Mapa de la conductividad del supervolcán adormecido de Yellowstone

Se ha obtenido una "fotografía" de la conductividad eléctrica del enorme penacho subterráneo de roca caliente y parcialmente fundida que alimenta al supervolcán de Yellowstone. La imagen sugiere que el penacho es aún más grande de lo que parecía en las imágenes anteriores creadas mediante ondas sísmicas.

(NCYT) La nueva "foto" la ha tomado el equipo de los geofísicos Michael Zhdanov, de la Universidad de Utah, y Robert B. Smith del Observatorio del Volcán de Yellowstone.

En un estudio anterior, de 2009, Smith se valió de ondas sísmicas generadas por terremotos para crear las imágenes sísmicas más detalladas hasta el momento de las entrañas tórridas de Yellowstone. Las ondas sísmicas se mueven más rápido a través de roca fría, y más lento a través de roca caliente. Las mediciones de las velocidades de las ondas sísmicas se usaron para crear una imagen tridimensional.

Las imágenes de 2009 mostraban que el penacho de materia rocosa caliente y fundida desciende desde Yellowstone en un ángulo de 60 grados y se extiende unos 240 kilómetros al oeste-noroeste hasta un punto a por lo menos 660 kilómetros bajo la frontera de Montana con Idaho, lo más lejos que se pudo "ver" con las ondas sísmicas.

En el nuevo estudio, las imágenes de la conductividad eléctrica del penacho de Yellowstone, obra de rocas fundidas de silicato y agua salada caliente mezcladas con rocas parcialmente fundidas, muestran que la parte conductiva del penacho desciende más suavemente, en un ángulo de unos 40 grados al oeste, y se extiende unos 640 kilómetros de este a oeste. La imagen geoeléctrica permite "ver" hasta sólo unos 320 kilómetros de profundidad.

Toda información que se obtenga sobre la actividad geotérmica de Yellowstone es importante ya que este supervolcán, por ahora adormecido, experimentó tres erupciones colosales, hace 2 millones de años, 1,3 millones, y 640.000 años. Estas explosiones fueron 2.500, 280 y 1.000 veces mayores, respectivamente, que la erupción del Monte Santa Helena en 1980. Estas erupciones cubrieron hasta casi la mitad de Norteamérica con una capa de cenizas de muchos centímetros de grosor.

Formación de hidrocarburos a temperaturas y presiones extremas en el subsuelo profundo

Un nuevo estudio mediante simulaciones digitales revela cómo pueden formarse hidrocarburos en el subsuelo profundo de la Tierra, donde reinan condiciones extremas de presión y temperatura.

(NCYT) Los hidrocarburos, formados por hidrógeno y carbono, son los "ladrillos" principales de los que está hecho el petróleo.

Los geólogos y los geoquímicos opinan que casi todos los hidrocarburos (por encima del 99 por ciento) presentes en el petróleo producido comercialmente, tienen un origen biológico, habiéndose formado por la descomposición de los restos de organismos que quedaron enterrados bajo capas de sedimentos de la corteza terrestre.

Pero los hidrocarburos de origen puramente químico, es decir abiogénicos, podrían producirse en ciertos escenarios geológicos, a mayor profundidad en la corteza terrestre o incluso ya en el manto.

Entre estos escenarios podrían figurar las zonas de subducción, tal como apunta Giulia Galli, de la Universidad de California en Davis y coautora del nuevo estudio, en el que también han trabajado colegas suyos de la misma universidad así como científicos de otras entidades.

Aunque resulta inevitable pensar en la posibilidad de explotar estas hipotéticas reservas de crudo, no es una opción razonable. La línea de investigación abordada en este estudio no va encaminada a buscar nuevas fuentes de petróleo sino a conocer mejor el ciclo del carbono en la Tierra.

Revelaciones inesperadas sobre la química oceánica de 50 millones de años atrás

Mientras investigaba la ecología evolutiva de antiguos sirenios, un equipo de científicos tropezó inesperadamente con datos que podrían cambiar la idea que se tiene sobre la composición del agua de mar durante el Periodo Eoceno, hace unos 50 millones de años, un momento marcado por la aparición de los primeros mamíferos modernos.

(NCYT) Los sirenios son mamíferos acuáticos y herbívoros que viven en aguas costeras, pantanos, ríos, estuarios y humedales.

Todavía sobreviven hoy cuatro especies de sirenios, en dos familias y géneros: los dugongos, con una especie, y los manatíes (o "vacas" marinas) con tres especies.

En los sirenios también se incluye la "Vaca" Marina de Steller, extinta desde el siglo XVIII, y otras especies conocidas sólo por sus restos fósiles. El orden evolucionó durante el Eoceno, hace más de 50 millones de años.

En el nuevo estudio, Mark Clementz de la Universidad de Wyoming y Jacob Sewall de la Universidad de Kutztown en Pensilvania se valieron de la composición isotópica de fósiles de sirenios de un área geográfica y un período de tiempo amplios, para aportar datos esclarecedores al añejo debate sobre la química oceánica del Eoceno.

Los isótopos son variantes de los átomos de un elemento químico en particular, oxígeno en este caso, con una cantidad diferente de neutrones.

La mayoría de los científicos asumían que la composición isotópica del oxígeno del agua de mar en el pasado era muy similar a la actual, con valores altos en las latitudes bajas, y valores bajos en las latitudes altas.

Pero tras haber analizado el equipo de Clementz los valores isotópicos del oxígeno en los fósiles obtenidos en sitios de latitudes bajas del Eoceno, resulta que esos valores fueron en el Eoceno mucho menores de lo que se esperaba.

Las probabilidades de un terremoto de gran magnitud en la zona oriental de los Andes Centrales

El sector oriental en la región central de la cordillera de los Andes tiene el potencial necesario para la generación de terremotos de mayor magnitud que lo asumido hasta ahora, según los resultados de un nuevo estudio.

(NCYT) Investigaciones anteriores habían establecido una magnitud máxima de 7,5, tomando como referencia la historia sísmica relativamente tranquila en esa zona. El nuevo estudio contradice ese límite y sugiere que la región podría sufrir terremotos con magnitudes de entre 8,7 y 8,9.

Esta investigación es fruto del trabajo conjunto del Instituto Geográfico Militar de Bolivia, el Observatorio Sismológico Boliviano (Observatorio de San Calixto), la Universidad Nacional de Cuyo (Argentina), y por parte estadounidense, la Universidad de Hawái en Manoa, la Estatal de Ohio, la Estatal de Arizona, y la de Memphis.

Estos resultados fueron una sorpresa para el equipo de Benjamin Brooks (Instituto Hawaiano de Geofísica y Planetología de la Universidad de Hawái en Manoa).

Conviene matizar, tal como subrayan los autores del estudio, que los resultados sólo demuestran que existe la posibilidad de que se desencadene un terremoto de tal magnitud, no demuestran que esa catástrofe vaya a suceder inexorablemente. De hecho, ni siquiera se sabe todavía si un terremoto de esa magnitud ha tenido lugar en esa zona de los Andes.

Hay dos pasos importantes que los investigadores están dando en estos momentos para confirmar estos resultados. Están realizando una investigación paleosismológica para determinar las fechas y las magnitudes de los terremotos pasados, y también continuarán vigilando las zonas de mayor actividad sísmica para verificar si parte de la tensión acumulada podría liberarse de manera asísmica, lo que podría retrasar el momento de ese supuesto gran terremoto.

Anomalía geológica bajo Hawái

El archipiélago hawaiano, y su cadena de volcanes activos o extintos, ya de por sí han sido vistos desde hace mucho tiempo como un rareza geológica. Aunque la mayoría de los volcanes surgen en los límites de placas tectónicas en movimiento, la cadena Hawaiana se encuentra justo en el centro de la placa del Pacífico, lejos de sus bordes.

(NCYT) Ahora, un estudio revela lo que hay bajo Hawái, y resulta ser algo del todo inesperado.

Usando una nueva técnica de generación de imágenes, adaptada de su uso previo en la búsqueda y exploración de yacimientos de petróleo y gas, el equipo de Robert van der Hilst, Qin Cao y Dan Shim (los tres del MIT), Maarten de Hoop (de la Universidad Purdue) y Yang Shen (Universidad de Rhode Island) han conseguido producir imágenes de alta resolución que muestran la estructura del subsuelo a cientos de kilómetros bajo la superficie de la Tierra.

Estos investigadores han encontrado un punto caliente, pero no donde muchos científicos habían pensado que estaría. La zona activa y de mayor temperatura está a unos 600 kilómetros de profundidad, mide alrededor de 2.000 kilómetros de ancho, y está situada en un área bastante al oeste de la Isla Grande de Hawái.

El descubrimiento de esta anomalía de 2.000 kilómetros de ancho refuta la teoría muy aceptada de una columna estrecha, ascendiendo hacia Hawái a modo de tubería, desde la frontera entre el núcleo y el manto.

Se trata, por tanto, de un hallazgo que va a sacudir a los sectores geodinámico y geoquímico de la comunidad científica, y que, si tal como parece, es correcto, obligará a reescribir libros de texto.

Más controversia sobre el final de una era hiperglacial hace 635 millones de años

Se llama Era Glacial de la Tierra Bola de Nieve a un periodo hiperglacial que, según se cree, sepultó en hielo al planeta hace entre 726 y 635 millones de años aproximadamente.

(NCYT) Hay una teoría sobre cómo esa era hiperglacial terminó de forma abrupta. Tal teoría sugiere que se produjo un calentamiento notable a través de la emisión a la atmósfera de cantidades enormes de metano, un potente gas con efecto invernadero. Ese metano escapado a la atmósfera provino de sedimentos oceánicos y de ciertas capas de permafrost en el subsuelo terrestre.

La evidencia física fundamental que respalda esa teoría consiste en muestras procedentes del sur de China, bien conocidas por presentar mucho menos carbono-13 que el que se encuentra normalmente en estos tipos de rocas carbonatadas. Dicha teoría sostiene que estas rocas se formaron cuando el metano escapó de las profundidades, y se oxidó por la acción de cierto tipo de microbios, cuyo carbono se incorporó a esas rocas, dejando una señal de lo que había ocasionado el final de la citada edad de hielo. La idea tenía su parte de lógica, pero también era polémica, porque no hay ninguna evidencia previa, basada en isótopos de carbono en rocas carbonatadas, de la presencia de microbios subsistiendo del metano en condiciones similares en una época tan temprana de la historia de nuestro planeta.

Y, como ha descubierto ahora un equipo de científicos dirigido desde el Instituto Tecnológico de California (Caltech), esa teoría finalmente resulta ser errónea, o al menos así lo indican las nuevas evidencias geológicas examinadas por los autores del reciente estudio.

Sus análisis muestran que esas rocas en las que se basaba tal teoría, en realidad se formaron millones de años después de terminar esa era hiperglacial.

Lo descubierto por el equipo del geólogo y geoquímico John Eiler, del Caltech, muestra además que lo acontecido en esas rocas pasó a temperaturas muy elevadas, y que fue totalmente abiótico, es decir sin la intervención de formas de vida.

Hallazgo clave para la extracción de gas natural

Lo descubierto en un reciente estudio aporta datos reveladores para hacer un mejor uso de la técnica de fracturación hidráulica en roca cuando se trabaja en la extracción de gas natural. También será decisivo para el desarrollo de otras tecnologías geológicas, incluyendo el confinamiento de dióxido de carbono en depósitos naturales del subsuelo.

(NCYT) Cuando los geólogos inspeccionan un terreno para valorar qué probabilidades hay de que exista en el subsuelo un depósito de gas o de petróleo, deben tener en cuenta la composición de las rocas que están bajo la superficie. Supongamos, por ejemplo, que hay arenisca, una roca sedimentaria formada mayormente por arena de cuarzo cuyos granos están unidos por un cemento natural silíceo. Las investigaciones anteriores habían sugerido que las bandas de compactación (capas muy comprimidas dentro de la arenisca) son mucho menos permeables que la roca que las alberga, y podrían actuar como barreras para el flujo de petróleo o gas.

Ahora, unos investigadores dirigidos por José Andrade, profesor de ingeniería civil y mecánica en el Instituto Tecnológico de California (Caltech), han analizado imágenes en rayos X de arenisca azteca, y han descubierto que las bandas de compactación en realidad son más permeables de lo que los modelos indicaban anteriormente. Aunque son menos permeables que la roca circundante, no parecen ser capaces de bloquear el flujo de fluidos.

En el estudio se han hecho pues las primeras observaciones y cálculos que muestran que los fluidos tienen la capacidad de fluir por arenisca que tiene bandas de compactación.

Antes de este estudio, ya hubo algunos en los que se valoró cuán permeables eran estas formaciones, pero esas deducciones fueron obtenidas a partir de imágenes 2D.

La nueva investigación proporciona los primeros cálculos de la permeabilidad basados en muestras de rocas reales tomadas directamente del terreno, en este caso del Valle del Fuego, en Nevada, Estados Unidos.