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Paleocanales y paleogeografía. “Y sin embargo se mueve”

Texto, gráficos y fotografías – Ana Isabel Casado
Fotografías y modelo 3D- Javier Elez

Cuando miramos el paisaje que nos rodea, tenemos delante de nuestros ojos una postal del viaje que estamos haciendo, la instantánea de «cómo son las cosas» en este momento.

Pero observando un poco más, podemos hacernos preguntas y pensar de qué manera se ha llegado a formar este paisaje, como sucede en el abanico aluvial de la Garganta de Santa María, en Candeleda, Ávila (fig. 1).

Vista de la Garganta de Santa María, en Candeleda, Ávila, en un momento con poca corriente de agua. Fotografía de Javier Élez.
Fig.1: El río Garganta de Santa María a su paso por el puente de la Barranca (Candeleda, Ávila). En el momento de la fotografía, el río no lleva una gran fuerza, al contrario que cuando recibe aportes extra de agua (por ejemplo con el deshielo en las montañas de Gredos). Aún así, vemos grandes bloques de granito que han sido transportados por el agua hasta el lugar en el que se encuentran ahora. Por ello, podemos deducir que el agua transportó esos grandes bloques en momentos de mayor energía, formando el abanico aluvial de Candeleda.  Fotografía de Javier Élez.

No nos cuesta imaginar que esa corriente de agua, que se oye como un susurro, aumentará su caudal en momentos de avenidas torrenciales (por tormenta o tras el deshielo) teniendo la fuerza necesaria para mover grandes bloques de piedra desde las montañas.

Así bajaba el río el 07/03/2013, tras unos días de intensa lluvia junto con el deshielo de la nieve acumulada en las cumbres de Gredos. Vídeo de Luis Blázquez.

Estos bloques de piedra se irán fragmentando y redondeado al chocar unos con otros según se desplazan aguas abajo (fig. 2).

Fig. 2: Bolos redondeados aguas abajo del río Garganta de Santa María, en Candeleda, Ávila. Imagen de Ana Isabel Casado.

El agua erosiona, transporta y sedimenta

El agua es una trabajadora incansable. A veces con menos fuerza y otras con más. Manteniendo en suspensión arcillas (partículas tres veces más pequeñas que el diámetro de un pelo humano) o empujando grandes bloques. O mejor dicho, todo al mismo tiempo.

A grandes rasgos, se pueden diferenciar cuatro formas de transporte del sedimento en el curso fluvial en función de su tamaño, su forma y la energía del agua (fig. 3):

  1. Las partículas más pequeñas (habitualmente con formas laminares), las que estudiamos mejor con ayuda de los microscopios, son capaces de viajar en el agua en suspensión.
  2. Las de tamaño intermedio, las que vemos a simple vista y nos caben en la palma de la mano, pueden moverse por saltación gracias a pequeños choques con el fondo o con otros clastos (rocas o fragmentos de roca). Esto les permite continuar su movimiento hacia delante cuando aparentemente se iban a depositar.
  3. Con este mismo tamaño, o incluso algo más grandes, hay piedras que pueden rodar por el lecho del río gracias a que se van desgastando y van tomando formas cada vez más esféricas.
  4. Las rocas más grandes, por lo general también las más angulosas, se mueven por arrastre pegadas al fondo del río.
Representación esquemática de las formas de transporte de sedimento por corrientes fluviales. Figura de Ana Isabel Casado.
Fig. 3: Representación esquemática de las formas de transporte de sedimento por corrientes fluviales. Existe una relación directa entre el tamaño del material que se transporta y la energía del agua del río. No es necesaria demasiada energía para mover sedimentos de pequeño tamaño como las arcillas ya que se encontrarán en suspensión en el agua. Partículas algo mayores se mueven por saltación, siendo necesaria más energía para que esto se produzca. Si la energía aumenta, también se pueden mover bloques mayores que, dependiendo también de su forma, pueden moverse por rodadura si son más redondeados (como si fuera un balón) o por arrastre pegados al fondo cuando tienen una forma más aerodinámica (cantos planos rodados). Figura de Ana Isabel Casado.

Cuando el río baja cargado de agua, se lleva consigo todo aquello que es capaz de mover, tanto lo grande como lo pequeño, no hace distinción. Es lo que se conoce como sedimento no seleccionado.

Según va perdiendo energía va dejando a su paso las rocas más pesadas, con las que ya no puede cargar. Por eso, cuanto más aguas arriba, más grandes son las piedras. Y es aquí donde se generan las zonas diferenciadas del abanico.

Y es que no hay que olvidar que:

  • El río erosiona arrancando el material a la montaña.
  • El río transporta moviendo el sedimento con la energía del agua.
  • El río también sedimenta, soltando la carga que lleva en su viaje cuando ya no tiene fuerza para transportarla más.

Paleocanales, los canales antiguos

Cuando el río se encauza, tiene un espacio que va desde el lecho hasta la superficie del agua que se conoce como espacio de acomodación (fig. 4) y que no es otra cosa que el hueco del que dispone para fluir.

Este espacio puede disminuir o rellenarse de sedimento y no dejar hueco para el agua, que debe buscar zonas más bajas por las que discurrir.

El espacio de acomodación es el "hueco" que existe desde el lecho hasta la superficie del agua. Este espacio puede disminuir porque el caudal de agua sea menor y se puede ir rellenando progresivamente hasta desaparecer. En ese momento el agua buscará nuevos caminos por los que le resulte más fácil circular (generalmente con topografías más bajas), cambiando su curso. Figura de Ana Isabel Casado.
Fig. 4: El espacio de acomodación es el «hueco» que existe desde el lecho hasta la superficie del agua. Este espacio puede disminuir porque el caudal de agua sea menor y se puede ir rellenando progresivamente hasta desaparecer. En ese momento el agua buscará nuevos caminos por los que le resulte más fácil circular (generalmente con topografías más bajas), cambiando su curso. Figura de Ana Isabel Casado.

Estos procesos de relleno de canales fluviales y búsqueda de nuevos canales laterales, que en Candeleda suceden desde el Pleistoceno (2,5 millones de años), hacen que se sucedan lóbulos de sedimento de manera radial desde el ápice, como ya vimos en la entrada sobre qué es un abanico aluvial.

El abanico aluvial de Candeleda, la huella de una montaña vaciada.

En Candeleda se pueden reconocer al menos 7 canales anteriores al canal actual, numerados desde el más antiguo (canal 0) al más moderno (canal 6).

En la fig. 5 se muestran estos canales coloreados en escalas de verdes en el modelo 3D del abanico aluvial de Candeleda.

Sobre el mapa geomorfológico del abanico, se ha representado la paleogeografía de los distintos depósitos que han existido en el pasado y que aún podemos reconocer.

Vemos que el canal principal migró de Este a Oeste (canales 0, 1 y 2) y posteriormente de Oeste a Este (canales 3, 4, 5 y 6) hasta ubicarse donde se encuentra activo actualmente.

Modelo 3D del abanico de Candeleda con la posición de sus paleocanales (canales antiguos) numerados del 0 al 6 y el canal actualmente activo en color verde más claro. En la leyenda se pueden ver sus edades tentativas y sus relaciones temporales, ordenador del más antiguo (abajo) al más moderno (arriba) como indica la flecha rosa.  Modelo 3D de Javier Élez.
Fig. 5: Modelo 3D del abanico de Candeleda con la posición de sus paleocanales (canales antiguos) numerados del 0 al 6 y el canal actualmente activo en color verde más claro. En la leyenda se pueden ver sus edades tentativas y sus relaciones temporales, ordenados del más antiguo (abajo) al más moderno (arriba) como indica la flecha rosa.  Modelo 3D de Javier Élez.

Sabiendo cuál es la dinámica de este tipo de sistemas, podemos deducir que el abanico se ha formado por la sucesiva acumulación de bolos cuando el canal principal del río ha ido cambiando de posición.

Lo que vemos en el paisaje son los sedimentos de los paleocanales, los antiguos canales del río Garganta de Santa María, que el río fue abandonando hasta llegar al canal que vemos ahora activo (fig. 6).

Fig. 6: Paleocanal que aún conserva su morfología de canal a pesar de estar colonizado por plantas. Fotografía: Ana Isabel Casado.

Así que no debemos olvidar que, en los sistemas de abanicos aluviales, los lóbulos y sus canales cambian mucho de posición.

En la postal que vemos en este momento el canal del río parece estático pero, como hipotéticamente diría Galileo, «y sin embargo se mueve«.

¿Sabías que…

El prefijo Paleo- proviene de la palabra griega palaios (παλαιο) y significa «antiguo» o «muy viejo»? Es un prefijo que se utiliza muchísimo en Geología. Por ejemplo, en Paleontología, que etimológicamente significa «estudio de lo antiguo». Así que cuando leemos una palabra con el prefijo paleo- ya sabemos que nos define algo propio de tiempos pretéritos, no actual. En esta entrada se han explicado qué son los paleocanales (canales antiguos, que no funcionan actualmente como canales) y paleorrelieves (la forma que tenía la superficie del terreno en la antiguedad propia del sistema sedimentario que estaba funcionando en ese momento). Otros ejemplos de palabras con el mismo prefijo son: paleolago, paleoantropología, paleosistema, paleolítico, paleobotánica…

Bibliografía

¡Vuelve la geodivulgación en el campo!

Volvemos a la actividad geodivulgadora retomando la ruta que nos quedó pendiente en los dos pasados Geolodías (2020 y 2021). Será el próximo domingo 24 de octubre en Candeleda, Ávila.

En este caso lo llamamos Geocharlas, pero la dinámica de la actividad será la misma:

  1. Actividad gratuita y para todos los públicos.
  2. No requiere de inscripción previa. No hay plazas limitadas, aunque es posible que tengamos que organizar grupos en el lugar de inicio por cuestiones logísticas y de prevención (todavía tenemos la Covid-19 rondando). No te preocupes, no tendrás que esperar demasiado.
  3. Ruta autoguiada. Sigue la ruta indicada y en el camino encontrarás paradas geológicas en las que profesionales de la geología te explicarán qué puedes ver en el paisaje más allá de lo evidente.

Esta actividad se enmarca dentro de la iniciativa Geocharlas, de la Comisión de Mujeres y Geología de la Sociedad Geológica de España. Organizada por Geología desde Ávila en colaboración con el Ayuntamiento de Candeleda.

Más información aquí

¿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

Cráteres de impacto: Las cicatrices que dejan los meteoritos en nuestro planeta y cómo encontrarlas

En nuestro planeta existen cerca de 200 estructuras confirmadas como cráteres de impacto, es decir, cráteres producidos por el impacto de un meteorito. Parecen pocos comparados con los miles que plagan la superficie lunar. Sin embargo la Tierra ha recibido muchos más impactos que su satélite por su mayor gravedad y tamaño.

La mayor parte han sido borrados por los efectos de la meteorización y la tectónica de placas, otros han quedado sepultados por rocas sedimentarias y algunos siguen expuestos en superficie conservando su estructura original, o no.

Pero… ¿Cómo saber que un cráter ha sido producido por un meteorito y no por una erupción volcánica u otro proceso?

A la izquierda, el cráter de impacto Barringer, también conocido como «Meteor Crater», fue la primera estructura de impacto confirmada en nuestro planeta. A la derecha la caldera volcánica del Tambora. Fuente: NASA Image Gallery.

El impacto y sus consecuencias

Un impacto meteorítico se produce a una gran velocidad, entre 20 y 60 km/s aproximadamente. La naturaleza explosiva de un contacto a más de 100.000 Km/h hace que la forma de los cráteres sea casi perfectamente circular, a pesar de que los impactos pueden producirse con ángulos bajos y no siempre perpendiculares a la superficie terrestre.

Este contacto genera una gran explosión y una gran compresión de la roca impactada (basamento). Se estima que el impacto que acabó con los dinosaurios ( Chicxulub), producido por un meteorito de 10-15 Km, generó momentáneamente una cavidad de 40 Km de profundidad en la corteza terrestre, suponiendo una energía igual a 7.000 millones de bombas de Hiroshima.

Inmediatamente después se produce la descompresión, un rebote elástico del terreno que es el que genera la mayor parte de la eyecta (material impulsado violentamente a la atmósfera) en los grandes impactos, lo que sería la metralla de estas explosiones cósmicas. La eyecta está compuesta por:

  • Roca fundida (tectitas), ya que se alcanzan más de 2000 ºC durante el impacto.
  • Aerosoles producto de la vaporización total de las rocas que han alcanzado una presión de más de 100 Gpa (1.000.000 atm) durante el impacto.
  • Fragmentos de la roca impactada (depositada en forma de brecha).
  • Y en menor medida fragmentos del propio meteorito.

Evidencias del impacto

Fue en 1960 cuando se produjo la primera confirmación de una estructura de impacto en nuestro planeta, la del Cráter Barringer por parte del geólogo Eugene Shoemaker, quien revolucionó las ciencias planetarias. Hasta entonces se asumía un origen volcánico de la mayoría de cráteres, incluso se planteaba para los de la Luna.

Una de las evidencias principales del impacto suele ser la eyecta, que puede encontrarse en la zona del cráter o incluso a miles de kilómetros de distancia en los grandes impactos. Ésta puede estar formada por pequeños fragmentos de roca alterada por el calor y la presión del impacto: fundidos vítreos (tectitas), esférulas de carbono, agregados de restos minerales pulverizados y otras partículas como cuarzo chocado o nanodiamantes .

Por otra parte existen unas estructuras muy comunes en el basamento llamadas conos astillados (shatter cones) que son también habituales evidencias de impacto.

A) Esférula de Carbono microscópica (Wittke et al. 2013); B) Conos astillados en muestra de mano (Johannes Baier); C) Cuarzo chocado visto en lámina delgada al microscopio óptico (Martin Schmieder); D) Tectitas en muestra de mano (BrokenInAGlory).

La geoquímica también puede ser clave para identificar un impacto meteorítico. Así, concentraciones anómalas de elementos raros en zonas de la superficie terrestre o en las rocas sedimentarias como Platino, Iridio u Oro han servido para constatar impactos meteoríticos, incluso cuando su estructura original ha desaparecido por completo.

No todos los cráteres son iguales

A grandes rasgos, existen dos tipos principales de cráteres de impacto:

  • Cráteres simples: Es el primero que nos imaginamos, con forma de cuenco y con los bordes elevados sobre el terreno circundante. De este tipo son los cráteres de pequeño tamaño, pueden tener desde metros hasta pocos kilómetros. El famoso «Meteor Crater» o Cráter Barringer de Arizona es de este tipo.
  • Cráteres complejos: En los cráteres complejos existe, al menos, una elevación central producida por la descompresión y rebote elástico posteriores al impacto, lo que en los cráteres lunares se bautizó como «central peak«. De este tipo son los grandes cráteres del planeta y los más vistosos de la Luna (Tycho y Copernicus). Su estructura puede ser mucho más compleja y a veces presentan varios anillos de elevaciones además de la elevación central, sistemas de fallas y otras estructuras de deformación frágil y dúctil.
Ilustración: Javier Pérez Tarruella

¡Explora nuestro mapa de cráteres de impacto en la Tierra!

En este mapa puedes encontrar más de 80 estructuras de impacto confirmadas. Haciendo clic en ellas encontrarás curiosidades sobre su formación, su descubrimiento o las consecuencias que tuvieron. Algunos cambiaron por completo la vida en nuestro planeta. Los marcados en azul son los que consideramos más interesantes, ¡pero merece la pena explorarlos todos!

Sabías qué… Las cenizas de Eugene Shoemaker, geólogo pionero de las Ciencias Planetarias, descansan en un cráter cerca del polo Sur de la Luna llamado cráter Shoemaker. Son los únicos restos humanos que hay en nuestro satélite. Existe otro gran cráter en Australia llamado Shoemaker en su honor. Eugene no sólo demostró y destacó la importancia de los impactos meteoríticos en la historia de nuestro planeta, también estudió asteroides y cometas, siendo el descubridor principal del cometa Shoemaker-Levy 9, que en julio de 1994 impactó contra Júpiter, un suceso que es considerado el evento astronómico más importante del siglo XX.

Si quieres saber mucho más sobre Cráteres de impacto

En esta charla en directo te cuento muchas más curiosidades!

Referencias

  • French B.M. (1998). Traces of Catastrophe: A Handbook of Shock-Metamorphic Effects in Terrestrial Meteorite Impact Structures. 119pp. Lunar and Planetary Institute. Houston.
  • Grieve R.A.; Shoemaker, E.M. (1994). The Record of Past Impacts on Earth in Hazards due to Comets and Asteroids, T. Gehrels, Ed.; University of Arizona Press, Tucson, AZ, pp. 417–464.
  • Wittke, J. H., Weaver, J. C., Bunch, T. E., Kennett, J. P., Kennett, D. J., Moore, A. M. T., … Firestone, R. B. (2013). Evidence for deposition of 10 million tonnes of impact spherules across four continents 12,800 y ago. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(23)
  • NASA Image Gallery

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

Los manantiales de Ulaca o cómo llega el agua hasta la cima del monte

Autora – Fina Muñoz

Para las sociedades humanas antiguas la captación de recursos siempre fue de vital importancia. El agua era un elemento esencial, por lo que muchos de estos pueblos se asentaban cerca de ríos y otras fuentes de agua. Incluso hoy en día gran parte de nuestras ciudades se encuentran próximas a un río.

En Ulaca los ríos se hallan relativamente alejados del núcleo del castro. Pero todavía hoy existen manantiales en la parte más alta del cerro, dentro de lo que fue el recinto amurallado de la antigua ciudad vetona. Esos manantiales constituyeron muy probablemente uno de los recursos hídricos que aprovechaban sus ciudadanos de manera cotidiana.

¿Pero cómo llega el agua hasta lo más alto de un cerro granítico? ¿Cómo mana ese agua a través de una roca como el granito?

Los acuíferos en la roca granítica

En hidrogeología se entiende que un acuífero es aquella formación geológica que permite la circulación de agua por sus poros o grietas, de forma que se pueda aprovechar para su uso.

Al observar una muestra de granito de cerca veremos que no son rocas porosas y por tanto no permiten la circulación de agua. Sin embargo, en los diversos afloramientos de granito en el entorno del castro se pueden apreciar fracturas o diaclasas con diferentes orientaciones. Estas diaclasas configuran lo que se denomina porosidad secundaria al constituir una red tridimensional compleja e interconectada y que sí permite la circulación del agua aunque sea de forma lenta.

Para expresar la productividad hídrica en hidrología subterránea utilizamos el parámetro permeabilidad, que alude a la cantidad de interconexión entre los poros y/o fracturas y por tanto a la capacidad de que el agua pueda fluir mejor o peor a través de ellos.

Por todo ello, se dice que los granitos presentan una permeabilidad entre media y baja en función del grado de fracturación y en comparación con la permeabilidad de otras formaciones rocosas (Figura 1).

Fig1
Figura 1. Esquema tridimensional de una formación rocosa granítica fisurada y detalle de un perfil típico con desarrollo de sedimentos de porosidad intergranular. (Modificado de Molinero, J. 2005).

Una red de fracturas y un sistema de vasos comunicantes

Si se observa la foto aérea del entorno del castro, se aprecian claramente direcciones de fracturación preferentes (Figura 2).

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Figura 2. Familias de fracturas en los granitos, una en verde con dirección NNW-SSE y otra en naranja ENE-WSW. Canteras en la zona Sur del castro de Ulaca.

Fracturación y paisaje: fallas y diaclasas

Esta red tridimensional interconectada funciona como un sistema de vasos comunicantes, de forma que el agua que llega a las zonas de recarga (las cumbres más altas en la Sierra de la Paramera) empuja por gravedad y hace ascender el agua en otros puntos más alejados, como el cerro de Ulaca.

Cuando hay una intersección entre la superficie del relieve y la superficie piezométrica del acuífero (superficie que une los puntos donde el agua se encuentra a la misma presión en el subsuelo) se produce una surgencia de agua que forma un manantial.

Además, la existencia de varias turberas en el castro de Ulaca (Figura 3) indica que el nivel freático (superficie que une los puntos donde encontramos agua en el subsuelo, independientemente de la presión) en el acuífero granítico está cercano a la superficie.

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Figura 3. Turbera en la zona alta del castro de Ulaca cerca de las ruinas del edificio denominado «El Torreón».

La «domesticación» del agua en las culturas antiguas

En el yacimiento vetón de Ulaca no hay pruebas de obras hidráulicas realizadas por sus antiguos moradores, por lo que el aprovechamiento del agua debía realizarse directamente por captación de los manantiales de la zona.

Es muy probable que el manantial presente en la zona alta del castro, junto a las ruinas del edificio conocido como «El Torreón», estuviera ya activo, siendo la situación de este edificio estratégica para la «domesticación» de los recursos hídricos.

¿Sabías que…?

La Cultura de las Motillas, anterior a Ulaca, fortificó sus pozos de más de una decena de metros de profundidad con fuertes murallas y torres de vigilancia en torno a ellos.
Esta importante defensa del recurso hídrico coincide en parte con episodios climáticos muy secos y es el reflejo de algunos de los primeros aprovechamientos del nivel freático en la Península.


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La Motilla del Azuer, en Daimiel, es el yacimiento más representativo de la Edad del Bronce en La Mancha.

Recursos docentes relacionados

RECURSO DIDÁCTICO. Temas y prácticas de hidrogeología e hidrología superficial

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

Bibliografía

#PaisajeSonoro | La Historia de la Tierra grabada en las rocas y los fósiles

De Isabel Hernández

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Para no perder el sentido de la Historia, la Historia Natural

La Historia de la Tierra ha sido larga. Se remonta a mucho antes de que el ser humano apareciera en ella y está registrada en las rocas y los fósiles.

Al “tocar» la Historia, el ser humano se encontró con una barrera psicológica: pensar en un tiempo geológico de millones de años ha sido un salto reciente en el conocimiento humano, que muchos no han dado todavía.

En esta reflexión sonora sobre qué papel juegan la Geología y la Paleontología en el conocimiento de la Historia Natural, ponemos voz y música a las hermosas palabras de la paleontóloga Nieves López en “Geología y Paleontología para aficionados”.

Texto: Geología y Paleontología para aficionados, de Nieves López Martínez.

Música: Elegi (Svanesang, Den Store Hvite Stillhet, Despotiets Vessen).

Arreglos y voz: Isabel Hernández. Grabado en el estudio de Manu Míguez.

Fotografía: Gabriel Castilla.

Arqueoastronomía: el paisaje como recurso en el Castro de Ulaca

Texto e imágenes – Gabriel Castilla Cañamero

Los geólogos somos naturalistas y nuestro trabajo consiste en reconstruir la historia de la Tierra y explorar los recursos que nos ofrece. Para ello estudiamos tanto el registro geológico como las huellas que la erosión y la tectónica imprimen en el paisaje. Los geólogos somos, en definitiva, contadores de historias; relatos que tratan sobre cómo era la naturaleza en el pasado y cómo se comporta en la actualidad.

Un recurso natural es todo aquel bien material (agua, rocas, suelo) y servicio (cobijo, transporte) que proporciona la naturaleza y contribuye tanto a la supervivencia como al desarrollo de una sociedad. La naturaleza se transforma en recurso por medio de una valoración cultural o económica que realiza una comunidad. Así, por ejemplo, hoy consideramos que un paisaje puede ser un recurso natural cuando este posee valores educativos o estéticos que atraen el turismo y potencian la economía de una región.

El valor del paisaje en la antigüedad

Pero, ¿qué valor podía tener un paisaje similar en la antigüedad? Los paisajes ofrecen puntos de referencia que permiten establecer vínculos entre las comunidades humanas, el entorno natural que habitan y el cosmos.

La observación de la salida y puesta del Sol, la Luna o las estrellas más brillantes respecto a puntos de referencia en el horizonte (montañas, rocas, valles, oquedades), permitieron a las sociedades antiguas establecer calendarios con los que ajustar la explotación de los recursos naturales del entorno a los ciclos biológicos vinculados a las estaciones.

Hasta no hace mucho tiempo nuestros hábitos alimenticios estaban condicionados por la reproducción o migración de ciertos animales, la floración de plantas comestibles y la cantidad de agua disponible en ríos y manantiales. La explotación de los recursos energéticos dependían de las oscilaciones en la temperatura ambiental, la existencia de material combustible y la cantidad de horas de luz del día. El transporte terrestre, fluvial y marítimo estaba vinculado a la dirección e intensidad de los vientos, las corrientes y la temperie. Además, para viajar largas distancias era necesario aprender a orientarse según la posición de ciertas estrellas y el Sol en el horizonte.

Fue así que la posición que ocupan los astros respecto a puntos de referencia del paisaje se convirtió en un recurso natural esencial para el bienestar de los seres humanos en el pasado.

Arqueometría y arqueoastronomía

La Arqueometría es un campo interdisciplinar entre las Ciencias Naturales y las Ciencias Humanas, que tiene como objetivo desarrollar técnicas y métodos especializados para poderlos aplicar a obtener información sobre aspectos culturales, históricos o medioambientales del pasado (Maniatis 2002).

Una de estas disciplinas es la Arqueoastronomía, el campo de investigación encargado de estudiar la manera en que las sociedades de épocas pasadas se relacionaban con el cosmos, y su objetivo último es obtener datos que después serán usados para fundamentar hipótesis sobre las relaciones que las antiguas sociedades tuvieron con la bóveda celeste y con el paisaje circundante (Cerdeño et al, 2006). La recogida de estos datos requiere la participación de especialistas de diversas disciplinas: físicos, topógrafos, matemáticos, arqueólogos y geólogos, entre otros.

Arqueoastronomía en el Castro de Ulaca

En el caso del Castro de Ulaca estos estudios se han centrado en dos aspectos fundamentales:

  1. Explorar y determinar la orientación de estructuras arquitectónicas respecto a los ortos y ocasos de astros de especial interés.
  2. El análisis del horizonte que rodea el castro para comprobar la existencia de marcadores de algún evento astronómico.

En investigaciones similares (Mejías et al, 2015) el papel de los geólogos ha consistido en:

  • Aportar información sobre cómo era el horizonte del paisaje y el medio ambiente en la época en que el castro fue habitado.
  • Valorar el origen natural o artificial (acción antrópica) de ciertos rasgos que pueden ser de especial interés para las orientaciones (como piedras caballeras, fracturas).
  • Estudiar las rocas y minerales empleados en la construcción de los edificios más importantes, lo que nos dará información sobre el estado de conservación, posibles modificaciones, datación y singularidad de las edificaciones o estructuras que son motivo de estudio.

El lugar de mayor interés arqueoastronómico en Ulaca es el altar de sacrificios, por tratarse del centro social y religioso del castro (Figura 1).

Figura 1
Figura 1. Altar de Ulaca visto desde la piedra caballera conocida como Canto de la Mula.

El calendario que se emplea como referencia para el mundo celta, incluidos los vetones, es el encontrado en Coligny (Francia) en 1897, fechado hacia el siglo II d. C. (Cossard, 2010). Se trata de un calendario lunisolar que divide el año en dos partes:

  1. La oscuridad, ritualizada en la festividad de Samhain, que señalaba el comienzo del año a mediados del otoño (1 de noviembre).
  2. La luz, ritualizada en mitad de la primavera en la festividad de Beltaine (1 de mayo).

Un exhaustivo estudio realizado por Manuel Pérez Gutiérrez (2010) ha puesto de manifiesto la existencia de múltiples alineaciones de interés entre el altar y el horizonte del castro (Figura 2).

Figura 2
Figura 2. Orientación del altar hacia la Sierra de la Paramera.

Entre ellas caben destacar las relacionadas con los principales relieves de la Sierra de la Paramera (Figura 3 y 5) y con una piedra caballera próxima conocida como «Canto de la Mula» (Figura 4 y 5).

Figura 3
Figura 3. Detalle de los principales relieves de la Sierra de la Paramera. Durante el solsticio de verano, momento del año con mayor número de horas de luz, la Luna alcanza su mínima altura sobre el horizonte (apenas 5º) a su paso sobre el Risco del Sol.
Figura 4
Figura 4. Piedra caballera conocida como Canto de la Mula vista desde el altar. El Sol se pone tras ella hacia el 10 de mayo (festividad celta de Beltaine), y la Luna hace lo mismo coincidiendo con el solsticio de invierno, el día del año con menos horas de luz.
Figura 5
Figura 5. Principales alineaciones entre el altar de Ulaca y el paisaje circundante

En ambos casos se han hallado evidencias de alineaciones vinculadas tanto al seguimiento de las principales festividades celtas como a la observación de los solsticios de invierno y verano por parte de los habitantes de Ulaca hace más de 2.000 años.

Para saber más

Aprovechamiento de los recursos geológicos: las canteras de Ulaca

Autoría – Alberto Martín y Javier Elez

Imágenes – Gabriel Castilla y Javier Elez

El aprovechamiento de los recursos geológicos que nos ofrece la Tierra es una de las actividades más antiguas de la Historia del ser humano. Comienza ya en la “Edad de Piedra” (Paleolítico y Neolítico) pasando por las “Edades de los Metales” (Cobre, Bronce y Hierro) y se extiende hasta la actualidad.

La época actual está marcada por la utilización de los combustibles fósiles (carbón e hidrocarburos), la explotación del átomo y los nuevos componentes tecnológicos (silicio y grafeno) y en las últimas décadas las energías renovables.

La incorporación de estos recursos naturales a la sociedad constituye hitos tecnológicos significativos en el progreso humano.

Las primeras explotaciones sistemáticas de recursos geológicos

Uno de los primeros recursos geológicos que supuso una revolución tecnológica para el ser humano fue el sílex. Utilizado desde mucho antes, en el Neolítico ya se encuentran las primeras explotaciones mineras subterráneas con excavación de labores (pozos y galerías) de las que se tiene noticia. Algunas datan de hace aprox. 8000 años, como los yacimientos de Krzemionki Opatowskie en Polonia y Spiennes en Bélgica.

En estos y otros yacimientos se han encontrado pozos de hasta 10 metros de profundidad con galerías de varios kilómetros de longitud en niveles de creta con sílex, que cavaron con la ayuda de picos hechos con cuernos y palas de hueso.

En España, uno de los yacimientos neolíticos más importantes con este tipo de minería de sílex es el de Casa Montero, en Madrid.

Las canteras de granito de Ulaca

En Ulaca, los vetones utilizaron el granito como materia prima para construir todo tipo de edificaciones. Prueba de ello son las canteras que todavía podemos ver en el yacimiento.

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Una de las canteras de granito del yacimiento vetón de Ulaca, en Villaviciosa (Solosancho), provincia de Ávila, España. Del estado de estas canteras se puede deducir que fueron abandonadas en plena explotación. Foto: Gabriel Castilla.

Esta cultura se aprovechó de las características geológicas del granito, en concreto de la existencia de diaclasas, para poder extraer bloques casi perfectos con facilidad.

Las diaclasas son un tipo de fracturas muy abundantes que no implican un desplazamiento de los bloques (al contrario que las fallas).

En Ulaca estas diaclasas se observan como planos rectilíneos que atraviesan el granito en diferentes direcciones, constituyendo planos de debilidad dentro de la masa de roca homogénea.

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Ilustración de uno de los paneles explicativos de la ruta arqueológica que recorre el yacimiento. Punto 10. Las canteras.

Utilizando cuñas dispuestas en agujeros a lo largo de estas fracturas, los canteros vetones podían introducirlas paulatinamente a lo largo de las fracturas (mediante mazas u otras herramientas), forzando la rotura gradual de grandes bloques de roca de manera muy limpia a lo largo de estos planos de debilidad.

Aún quedan en Ulaca bloques prácticamente terminados y que no fueron transportados, un paisaje sugerente que nos llena de preguntas.

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Bloques de granito perfectamente cortados y dispuestos para ser utilizados. Canteras del yacimiento arqueológico vetón de Ulaca. Foto: Gabriel Castilla.

¿SABÍAS QUE…?

Esta misma técnica de extracción de la piedra, con pocas variaciones,se siguió utilizando en la actividad de cantería del granito en el Sistema Central de la Península Ibérica hasta mediados del siglo XX, ¡más de 2000 años después!

Colección de herramientas de cantería reunidas y exhibidas al aire libre por un particular en Moralzarzal (Madrid).

JUEGO RECOMENDADOBetterGeo, mod para una geología realista en Minecraft

Referencias