Glacial Dust off Alaska

Glacial Dust off Alaska

Plumas en movimiento.

En un reciente número de la revista Science un equipo de investigadores ha llegado a la conclusión de que las plumas mantélicas pueden moverse en el manto.

La idea de que las plumas se mueven no es nueva. En 1996 M.G. Champman y R.L. Kirk escribieron un artículo en el analizaban la migración de la actividad relacionada con una pluma en Venus. Como Venus parece carecer de un sistema de placas móviles llegaron a la conclusión de que lo que tenía que moverse era la pluma.
Es un claro ejemplo de lo importante que es tener mas de un campo de juego para entender como evoluciona un planeta. En este sentido, Venus es perfecto para entender procesos geodinámicos en planetas terrestres.

Una consecuencia interesante de esto es que las velocidades de movimiento de las placas para el pasado se toman teniendo como referencia la posición de las plumas porque se consideran fijas. Si las plumas se mueven las reconstrucciones paleogeograficas basadas en este método pueden tener errores.


John Tarduno, Hans-Peter Bunge, Norm Sleep, and Ulrich Hansen. The Bent Hawaiian-Emperor Hotspot Track: Inheriting the Mantle Wind. Science, 2009; 324 (5923): 50 DOI: 10.1126/science.1161256

M. G. Chapman and R.L. Kirk (1996). A migratory mantle plume on Venus: implications for Earth? Journal of Geophysical Research, 101, 15953-15967.

Problemas de comunicación.

Existe un problema de comunicación evidentes entre políticos, gestores y los científicos que nos dedicamos a las ciencias de la Tierra.

Ayer hubo un terremoto importante en Italia y vemos en la noticias como un científico, Giampaolo Giuliani, que alerto del problema fue calificado como alarmista e incluso fue llamado "imbecil" por el responsable de Protección Civil.

Hace unos meses el Governador de Lousiana, Bobby Jindal, en un "análisis" del paquete de gasto público presentado por el Presidente Obama se preguntaba como era posible que se fueran a gastar 140 millones de $ en "algo llamado monitorización de la actividad volcánica". Un par de meses después el volcán Redoubt en Alaska ha entrado en erupción obligando a elevar el nivel de alerta y cerrar el Aeropuerto Internacional de Anchorage. Espero que el Governador entienda ahora porque es importante estudiar la actividad de los volcánes situados cerca de zonas pobladas.

Todos aquellos que nos dedicamos a las ciencias de la Tierra debemos hacer un esfuerzo pedagógico mas importante para explicar a la sociedad que es lo que hacemos y cuales son las repercusiones, pero también nos merecemos unos políticos un poco menos ignorantes de cuestiones científicas básicas, o al menos mas prudentes a la hora de opinar sobre algo que no conocen ni al parecer quieren conocer.

¡Feliz cumpleaños NASA!

La NASA cumple 50 años. En casi todos los noticiarios se recuerdan los años gloriosos de la agencia espacial americana (aquellos en los que el dinero no era un problema) y se habla sobre la "pobre" imagen que la agencia espacial tiene en la actualidad. Se habla de la amenaza china a la supremacia americana en el espacio y del papel cada vez mas importante que Europa a traves de la Agencia Europea del Espacio (ESA). Curiosamente en muy pocos de esos reportajes se habla del papel de Rusia en el panorama espacial actual.

Por supuesto que la NASA no es lo que era, aunque eso se puede aplicar a casi todas las instituciones o ambitos de esta sociedad (política, educación, etc) en la que se habla tanto de excelencia, a pesar de no practicarla en exceso. La excelencia no creo que se pueda lograr mediante planes, la excelencia es un estado de ánimo. En los años en los que la NASA nació, la guerra fría se vivia en todos y cada uno de los ambitos de la sociedad. Esta situación de competición continua por demostrar la superioridad de un modelo social frente a otro lo impregnaba todo y era un excelente motor de la excelencia necesaria para lograr lo que se logró en la segunda mitad del siglo XX. Sin embargo, no estoy de acuerdo en en ese sentimiento de fracaso actual que percibo en las noticias y comentarios sobre el aniversario de la NASA. Es cierto que no existen bases en la Luna, que el hombre no ha pisado Marte y que la Estación Espacial Internacional no es lo que se prometía cuando se diseño en origen. Por otro lado la presencia del espacio en nuestras vidas es cada vez mayor y los resultados de la exploración del Sistema Solar son accesibles casi en tiempo real para todos aquellos con interés. Hemos pasado de ser meros expectadores a usuarios de espacio y participes en el proceso de exploración. 

En otro frente informativo el paseo espacial chino, logrado con tecnología copiada de la rusa 43 años después que estos, aparece en los medios como un éxito increible cuando es algo estaría al alcance de otras naciones o grupo de naciones que estuvieran dispuestos a realizar la inversión económica necesaria. ¿Estaremos siendo quizás un poquito injustos con la NASA?

En fin, Feliz cumpleaños NASA y que cumplas muchos mas. Me gustaría pensar que los próximos años volverán a ser gloriosos. Desgraciadamente las noticias económicas nos devuelven cada día a la Tierra.

El Dia de la Tierra

El pasado 22 de abril fue el Día de la Tierra y se realizaron multitud de actividades para recordarnos lo vulnerable que es nuestro planeta y la importancia que tienen las Ciencias de la Tierra para nuestra sociedad. Este año es el Año de la Tierra según las Naciones Unidas y existen actividades a lo largo de todo el año para de igual manera recordarnos su importancia.

Vivimos una situación paradógica ya que mientras que la importancia de las ciencias de Tierra es cada vez mayor vemos como su relevancia social, al menos en España, no parece ir pareja a su importancia real. La demanda de profesionales en ciencias de la Tierra es grande a nivel mundial ya que existe cada vez una mayor demanda de recursos (minerales, energéticos, agua...) y de las actuaciones de gestión y restauración que acompañan a la explotación de estos recursos. La cada vez mayor presión demográfica sobre el entorno hace que no solo haya una mayor demanda de recursos, sino que la población sea cada vez mas susceptible a los problemas de un planeta dinámico (terremotos, tsunamis,huracanes) que no entendemos completamente. Paralelamente y de manera contraria a lo que cabría esperar teniendo en cuenta lo anterior, las ciencias de la Tierra están prácticamente desapareciendo del curriculum académico en la enseñanza secundaria y en ciertos grados universitarios en ciencias ambientales se margina igualmente a esta disciplina demostrando poca visión estratégica sobre los problemas ambientales del futuro, ya que es imposible abordar los problemas actuales sin una visión de todos los procesos que están implicados.

Volviendo a las actividades relacionadas con el Día de la Tierra, aunque creo que cualquier actividad es mas positiva que la Nada habitual, creo que concentrar estas actividades en un día no es la manera mas efectiva de abordar el problema. Todos los días es el día de algo (Tierra, malaria, biodiversidad) y probablemente o único que se obtiene son unos minutos en el informativo y unas líneas en los periódicos para luego volver a 364 días de olvido, salvo para los implicados o aquellos que sufren el problema.

En lo referente a las ciencias de la Tierra propongo una sencilla alternativa. En lugar de las actividades que se realizaron con motivo de este día, o mejor aún complementariamente a ellas, sería mejor si todos aquellos que tenemos interés este campo como docentes, investigadores (formados y en formación), alumnos universitarios, coleccionistas, etc, dedicásemos un día al año para divulgar sobre aquello que investigamos o sobre temas generales en ciencias de la Tierra. Si cada unos de nosotros diésemos una charla en el centro cultural de nuestro barrio, el instituto donde estudiamos o el colegio de nuestros hijos, llegaríamos a mas gente y sería mucho mas efectivo que hacer actividades en la que solo participan aquellos que de antemano ya tienen interés.  Tenemos un producto muy atractivo ya que pocas ciencias son tan visuales, cercanas y espectaculares como la geología, pero tenemos que acercar la geología a la sociedad y no esperar a que la sociedad se acerque a la geología.

Diez cuestiones fundamentales para las ciencias de la Tierra del siglo XXI

El mes pasado se publicó un informe encargado por el Ministerio de la Energía de los Estados Unidos, la Fundación Nacional para la Ciencia, el Servicio Geológico de los Estados Unidos y la NASA en el que se pidió al Consejo nacional para la Investigación de los Estados Unidos que identificara los principales desafíos científicos en el campo de las ciencias de la Tierra en el Siglo XXI.

Este informe fue realizado por especialistas en este campo de investigación que identificaron 10 cuestiones fundamentales como objeto de estudio. Se puede o no estar de acuerdo con todas ellas pero sin duda creo que representan campos de gran importancia científica. A continuación veremos de manera rápida estas cuestiones que no están necesariamente ordenadas en orden de prioridad.

1) ¿Como se formaron la Tierra y el resto de los planetas? Aunque creemos que conocemos las bases del proceso, todavía no se sabe cuales son los procesos que determinan la composición final y las diferencias entre los distintos cuerpos de Sistema Solar.

2)¿Qué ocurrió durante los primeros 500 millones de años de la historia de la Tierra? Muchas de las respuestas a características de la Tierra como la formación de la atmósfera y los océanos están en este periodo de la historia de la Tierra del que sabemos muy poco.

3)¿Como comenzó la vida?....poco que añadir a la pregunta.

4)¿Como funciona realmente el interior de la Tierra y como afecta a la superficie? Hay muchas dudas sobre como es y funciona el interior de la Tierra, debates actuales como la existencia o no de la plumas mantélicas son de gran importancia.

5)¿Por que la Tierra tiene tectónica de placas y continentes? Se cree que el agua juega un papel determinante pero estamos lejos de conocer el verdadero porqué y estas características son de gran importancia en la evolución del clima de la Tierra.

6)¿Qué procesos de la Tierra están controlados por la naturaleza de los materiales? El conocimiento de los materiales a escala atómica puede tener gran importancia a escala planetaria.

7)¿Como cambia el clima y cuales son la causas? Para entender el problema del cambio climático hay que conocer y entender mejor como ha variado y porque el clima de la Tierra a lo largo de su historia?

8)¿Como la vida ha influido en la evolución geológica y viceversa? No conocemos bien la influencia de la biología en la geología y viceversa. El estudio de la Tierra como un sistema está profundizando en estas cuestiones.

9)¿Pueden los terremotos, volcanes y otros peligros naturales y sus consecuencias predecirse? En un mundo superpoblado los riegos naturales tienen cada vez mas importancia.

10)¿Como influye en el medio ambiente el transporte de fluidos? para gestionar mejor los recursos hay entender mejor la dinámica de los fluido en y bajo la superficie.

Muchas de las cuestiones anteriores solo pueden ser abordadas desde una perspectiva multidisciplinar y desde una postura donde el conocimiento "generalista", cada vez menos común en la ciencia, es de gran importancia. Muchas de estas cuestiones solo pueden ser estudiadas en profundidad si además de la Tierra estudiamos otros cuerpos del Sistema Solar, por lo que la vieja pregunta de ¿que se le ha perdido a un geólogo en Marte o Venus? cada vez tendrá menos sentido, si es que alguna vez lo tuvo. Otra cuestión es si las actuales políticas de financiación científica en nuestro país, cada vez mas centradas en la "innovación a corto plazo" consideran alguna de estas cuestiones como de interés y susceptibles de ser financiadas dentro de los cada vez menores programas de investigación básica, pero eso es otra historia.

¿Volcanes activos en Venus?

La semana pasada la agencia Europea del Espacio anunciaba que la sonda Venus Express, actualmente en órbita alrededor de Venus, había detectado cantidades variables de dióxido de azufre en la atmósfera, lo que podría indicar la existencia de volcanes activos. Sin embargo, uno de los investigadores del instrumento que detecto el dióxido de azufre plantea que debido al largo periodo de residencia de este gas en la atmósfera de Venus (20 millones de años) no es necesaria la existencia de volcanes activos, sino que podría haber sido una erupción que pudo tener lugar hace millones de años. Así pues la pregunta es: ¿es posible la existencia de volcanes activos en Venus?

Venus es el planeta mas parecido a la Tierra del Sistema Solar. Su tamaño es similar al de nuestro planeta y las rocas analizadas por las sondas soviéticas en los años 70 y 80 son similares a las rocas volcánicas que forman el fondo de los océanos de la Tierra. Durante la  primera mitad de la década de los 90 la sonda Magallanes de la NASA obtuvo imágenes de un 98% de la superficie del planeta. Estas imágenes revelaron una superficie formada fundamentalmente por rasgos de origen volcánico pero no realizo un estudio prolongado en el tiempo de ninguna zona que permitiera observar la existencia de volcanes activos, lo que no significan que no existan.

La existencia de actividad volcánica y tectónica en un planeta depende de la energía interna del mismo y de como esa energía se ha liberado a lo largo de su historia. A priori dos planetas de tamaño y composición similar como la Tierra y Venus han tenido una cantidad similar de energía durante su historia aunque no necesariamente significa que su evolución haya sido parecida.

Tras los primeros estudios de la superficie de Venus surgió una teoría novedosa para explicar la evolución de Venus que ha pasado a formar parte de la literatura científica popular e incluso de novelas de ciencia ficción (Venus de Ben Bova). Esta teoría prentendía explicar una observación que llamo la atención de los geólogos que estudiaron estas imágenes de Venus: los crateres de impacto meteorítico en Venus se distribuían por toda la superficie sin zonas que presentaran una mayor densidad. El numero y densidad de los crateres de impacto son indicativos de la edad la superficie de un planeta (las zonas con mayor numero de crateres son las antiguas) por lo que una superficie que no presenta zonas con una mayor densidad que otras se pensó que tenía aproximadamente la misma edad. De esta observación surgió la teoría de que Venus sufrió un proceso de renovación de su superficie global hace 500 millones de años, que inundo casi toda su superficie de lava. Esta idea de un planeta que cada cierto tiempo despierta de su letargo geológico y estalla en una erupción global que inunda su superficie de lava aunque evocadora y espectacular no es la única forma de ver la evolución geológica de Venus.

Han pasado mas de 10 años desde el final de la misión Magallanes y durante este tiempo hemos estudiado buena parte de su superficie. Se han hecho mapas geológicos de su superficie y de estos mapas han surgido nuevas ideas. Se piensa ahora que no es necesaria una renovación catastrófica para explicar los cráteres de Venus, esta también se puede explicar mediante un proceso en equilibrio por el cual el numero de crateres que se forman es igual al de crateres que se borran por actividad volcánica localizada en distintos puntos del planeta en distintos momentos. Estudios recientes incluso plantean que mucha de la superficie puede ser incluso mas antigua de los que se pensaba inicialmente.

Así que volviendo a los volcanes de Venus....la existencia de volcanes activos parece ser mas probable en un modelo de evolución gradual que en uno catastrófico en el que la actividad sería muy intensa pero concentrada en un periodo corto de tiempo. Si Venus libera su energía de manera gradual como la Tierra no hay razón para pensar que no tenga volcanes activos ya que la energía de ambos planetas es parecida.

Venus Express continuará estudiando la atmósfera de Venus y mirando de reojo si hay evidencias de volcanes activos. Próximamente una sonda japonesa, la Venus Climate Orbiter, continuara estudiando la atmósfera de Venus con instyrumentos que podrían detectar zonas mas calientes en la superficie y nuevas misiones de la NASA están siendo diseñadas para los próximos años. La pregunta de si existen volcanes activos en Venus sigue siendo uno de los temas de investigación mas interesantes de la geología planetaria actual y junto con el estudio de la historia del agua en Marte una de las cuenstiones fundamentales para entender la evolución de los planetas terrestres y por lo tanto de la Tierra.