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CURIOSIDADES CIENTÍFICAS PARA COMPARTIR

Entradas etiquetadas como ‘CSIC Divulga’

Géiseres, fumarolas y fuentes termales: cuando la tierra hierve bajo el suelo

* Por Mar Gulis (CSIC)

Se cree que Geysir, el primer géiser conocido del mundo y que da nombre a este fenómeno, situado en el valle de Haukadalur, al norte del lago Laugarvatn (Sur de Islandia), ha ejercido su actividad geotérmica desde hace más de 10.000 años. Este fenómeno natural tan longevo como espectacular puede albergar la energía renovable del futuro. Es el caso de la energía geotérmica, un recurso natural que aprovecha el calor de las aguas subterráneas para la climatización de los hogares y obtener agua caliente sanitaria de forma ecológica.  Este tipo de energía es muy utilizada en países con un terreno de alta actividad volcánica, como Islandia, Nueva Zelanda, Japón, Filipinas o el oeste de los Estados Unidos. Además de ser una energía 100% renovable, también se manifiesta en la naturaleza de formas sorprendentes y diversas.
En la naturaleza podemos encontrar las diferentes formaciones de hidrogeología geotermal:

Aguas termales del Potosí, Bolivia. / Iain y Sarah vía Wikimedia Commons

Fuente termal: Las más comunes, ya que no necesitan de terreno volcánico, tan solo encontrarse cerca de una línea de falla que permita el ascenso del agua a altas temperaturas. El agua, en forma de laguna o fuente, emana a una temperatura superior a los 36.7o C, la temperatura del cuerpo humano, y es apta para el baño y el uso sanitario y/o calefactor.

Géiser Strokkur (Islandia). / Eliezer Sánchez

Géiser: El agua escapa a presión en forma de surtidor a intervalos regulares. La temperatura oscila entre los 80o y los 100oC. El fenómeno se produce cuando el agua de lluvia se acumula en depósitos subterráneos o cavidades internas y posteriormente el magma calienta el líquido hasta aumentar su presión vaporizándolo y expulsándolo al exterior.

Fumarola: El agua mana en forma de vapor de manera continuada por las grietas de un volcán o superficie volcánica debido a que su temperatura supera los 100o. En función de la temperatura y las sustancias que expulsen hay varios tipos: frías, secas, alcalinas, etc.

A diferencia de estas formaciones, otras tienen el mismo tipo de emanación, pero se dan en lugares muy diferentes. Tal es el caso del volcán de fango, en el que la emanación de gases proviene de un yacimiento de petróleo y provoca un burbujeo de lodo en la superficie, o las fuentes hidrotermales, en las cuales la fumarola se encuentra sumergida bajo el agua.

Incluso en estos lugares tan extremos del paisaje también es posible la vida, ya que como explicamos en este post, bacterias como ‘Conan’ son capaces de sobrevivir, incluso bajo las temperaturas más altas.  O en entornos como el Mar Muerto donde, con niveles de salinidad casi diez veces superiores a los del Mediterráneo, aún es posible albergar vida. A estos organismos, capaces de resistir las condiciones más adversas posibles, se les conoce como extremófilos.

Fumarola en Námaskarð (Islandia). / José Ángel Acinas

Para el aprovechamiento de esta energía en España es necesario saber que en los yacimientos geotermales de la península la temperatura del agua oscila entre los 50º y los 90ºC. Las áreas con mayor concentración de energía de estas características se encuentran en el sureste andaluz, Cataluña, Galicia y en la zona central de la península ibérica (Madrid).

Estos yacimientos de baja temperatura son utilizados parcialmente y no a pleno rendimiento, ya que esta energía geotérmica se usa principalmente para la calefacción y el suministro de agua caliente en edificios de balnearios, así como en viviendas, colegios y recintos agrícolas (invernaderos).

El archipiélago canario, sin embargo, posee yacimientos de alta temperatura (superiores a los 100-150°C), aptos para la producción de energía eléctrica, dado que se trata de un terreno de origen volcánico. No obstante, aún no se ha establecido ninguna planta de energía geotermal de alta temperatura.

 

* Parte de la información ha sido extraída del libro ‘La vida al límite’ (CSIC-Catarata) del investigador Carlos Pedrós-Alió, del Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona ICM-CSIC

De los indígenas olmecas a las tropas aliadas en la II GM: historia del chocolate

Por María Ángeles Martín Arribas (CSIC)*

Muy pocos productos han sufrido tantas transformaciones a lo largo de su historia como el chocolate. Y no solo ha experimentado cambios en su producción; el chocolate ha llegado a cambiar su nombre, estatus, temperatura, sabor, forma, color y hasta sus ingredientes con el paso de los siglos. Para explicar un poco más en profundidad esta compleja transformación remontémonos a su origen.

Fruto y semillas de cacao. /Jing

El chocolate, tal y como lo conocemos hoy, es un producto derivado del cacao cuyos primeros cultivadores fueron los indígenas olmecas. Esta civilización acabó siendo absorbida por el imperio Maya, que denominó este preciado grano como kakaw, por el color rojo del fruto y las ideas de fuerza y fuego que los indígenas asociaban a él. Posteriormente, la palabra se transformó en lengua náhuatl en cacáhuatl o ‘agua de cacao’, una bebida limitada al consumo de nobles y comerciantes debido a su alto precio y su origen divino, ya que según la creencia, el dios Quetzalcóatl robó a sus hermanos el ‘árbol del cacao’ o queachahuatl. El paso del cacao al chocolate, o más bien del cacáhuatl al xocoatl (agua amarga), se produjo al combinar ambas bebidas, el ‘agua de cacao’ y el ‘agua amarga’ a base de maíz molido, extendiendo así, tras su abaratamiento,  el uso del xocoatl a todas las clases sociales. Tras la colonización española, el xocoatl derivó en ‘chocolate’, que fue el nombre que se extendió al resto de países y continentes.

Hernán Cortés fue el primer español en degustar la bebida de cacao en un banquete en honor de Moctezuma II, y tras quedar asombrado por su sabor y sus posibilidades en el continente europeo, decidió enviar un cargamento de cacao a España en 1528. Fue en el monasterio de Piedra de Nuévalos, en Zaragoza, donde se cree que se preparó el primer chocolate de Europa gracias a fray Jerónimo de Aguilar, monje que viajaba en la expedición de Cortés, quien envió cacao al abad del monasterio, Don Antonio de Álvaro, con instrucciones para su elaboración. Fueron precisamente los monjes españoles los que adoptaron la bebida al gusto de la aristocracia europea y convirtieron el frío, amargo y fuerte sabor del cacao en una bebida caliente aderezada con miel, vainilla, canela y azúcar.

Ración del ejército de EE.UU. /KingaNBM

Con el chocolate expandido ya por Europa, fue en Inglaterra donde la familia Fry construyó la primera fábrica en 1728, usando maquinaria hidráulica para moler el cacao. Ya en el siglo XIX se dio el paso definitivo para producir lo que hoy conocemos como chocolate. En 1828, el maestro chocolatero holandés,Conrad Van Houten inventó una prensa que permitía la separación de la manteca del cacao de la pasta, eliminando así su acidez y amargura y haciendo más fácil su disolución en agua. El segundo paso llegó en 1875, cuando el suizo Daniel Peter utilizó la leche en polvo de Henri Nestlé para mezclarla con cacao y crear el primer chocolate con leche del mundo y dar comienzo así a la fama del chocolate suizo. Posteriormente, en 1880, Rudolphe Lindt desarrolló una máquina de ‘conchar’ el chocolate que permitió un refinado del mismo que mejoraba su gusto, textura y cremosidad.

Ya en el siglo XX, el chocolate se abarató enormemente debido a la caída de precios del cacao y el azúcar, por lo que se hizo asequible para un número aún mayor de personas en todo el mundo. Incluso el ejército de los Estados Unidos llegó a incluirlo en las raciones de combate de la II Guerra Mundial, debido a su alto valor energético, su poco peso y su mínimo tamaño. Y así, tras el conflicto bélico, los soldados que regresaban a casa siguieron consumiéndolo y ayudaron a afianzar el mercado del chocolate.

Diferentes variedades de chocolate. /Max Pixel

En la actualidad, este alimento se ha diversificado en multitud de formatos para atender a todos los gustos y exigencias con variedades de chocolate más saludable (negro y puro), orgánico, vegano, blanco, con frutas, con frutos secos, en polvo, líquido, etc. No obstante, las sequías del África ecuatorial, las plagas de América Central y del Sur y su sustitución por cultivos más rentables pueden derivar en una previsible escasez de cacao hacia el año 2020, debido también al continuo aumento de su demanda y la incapacidad de los países productores de crear las infraestructuras necesarias para su elaboración. Como apunte final, un dato preocupante: del total del mercado del chocolate, estimado en 110.000 millones de dólares anuales, tan solo el 6% del precio final revierte en los países cultivadores.

* Esta información ha sido extraída del  ‘El chocolate’ (CSIC-Catarata) de la investigadora María Ángeles Martín Arribas, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición ICTAN-CSIC .

 

La Isla de Pascua y los misterios más remotos del planeta

Por Valentí Rull (CSIC)*

2.000 kilómetros separan a la Isla de Pascua del lugar habitado más cercano, y más de 3.600 la aíslan del continente más próximo, Sudamérica. Situada en pleno océano Pacífico, cerca del Trópico de Capricornio, es el lugar de origen de las misteriosas figuras de piedra conocidas como moai que habitan toda la isla y que, con el paso de los años, se han convertido en su símbolo. No obstante, éste no es su único enigma.

La diminuta Isla de Pascua, llamada así por el día en que los europeos llegaron a ella en 1722, pertenece a la región chilena de Valparaíso desde 1888 y cuenta con una población no superior a los 6.000 habitantes. Sin embargo, su historia comenzó muchos siglos atrás. El aislamiento de este territorio ha sido, en gran parte, el catalizador de una historia ambiental y cultural muy peculiar y controvertida que todavía requiere de años de investigación.

‘Moai’ en fila en la Isla de Pascua. / Valentí Rull

Como decíamos, el primer gran enigma científico de la Isla de Pascua (‘Rapa Nui’ en idioma aborigen), desconocida por la civilización occidental hasta la llegada de los holandeses en el siglo XVIII, fue la presencia de los imponentes moai, más de 900 estatuas gigantes de piedra que pueblan la isla y le confieren su imagen más emblemática. Dado que los moai no forman parte de las manifestaciones culturales actuales, se ha supuesto que fueron erigidos por una civilización anterior prácticamente desconocida. Además, las dimensiones de estas esculturas (algunas alcanzan 20 m de altura y más de 250 toneladas de peso) plantean un problema tecnológico importante relacionado con su transporte y emplazamiento. Por otra parte, dada la posición intermedia de la isla entre América y Polinesia, se han propuesto estos dos posibles orígenes para la civilización ancestral de la isla. El momento de esta colonización inicial también sigue siendo una incógnita, igual que la fecha y el porqué de la desaparición de aquella civilización original.

Hasta finales del siglo XX, las evidencias utilizadas para descifrar el pasado cultural de la Isla de Pascua procedían principalmente de la Arqueología, con aportes procedentes de la Antropología física, la tradición oral y la Lingüística. A partir de 1980, se inició una nueva etapa en la investigación científica de Rapa Nui, caracterizada por la posibilidad de reconstruir los climas y ecosistemas del pasado a través de la Paleoecología. El resultado más espectacular de estos estudios fue el descubrimiento de que la isla, actualmente tapizada por praderas de gramíneas, había estado totalmente cubierta de bosques dominados por palmeras desde, por lo menos, 40 milenios atrás. Pero el otro hallazgo sorprendente fue la desaparición súbita de estos bosques hacia el siglo XV, algo que produjo un cambio radical en la historia ecológica y cultural de la isla. A partir de ese momento, el gran reto científico fue explicar la supuesta deforestación masiva y repentina de la isla.

Distribución de los ‘moai’ en la isla. / Eric Gaba.

Hasta ahora se han planteado dos teorías principales que explicarían este suceso. En la primera, la coincidencia aproximada de la deforestación con el fin de la cultura de los moai se interpretó como una evidencia de que los antiguos habitantes de Rapa Nui habían sobreexplotado los recursos naturales de la isla hasta deforestarla, lo cual provocó no sólo un colapso ecológico sino también cultural, en otras palabras, un ‘ecocidio’. La segunda teoría sugiere la posibilidad de que el colapso ecológico no fuera la causa directa de la desaparición de la sociedad ancestral, que habría permanecido más o menos estable a pesar de la deforestación. Sin embargo, a principios del siglo XIX, esta sociedad habría sido víctima del contacto prolongado con la civilización occidental, y desembocaría en la desaparición casi total de la población insular por la introducción de enfermedades infecciosas desconocidas en la isla (viruela, sífilis…) y la práctica del esclavismo, hipótesis que se conoce como del ‘genocidio’. Estudios recientes han podido constatar que la deforestación no fue súbita, sino gradual, y que no ocurrió en toda la isla al mismo tiempo. Hasta hace un par de décadas, la deforestación de Rapa Nui se asociaba exclusivamente con actividades humanas, bien sea directa o indirectamente, pero nuevas evidencias corroboran que en esa época también se produjeron cambios climáticos relevantes en forma de sequías pronunciadas, que podrían haber jugado un papel importante en la deforestación y en la sociedad insular.

‘Moai’ al atardecer en el costa de Rapa Nui. / Valentí Rull

La historia de la Isla de Pascua trasciende el interés local, ya que puede considerarse un modelo a pequeña escala, un experimento natural en un sistema prácticamente cerrado, aplicable a muchos otros lugares del planeta y posiblemente también a nivel global. Los grandes cambios experimentados por el clima, los ecosistemas y la sociedad de la isla a través de milenios pueden servir de modelo para pronosticar nuestro posible destino y el de nuestro planeta frente a las alteraciones ambientales y culturales que se avecinan en un futuro cercano. Este remoto territorio nos proporciona información básica para optimizar nuestras predicciones, pues nos permite conocer de primera mano las respuestas ecológicas y culturales a los cambios ambientales, así como diferenciar los factores naturales de los antrópicos (producidos por el ser humano) como causas de cambios socioecológicos. Esto es posible gracias a disciplinas como la Paleoecología o la Arqueología, que ayudan a reconstruir fenómenos ecológicos y culturales imposibles de estudiar de otra manera, sin cometer ecocidios o genocidios experimentales. Además, estas paleociencias, al ser empíricas, contribuyen a evitar la proliferación de especulaciones infundadas que a veces se utilizan para defender posiciones extremas, como el catastrofismo o la pasividad interesadas, en temas ambientales y de conservación.

 

*Valentí Rull es investigador del Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera (ICTJA – CSIC)
** Este post ha sido extraído del libro ‘La isla de Pascua’, disponible en la editorial CSIC y La Catarata.