo ha pasado desde que el organismo murió hasta la actualidad, siempre que no haya sido hace más de 60.000 años aproximadamente, que es la edad máxima que podemos datar por este método.

¿SABÍAS QUE…? El método de datación por Carbono-14 solo se puede emplear para restos de organismos que murieron antes de 1950 ya que, debido a la proliferación de las pruebas de armas nucleares a partir de la década de los 50 del siglo pasado, los porcentajes de isótopos radiactivos de la atmósfera se han visto gravemente alterados.

Algunos ejemplos

  • En el Geolodía 2019 en El Oso vimos cómo se ha aplicado este método para datar restos vegetales encontrados dentro de los sedimentos de las dunas, lo que nos permite aproximar la edad de las propias dunas.

¿Quieres saber más sobre métodos de datación?

Humedales en tierras de labor

Texto y gráficos – Fina Muñoz

Imágenes – Gabriel Castilla

El paisaje que puede verse al dar un paseo por los alrededores de El Oso, en Ávila, es un relieve bastante llano con una red de drenaje apenas marcada por las curvas de nivel del terreno.

El agua de lluvia se acumula en pequeñas lagunas sin salida a ningún cauce o lago y se va desecando por infiltración lenta junto a ciclos diurnos de evaporación. En períodos de estiaje, el embalsamiento deja zonas encharcadas con agua que se va enriqueciendo en sales. Estas sales proceden de la propia lluvia y del lavado de los materiales de alrededor que arrastra sales disueltas.

Lagunas endorreicas de La Moraña

A este tipo de humedal lo denominamos habitualmente como lagunas endorreicas (fig. 1). Es decir, son cuencas continentales donde la superficie del terreno corta al nivel freático y el aporte de agua se debe a la escorrentía superficial cuando llueve.

Figura 1: Modelo conceptual de la laguna endorreica de El Ejido, en el término municipal de Riocabado.

¿SABÍAS QUE…? La geografía española del interior de la península está salpicada por este tipo de lagunas. Algunas de las más conocidas: Villafáfila (Zamora), Gallocanta (Aragón), Pétrola (Albacete) o del Hito (Cuenca).

En el caso de la Moraña, la interacción con las aguas subterráneas es mínima o nula. La tendencia natural de estas lagunas es a la colmatación con los sedimentos (Martín et al., 2010), que acabarán rellenando la cuenca.

La laguna del Ejido, en Riocabado

La etimología latina del nombre de la laguna del Ejido (exitus: salida) se relaciona con un terreno colectivo, indiviso, sin posibilidad de venderse o heredarse situado en las afueras de un pueblo. En las sucesivas series cartográficas de la Dirección General del Instituto Geográfico y Catastral de los años 1941, 1989 y 2015 se pueden ver ligeros cambios de los límites (Fig. 2) de la laguna del Ejido.

Fig. 2. Cartografía de la laguna del Ejido en los años señalados. (Fuente: CNIG)

Sin embargo, en las diferentes ortoimágenes del Instituto Geográfico Nacional de los años 1956, 2000 y 2015 (Fig. 3) se aprecia cómo los terrenos de la laguna siempre se han mantenido sin arar y el perímetro apenas si ha variado.

Fig. 3. Ortoimagen de la laguna del El Ejido en los años señalados. (Fuente: CNIG)

Desecación por drenaje

Al igual que en otras zonas húmedas de España, los humedales de La Moraña han sufrido una modificación a cargo de manos humanas. Un claro ejemplo son los canales excavados por debajo de la superficie freática para drenar los terrenos encharcados y ganar terrenos agrícolas. De la misma manera, en los bordes de los caminos que sirven de vías de acceso se drenan los campos alrededor de la laguna del Ejido (figura 4). Los canales con trazados rectilíneos como el Arroyo de los Collados o el Reguero de San Juan aprovechan líneas de máxima pendiente hacia los puntos más deprimidos de la topografía para facilitar así la evacuación del agua.

Figura 4. Canal de drenaje y aguas encharcadas al borde del camino cerca de la laguna del Ejido, en Riocabado.

Cómo se mantiene el agua en un sustrato arenoso

En este humedal el régimen natural de inundación depende tanto de las condiciones climáticas como de la relación entre las rocas que hay en profundidad. Como si fuera el fondo impermeable de una piscina que retiene el agua, el sustrato arenoso dunar empapado sobre el que se asientan las lagunas está contenido en un vaso de rocas de baja permeabilidad: las areniscas arcillosas del Mioceno. Esta capa situada por debajo de las arenas dunares frena el drenaje rápido de las aguas estancadas en la superficie (ver fig. 1).

Las arenas dunares conforman el acuífero de Los Arenales que se sitúa entre el sur del Duero y el Sistema Central con casi una extensión de 7600 km2 (IGME, 1999) y un espesor no superior a los 20 m (Navarro et al, 1993). Tienen mayor porosidad y son más permeables que las areniscas arcillosas del Mioceno que no transmiten el agua con facilidad.

Para saber más sobre el mar de dunas de La Moraña.

Qué pasa cuando se desecan las lagunas

Al desaparecer el humedal, las plantas que aparecen en algunos sectores son halófilas (Martín et al, 2010), es decir, tienen afinidad por un sustrato salino, depositado por el agua que ha sido evaporada. Tras largos períodos sin lluvia, estos suelos arcillosos quedan cuarteados con grietas de retracción y un tapizado vegetal ya deshidratado (fig. 5 y 6). Entre la población local, estas zonas son denominadas saladares o salobrales.

Figura 5. Grietas de desecación en suelo areno-arcilloso.
Figura 6. Tapiz de algas secas en el saladar, cerca de El Oso (Ávila).

En el Geolodía 2019 veremos, además del funcionamiento de las lagunas endorreicas, cómo en la zona se abastecen de agua potable sin que ello afecte al hábitat natural de las aves en la laguna de El Oso. ¡No te lo pierdas!

Recursos docentes relacionados

RECURSO DIDÁCTICO. Temas y prácticas de hidrogeología e hidrología superficial

RECURSO DIDÁCTICO. Serie documental que repasa cuestiones fundamentales del agua subterránea

Referencias