Despidiendo el 2010

A todxs los visitantes que durante el 2010 le dieron sentido y motivo a este blog, les agradezco y espero que el 2011 siga siendo un año en el cual podamos compartir información y conocer más acerca de nuestro planeta tierra.

El 2010 fue un año en el que sucedieron muchos sismos que lamentablemente tuvieron un costo humano muy alto. También fue un año en el que se despertaron muchos volcanes y entre ellos, los volcanes rusos de la península de Kamchatka , fueron algunos de los cuales nos dieron más noticias durante el año. Es por eso, que ahora cerraremos el año con una selección de imágenes  en orden cronológico de actividad de los volcanes rusos, tan impresionantes, bellos, imponentes e interesantes que aunque las fotografías se quedan cortas para mostrar toda su grandeza, una imagen les puede transmitir muchas sensaciones.

Que las disfruten y un excelente 2011 para todas y todos!

Enero

Actividad estromboliana y  flujo de lava en el flanco noroeste del volcán Klyuchevskoy el 16 de enero de 2010. Foto: Yu. Demyanchuk

Actividad del volcán Klyuchevskoy y  flujo de lava en el flanco noroeste de 17 de enero de 2010. Foto: Yu. Demyanchuk.

Febrero

Imagen obtenida el 13 de Febrero con el radiómetro ASTER en la que se observa la erupción simultanea de dos volcanes vecinos:  el Klyuchevskaya y el Bezymianny. Foto: Michon Scott, Earth Observatory

Actividad del volcán  Klyuchevskoy el 23 de Febrero. Foto:  Yu. Demyanchuk

Actividad del volcán Klyuchevskoy del 24 de Febrero. Foto: Yu. Demyanchuk.

Marzo

Actividad del volcán Klyuchevskoy en Marzo 1. Foto:  Yu. Demyanchuk.

Abril

Actividad del volcán Klyuchevskoy el 17 de Abril. Foto:   Yu. Demyanchuk

Junio

Estado del Klyuchevskoy el 21de Junio. Foto: Yu. Demyanchuk.

Julio

Estado del volcán  Klyuchevskoy el 31 de Julio. Foto:  K. Kravchenko.

Agosto

Cráter del volcán Gorely durante una de las expediciones de cientificos rusos en el 2010 para estudiar todo el vulcanismo violento en la península de Kamchatka. Foto: Agnes Samper

Un río salvaje que se impone sobre el paisaje escarpado cerca de los volcanes Gorely y Mutnovsky. Foto:Agnes Samper

Volcán Mutnovsky. Foto:Agnes Samper

Estado del volcán Klyuchevskoy el 3 de agosto. Foto:   V. Rubtsov.

Estado del Klyuchevskoy el 8 de Agosto. Foto:  Yu. Demyanchuk.

Septiembre

Estado del Klyuchevskoy el 24 de Septiembre. Foto:  Yu. Demyanchuk.

Estado de Klyuchevskoy  el 23 de Septiembre. Foto: Yu. Demyanchuk.

Estado del  Klyuchevskoy  el 23 de Septiembre. Foto:  Yu. Demyanchuk.

Octubre

Estado del Klyuchevskoy el 8 de Octubre. Foto: Yu. Demyanchuk.

Estado del Klyuchevskoy el 22 de Octubre. Foto:  Yu. Demyanchuk.

Estado del Klyuchevskoy el 23 de Octubre. Foto:  Yu. Demyanchuk.

Estado del Klyuchevskoy el 23 de Octubre. Foto:  Yu. Demyanchuk.

Noviembre

Estado del Klyuchevskoy el 05 de Noviembre. Foto:  Yu. Demyanchuk.

Estado del Klyuchevskoy el 21 de Noviembre. Foto:  A. Sokorenko.

Imagen tomada desde la estación espacial de la peninsula de Kamchatka donde se distinguen los volcanes Kronotsky,  Kizimen, Schmidt y Krasheninnikov. Foto: William L. Stefanov, NASA-JSC.

Diciembre

Estado del Klyuchevskoy el 3 de Diciembre. Foto:  Yu. Demyanchuk.

Estado del  Klyuchevskoy  el 22 de Diciembre. Foto: Yu. Demyanchuk.


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Las rutas del agua desde el océano profundo hasta los volcanes

Las placas oceánicas llevan mucha agua cuando se sumergen hacía el interior de la Tierra en los márgenes continentales. Dicha  agua juega un papel central en el vulcanismo de bordes de placa. Un equipo del Centro de Investigación Cooperativa (SFB ) 574 “Líquidos y volátiles en las zonas de subducción”, en Kiel (Alemania) ha rastreado por primera vez  el camino que sigue el agua hasta una profundidad de 120 kilómetros. Esta es una pieza importante del rompecabezas para entender el vulcanismo activo en el cinturón de fuego del pacífico.

Rutas del agua en las zonas de subducción: a través de grandes grietas formadas durante el proceso de subducción de las placas oceánicas el agua penetra, y es en parte capturada y transportada a través del manto. Allí, debido a la alta presión y temperaturas que se ejercen sobre la placa en subducción, el agua sube de nuevo a la superficie. (Crédito: Worzewski)

 

Es difícil imaginar una mayor diferencia que la que hay entre el fuego y el agua. Sin embargo hay una estrecha relación entre éstos y los científicos lo saben: muchos volcanes necesitan agua para sus erupciones. En el manto superior, el agua reduce la temperatura de fusión de las rocas. Como consecuencia, éstas se funden más rápido y pueden ascender en forma de magma a la superficie de la Tierra. En las zonas donde se desliza  una placa oceánica bajo un continente por los procesos de tectónica de placas, grandes cantidades de agua penetran en el interior de la Tierra.

Esta región, llamada zona de subducción, se puede encontrar por ejemplo en la costa oeste de América Central y América del Sur.  A través de grandes grietas formadas durante el proceso de subducción de las placas oceánicas el agua penetra y es en parte capturada  y transportada en el manto. Allí, la presión alta y las temperaturas aprietan la placa que está subduciendo y el agua asciende de vuelta a la superficie. En este camino de regreso, apoya el proceso de formación del magma. Por lo tanto todas las zonas de subducción están caracterizadas por la presencia de volcanes a lo largo del margen continental.
Tamara Worzewski, geofísica del Centro de Investigación Cooperativa (SFB) 574 explica que:

“Hasta ahora lo que sabíamos era que el arrastre del agua hacía el manto terrestre a lo largo de las áreas de las zonas de subducción es sustancial y cómo es liberada de nuevo por el proceso volcánico. Sin embargo, la ruta exacta del agua hacia el manto y de nuevo a la superficie no había sido demostrada en todo un contexto unificador”

Para sus investigaciones, los científicos utilizaron el método magnetotelúrico. Aquí, los instrumentos especiales para medir los cambios en el campo electromagnético de la Tierra,  permiten inferir la distribución de la conductividad en la tierra. “Debido a su alta conductividad, las rocas acuosa se pueden detectar muy bien“, explica Worzewski. En tierra, este método ya ha sido utilizado con éxito durante algún tiempo aunque en el fondo del mar, su aplicación es bastante nueva. “Las mediciones a mayor profundidad son simplemente mucho más difíciles“, explica el Dr. Marion Jegen, co-autor del estudio.

En 2007 y 2008, una cadena continua de èstos instrumentos fue distribuida en toda la zona de subducción en la costa de Costa Rica. Se extendió desde 200 kilómetros de la costa a 160 kilómetros sobre la tierra más allá de la cadena volcánica de Costa Rica. “Los instrumentos en tierra fueron suministrados por la Universidad Libre de Berlín, mientras que en el fondo marino fueron usados los nuevos instrumentos desarrollados en Kiels” reporta el Dr. Jegen. Con los nuevos datos Tamara Worzewski y sus co-autores fueron capaces de visualizar por primera vez, el ciclo del agua en las zonas de subducción.

Tenemos indicios de que el proceso de enriquecimiento de agua de la corteza que hemos detectado a nivel local se pueden encontrar en zonas de subducción a nivel mundial“, dice Worzewski. Sin embargo  se requiere más investigación para explicar el proceso en más detalle.

Links (en inglés) :
www.sfb574.ifm-geomar.de The Collaborative Research Centre 574

Contacto:
Tamara Worzewski, tworzewski@ifm-geomar.de
Dr. Marion Jegen, Phone: +49-431 600 2560, mjegen@ifm-geomar.de
Jan Steffen (Public relation IFM-GEOMAR), Phone: +49-431 600-2811, jsteffen@ifm-geomar.de

Fuentes:

http://www.uni-kiel.de/aktuell/pm/2010/2010-187-ozean-feuerberg-e.shtml

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/12/101220084154.htm

Viajando 4500 millones de años atras…

Nuestro planeta tierra se habría formado hace más de 4500 millones de años y de cómo habría sido su composición inicial, todavía no se tiene total certeza. Sin embargo, siguen apareciendo estudios que nos van acercando un poco más a cómo habría sido la tierra en sus orígenes, como el publicado en la revista Nature el 12 de agosto.

Esta investigación liderada por el geoquímico Matthew Jackson de la Universidad de Boston, se basa en un análisis de isótopos en basaltos del Ártico que indican que dichas rocas pueden haber provenido de un reservorio del manto antiguo que sobrevivió al reciclado en el interior activo del planeta desde la infancia de la Tierra y los cuales podrían dar importantes pistas acerca de la composición y la historia geofísica del planeta.

La  búsqueda de un pedazo del manto primitivo significa estudiar los basaltos (magmas básicos solidificados en superficie) los cuales mantendrían la misma composición isotópica de las rocas que fundieron para formar el magma original.

Lo que hizo Jackson y su grupo de investigación fue analizar  isótopos de neodimio, helio y plomo-átomos del mismo elemento con diferente número de neutrones- en basaltos volcánicos del oeste de Groenlandia y la isla de Baffin, en Canadá. Ya se había demostrado previamente que los basaltos de esas zonas tienen altos índices de 143Nd/144Nd, indicando una composición relativamente primitiva.

El helio 3 es un isótopo que no es producido dentro de la Tierra, aunque se encuentra en el viento solar,  se cree que ha sido parte del inventario químico original de la  Tierra  y que ha escapado desde entonces como gas durante la actividad volcánica y el reprocesamiento geológico. Por lo tanto,  las rocas que retienen una gran cantidad de 143Nd en relación con 144Nd, tales como los basaltos del Ártico, pueden haber escapado en gran medida al reciclado geológico desde su formación.

Según Jackson, hasta hace poco los geoquímicos suponían que las proporciones isotópicas de neodimio de las rocas, las cuales no coincidían con las de material primitivo del sistema solar en los meteoritos condríticos, implicaba que las muestras habían pasado por procesos de fusión y por lo tanto no representaban parte del material terrestre original. Pero un estudio de 2005 publicado en Science demostró que la diferenciación temprana (la separación de un cuerpo planetario en capas, como la corteza y el manto) casi 30 millones de años después que la Tierra se había formado podría explicar  aquellas rocas antiguas con composiciones no condríticas.

De todos modos, la composición total de la Tierra podría ser simplemente diferente a la de las condritas. En cualquier caso, las rocas realmente primitivas serían datada con isótopos de plomo, que son extremadamente sensibles a la contaminación por material reprocesado, de hace aproximadamente 4500 millones de años, justo en el momento de la formación de la Tierra. Pero ninguna de las muestras hasta la fecha tenía la composición correcta que coincidiera con un reservorio de manto terrestre, hasta ahora:

Por primera vez encontramos  lavas que tienen altos contenidos de 143Nd/144Nd, el neodimio correcto basado en el descubrimiento de 2005, y que coinciden en el Geocron. El hecho es que estas lavas, las cuales habrían hecho erupción hace casi 60 millones de años- que es casi reciente en términos del tiempo geológico- , estuvieron sin mezclar y sin procesar  en el momento de la erupción. Sabemos que este manto ha sobrevivido el 98,5 por ciento de la historia de la Tierra

Según el geoquímico Erik Hauri quien no participaba de la investigación, la vinculación de helio y el plomo es un componente clave de este estudio ya que ambos elementos tienen isótopos que surgen de la desintegración del mismo elemento padre, el uranio, pero los procesos geológicos pueden alterar el equilibrio entre el helio y el plomo.

Cuando los reservorios del manto circulan a través de la Tierra y funden cerca de la superficie y se mezclan con otros reservorios, pueden tener helio y los sistemas de plomo disociarse entre sí……El hecho es que ambas mediciones isotópicas coinciden lo cual es un buen augurio y esta es realmente la primera vez que hemos identificado helio primitivo dirigido conjuntamente en el mismo reservorio,lo que lo hace un verdadero hallazgo único

A mi me parece realmente sorprendente el imaginar que estas rocas que vienen desde la creación del planeta estén ahora a nuestro alcance para su investigación y análisis y de paso ir conociendo un poco más de cómo era nuestro planeta en sus “primeros años” (en sentido geológico). Un dato muy interesante.

Costa Noreste de las Islas Baffin / NATIONAL SCIENCE FOUNDATION

Fuentes:

National Science Foundation: http://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=117492&org=NSF&from=news

Nature: http://www.nature.com/nature/journal/v466/n7308/full/nature09287.html

Scientific American: http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=mantle-reservoir

De Diamantes y Plumas

A partir de una investigación presentada en Nature por científicos de la Universidad de Oslo y de la Universidad de Houston, se plantea nuevamente la estrecha relación entre la localización de diamantes y las plumas del manto terrestre.

Los diamantes que se forman a condiciones de alta presión y temperatura entre los 140-190 Km de profundidad se encuentran generalmente en rocas ígneas plutónicas como la Kimberlita o la Lamproíta.

Según el informe, las plumas del manto, que se cree se originan en la base del manto terrestre, son responsables de la distribución de prácticamente todas las kimberlitas que han llegado a la superficie tras ser impulsadas a través de cratones (áreas estables de la litosfera continental que tienen más de 2.5 millones de año de antiguedad y una potencia de unos 300 kilómetros)  bajo  ciertas condiciones específicas, un parámetro que permitirá mejorar y refinar la búsqueda de fuentes de diamantes. Estas áreas han generado un gran interés ya que zonas de las que se extrae kimberlitas con mayor viabilidad económica.

Kevin Burke, de la Universidad de Houston comenta que:

Nuestro enfoque es nuevo, ya que combina las observaciones del interior de la Tierra desde la sismología con la evidencia de cómo las placas tectónicas se han movido sobre la superficie de la Tierra durante los últimos 500 millones de años. He estado interesado en las plumas del manto desde que fueron propuestas por primera vez en 1971. Hace unos 10 años, me di cuenta de que podría haber un vínculo entre la estructura definida sísmicamente en el límite núcleo-manto y rocas volcánicas en la superficie de la Tierra y ya de las cuales se había hablado previamente de su vinculación con las plumas del manto. Inmediatamente me di cuenta de cómo puede ser comprobada la existencia de este vínculo.

Los científicos utizaron reconstrucciones de placas e imágenes tomográficas para demostrar que los margenes de las mayores heterogeneidades en el manto más profundo, estable por al menos 200 millones de años y posiblemente 540 millones de años, parecen haber controlado la erupción de la mayoría de kimberlitas en el Fanerozoico.

Esta reconstrucción les permitió confirmar la relación entre la ubicación de las kimberlitas y las plumas del manto terrestre.

Me parece interesante el planteo de este vínculo entre diamantes y plumas, que si bien desde hace algunos años se venía discutiendo, ahora va tomando más forma con investigaciones que se van haciendo en distintas partes. Sin embargo, la conclusión del informe me inquieta un poco:

Inferimos que la futura exploración de kimberlitas y los diamantes incluidos en ellas, debe concentrarse  en los continentes con cratones antiguos que alguna vez superpusieron estas zonas de generación de plumas en el limite núcleo-manto.

Las zonas en color naranja representan los cratones antiguos/ USGS

Evidentemente esto incluye a continentes como África en donde lamentablemente en muchos países  ha habido poca regulación en cuanto a la extracción de diamantes y eso ha derivado en sin número de conflictos sociales, políticos e incluso ha servido para financiar guerras en las que han muerto miles de civiles por medio de los llamados Diamantes de Sangre. No vaya ser que su belleza sea opacada por cómo y en qué condiciones se explotaron, ojala las recomendaciones de informes cómo éste, sean tomadas con moderación y sobre todo se impulse tanto en los países donde se explotan  como aquellos países que los compran, un mayor control sobre el comercio de los diamantes.

Diamante sobre Kimberlita. | Parent Géry

Y más software para seguir explorando la tierra

Mi recomendado esta vez es un programita que anda bastante ligero y compila desde muchas bases de datos de distintos centros científicos, un montón de información acerca de la topografía del fondo marino: Virtual Ocean.

Virtual Ocean integra la herramienta de GeoMapApp con el navegador 3-D de la NASA, World Wind para crear una nueva plataforma con muchísimos recursos para la investigación y la educación. Cuenta con una compilación de datos satélitales de resolución multiple de altimetría y batimetría multihaz.

Distintos sets de datos de MGDS (Bases de datos de geociencias marinas) se encuentran disponibles a través de servicios Web de OGC– estándar. El programa también cuenta con opciones que permiten a los usuarios importar sus propios datos.

Lo único que necesitan para hacerlo correr, es contar con la versión 1.6 o mayor de Java Runtime Environment (JRE) . Acá les va algunos pantallazos de la interfaz y algunas de las muchas aplicaciones del programa. Muy recomendado!

Captura de Pantalla principal


Captura mostrando una de las bases de datos de anomalías magnéticas para la zona seleccionada


Captura mostrando la localización de los sismos. Se puede escoger por fecha, profundidad y magnitud.


Captura mostrando una de las bases de datos del Ocean Drilling Program en el que se incluye entre otras cosas, el muestreo de distintos fósiles invertebrados y localización.

Un manto terrestre inquieto bajo Alaska

El manto bajo Alaska se mueve de 20 a 30 veces más rápido que la corteza – invirtiendo el orden habitual de las placas tectónicas.

Es la idea principal de un reciente estudio hecho por geológos de la Universidad de California y presentado este mes en la revista Nature.  La sorpresa se la llevaron cuando estudiaban un nuevo modelo 3D de la zona de subducción en Alaska.

Así que en lugar de ser arrastrada como una losa de la corteza que es empujada bajo otra, el manto de roca sólida roca está girando alrededor de la losa en hundimiento como el agua alrededor de un remo sumergido en un arroyo. Un poco extraña la idea, no?

Un modelo generado por computador muestra las roca del manto de Alaska girando en remolino alrededor de la losa hundida de la corteza (en gris). Imagen: Margarete Jadamec

Lo que los modelos predicen son flujos de hasta 90 centímetros por año en todo el fragmento de corteza descendente. Las velocidades más típicas y “normales” de las placas, oscilan entre 1 y 10 centímetros por año.

Según Magali Billen, una de las coautoras del estudio:

En la escala de tiempo de la tectónica de placas, esta velocidad es escandalosamente rápida. El remolino del manto alrededor de la losa en hundimiento podría tener implicaciones en los grandes terremotos y tsunamis que esta zona de subducción es capaz de generar. Parte de la energía generada a partir de la colisión de placas y que es en parte ventilada por los terremotos, podría ser transferida directo al manto.

El modelo también podría ayudar a determinar si un pedazo de corteza está a punto de caer en el manto y detener el proceso de subducción. Esto, a su vez, podría ayudar a explicar por qué las zonas de subducción empiezan y luego se detienen en distintos lugares

El modelo incorpora lo último en evidencias propias de la zona de subducción de Alaska con anisotropía sísmica, que explota las propiedades sísmicas especiales del mineral olivino en el manto para detectar la dirección de las rocas que están fluyendo en el manto.

Otras piezas sísmicas del puzzle computacional de  la subducción incluyen la forma de la losa que ahora está siendo empujada hacia el manto y la viscosidad del manto. Se necesitarían millones de años para que la losa descienda completamente, así que a lo mejor estos modelos permiten estudiar de alguna manera el comportamiento de la losa, que es algo que no podríamos ver nunca.

Imagen satelital de Google Earth que muestra la zona de subducción en Alaska.

Un modelo sísmico global

O Global Earthquake Model (GEM) en inglés, es una iniciativa mundial entre organizaciones estatales, internacionales, académicas y privadas cuyo principal objetivo es calcular y difundir acerca del riesgo sísmico a nivel mundial.

Se espera que el GEM calcule el riesgo sísmico basado en las características geológicas de cada zona, así como los tipos de construcción y los reglamentos de construcción en su lugar. Hasta el momento, el proyecto ha producido herramientas técnicas necesarias para calcular el riesgo, y software para ayudar a los científicos a trabajar con los datos. Estas herramientas, y los resultados que arrojen, serán revisadas cuidadosamente y al final todos los modelos, códigos y datos estarán disponibles gratuitamente.

Y como la comunicación de este riesgo puede ser algo tan complejo como el mismo proceso de estimarlo, lo interesante de esta iniciativa es que  el verdadero reto, es poner estos datos a disposición de las comunidades más vulnerables como en algunos de los países más pobres y en riesgo como Haití, que sufrió un catastrófico terremoto en enero de este año .

El objetivo a largo plazo de GEM es permitir que los funcionarios locales y miembros del público en general puedan contribuir con datos e información acerca de sus localidades a partir de un portal de comunicación, y ejecutar un cálculo para tener una idea del riesgo sísmico de la zona.

Las pruebas de la primera ronda de los modelos frente a situaciones de la vida real demostraron lo que lamentablemente se pudo comprobar que era así, que Haití era una zona de alto riesgo sísmico. El siguiente paso es comprobar el riesgo sísmico y los datos obtenidos, y para 2011 se espera que ya se pueda tener acceso a las herramientas desde los portales.

Creo que sin duda alguna es una iniciativa importante porque justamente tiene como uno de sus objetivos principales el fortalecer ese puente de comunicación entre la investigación cientifíca y las comunidades que necesitan de esa información para salvar vidas. Seguiremos de cerca las actividades que se lleven a cabo en el marco de este proyecto y lo estaremos actualizando en este blog!

De todos modos, para quienes estén interesados en participar o quieran conocer más acerca del programa, pueden visitar la página oficial: http://www.globalquakemodel.org/