Versión clásicaVersión móvil
OpenEdition Books

El diablo en la montaña

 | 
Simon Lamb

Tercera parte

Capítulo nueve. El horno subterráneo

Texto completo

El horno subterráneo

Horno, m. Aparato que incluye una cámara de combustión en la que minerales, metales, etc, pueden ser sometidos a un continuo calor intenso; lugar muy caliente.

1El 14 de enero de 1993, alrededor de la hora de almuerzo, un pequeño grupo de geólogos estaba de pie en el notoriamente peligroso volcán Galeras, en los altos Andes colombianos. Los científicos estaban en la ceja de la cumbre del cráter, un paisaje lunar, lleno de peñascos y ceniza, oliendo a gases sulfurosos Estaban buscando signos de una erupción inminente. Un miembro ruso del grupo acababa de llenar una botella de vidrio con una muestra del gas eyectado por una fumarola. Un geólogo británico, Geoff Brown, estaba haciendo los ajustes de último momento a un gravímetro, tratando de detectar pequeños cambios en la aceleración debidos a la gravedad y que podrían señalar movimientos del cuerpo de magma derretido en las profundidades del volcán. Súbitamente, se sintió un chasquido como para romper los tímpanos, como la detonación de un revolver. Casi inmediatamente, empezaron a llover desde el aire bloques de rocas. Los científicos se dispersaron fuera del cráter, corriendo por sus vidas. Pero, para la mayoría de ellos, ya era demasiado tarde. Una densa nube de gas súper calentado y rocas, violentamente expelida desde el suelo del cráter, los tragó.

2Las noticias de sus muertes se filtraron a la comunidad geológica británica. Recuerdo haber quedado anonadado por el sentimiento de consternación cuando recién me enteré de que Geoff Brown -un vulcanólogo británico de primera línea y de la Open University en Milton Keynes, no lejos de Oxford- se había matado en el volcán. Sólo unos pocos meses antes yo había estado trepando varios volcanes similares en Bolivia, mucho más al sur del Galeras pero todavía parte de la misma gran cadena volcánica del margen occidental de los altos Andes. Los riesgos que habíamos estado corriendo se me impusieron dramáticamente. Estoy seguro, sin embargo, de que Geoff Brown -de habérselas arreglado para una milagrosa escapada- habría estado de acuerdo conmigo en que los riesgos valían la pena a la hora de ganar en comprensión sobre estos rasgos extraordinarios de la Tierra

3Estábamos tratando de responder una pregunta engañosamente simple. ¿Por qué los volcanes estaban aquí en primer lugar, justo encima de la zona de subducción? Incluso desde el desarrollo de la teoría de las placas tectónicas y el descubrimiento de las zonas de subducción a mediados de los sesentas, los geólogos habían reconocido un gran problema en la localización de los volcanes. Este es simplemente el de que los volcanes deben estar sobre una fuente caliente de roca derretida. Sin embargo, las zonas de subducción son regiones en las que las partes externas y frías de la Tierra -las placas tectónicas- son arrastradas profundamente hacia el interior de la Tierra. Por esta razón, a primera vista, se esperaría que sean lugares en los que la Tierra, hasta una gran profundidad, esté más fría de lo normal y no, justamente, el sitio donde encontrar roca derretida. Un paso esencial para solucionar este problema es el de determinar exactamente y en primer lugar de dónde viene la roca derretida o magma. Y, como veremos, los intentos de hacer precisamente esto llevaron al descubrimiento de otros mecanismos, aparte de la opresión horizontal de la corteza que describí en capítulos previos, con los que empujar los Andes y crear sus raíces.

4En los Andes bolivianos está claro que los volcanes están en línea a unos cien kilómetros por el suelo del Océano Pacífico que se va hundiendo. Aquí éste forma la placa tectónica de Nazca, una lengua de roca que se desliza hacia el interior de la Tierra en un ángulo de unos treinta grados en la zona de subducción que sigue el borde occidental de Sudamérica. Una vista lateral de esta zona de subducción sugiere inmediatamente cierto número de posibles fuentes para la roca derretida. Esta podría venir de la misma placa que se hunde. O podría hacerlo desde la cuña en medio del manto rocoso que yace entre la placa que se hunde y la corteza suprayacente de los Andes. O también podría venir de la corteza de los Andes mismos, inmediatamente bajo los volcanes. O, tal vez ¿es una combinación de todas las fuentes mencionadas? Cuando empecé a estudiarlas, todas estas ideas habían sido adelantadas por uno u otro geólogo y no había un consenso real. Cualquiera que estuviera en lo cierto, tenía que explicar la composición del magma solidificado que puede verse en la superficie.

Volcanes por todas partes

5Sólo se tiene que ver una imagen del borde occidental de los Andes, en la Cordillera Occidental del norte de Chile y Bolivia, para ver exactamente lo que está ocurriendo ahí. Se ve un paisaje hecho enteramente de magma solidificado (roca ígnea). Desde arriba, los altos conos volcánicos, hechos de sucesivos flujos de lava, parecen casi perfectamente circulares, con sus cumbres resaltadas por la salpicada nieve. Entre los conos volcánicos hay otros flujos de lava, como la pasta dental, que literalmente resuma fuera del suelo. La corteza es una criba y las rocas derretidas se escurrieron hacia afuera a través de cualquier agujero posible. Y cubriendo todos los espacios intermedios hay capas de pálida ceniza volcánica, expulsada por los volcanes y ahora comprimida como roca sólida. Los penachos de vapor súper recalentado humean elevándose a lo alto desde los volcanes, así como numerosos manantiales de agua hirviente saliendo en los flancos más bajos, son signos claros de que todavía hay roca caliente a profundidades relativamente escasas.

6Los geólogos hace mucho que clasificaron las rocas ígneas de los Andes como lo que llaman, un tanto crípticamente, una composición “intermedia”. Para comprender lo que esto quiere decir es necesario saber algo sobre cómo fueron dividiendo o clasificando las rocas ígneas tradicionalmente. La roca más común de este tipo es el relativamente familiar basalto. El basalto erupciona en grandes cantidades del gigantesco volcán de Kilauea de Hawai y del Monte Etna en Sicilia, así como subyace a casi todo el lecho marino, aunque a menudo está enterrado por el légamo y el barro que el mar deposita. Es una roca de grano fino y oscura, casi negra, compuesta por dos minerales distintivos: feldespato y proxina. Otra forma de pensar sobre la composición del basalto es en términos de su composición química. Ya que el oxígeno es tan abundante en las rocas, los geoquímicos lo expresan en términos de las proporciones de varios óxidos de los componentes químicos, en particular el dióxido de silicato, también conocido como silicato (de cincuenta por ciento de peso). Siguiendo la idea por mucho aclamada y probablemente errónea de los químicos del siglo xix, que pensaban que el silicio actuaba como un ácido en el magma, el basalto es llamado una roca básica (opuesta a la acídica), ya que tiene un contenido bajo en sílice. Las rocas en el manto, hechas sobre todo de minerales como la olivita y el piroxenio, tiene aún menos sílice y a menudo se las llama ultra básicas.

7Otro tipo de rocas ígneas, comúnmente encontrado en los continentes, es el granito. Este consiste sobre todo en muchos cristales enlazados de feldespato, cuarzo, biotita y a veces el oscuro mineral verde, el amfibolo. Los cristales son un signo claro de que el granito se enfrió lentamente en las profundidades de la Tierra. En términos de su composición química, el granito es rico en sílice (alrededor del setenta por ciento de su peso). Debido al alto contenido de sílice, se lo describe como acídico; en otras palabras, contiene más del así llamado ácido sílico. Si un magma de esta composición erupciona en la superficie, se enfriará rápidamente hasta formar rocas cristalinas, de grano fino, llamadas riolita y obsidiana.

8La mayor parte de las rocas volcánicas de los Andes son intermedias entre el basalto y el granito en los términos de su composición. Es por eso que se llaman intermedias. Están hechas en un sesenta por ciento de su peso por sílice, hecho éste sobre todo de cristales de piroxeno, feldespato, cuarzo y amfibolo. El alto contenido de sílice en las lavas intermedias, comparado con el de basalto, las hace más bien pegajosas. Por esta razón, en vez de los volcanes, amplios como escudos y creados por las lavas corrientes de lava, las lavas intermedias no fluyen hasta muy lejos y tienden a construir conos abruptos, una forma que, lo sé por amargas experiencias, ¡hace que trepar a estos volcanes sea sumamente trabajoso! Esta forma no sólo es típica de los volcanes andinos, sino de todos aquellos de otras partes del mundo que se encuentran sobre zonas de subducción -como el famoso Monte Fuji en el Japón- demostrándose gráficamente la asociación entre lavas intermedias y zonas de subducción. Pero la roca derretida también es rica en gases, particularmente en vapor de agua. Esto hace que sean volcanes muy explosivos. Un volcán en realidad es como una olla de presión, y es el peso del cono volcánico lo que mantiene el seguro. Si la presión aumenta demasiado, o el seguro colapsa, tal vez en un deslizamiento de tierras disparado por un terremoto, el magma a alta presión ya no puede ser contenido y explota fuera de la olla, estallando en grandes nubes de ceniza y fragmentos de rocas por los aires. Esta ceniza finalmente cubre el paisaje entre los conos volcánicos.

9La riolita, una versión del granito de grano muy fino, también se encuentra en los Andes, aunque en menores cantidades, no sólo en la gran cadena de volcanes activos, sino más hacia el este, en el Altiplano. Viajando por estas regiones ocasionalmente pasábamos cerca de pequeñas colinas de roca negra, de pocas decenas de metros. Estas eran mini volcanes creados por la erupción de la lava basáltica. En las imágenes tomadas desde el espacio, se muestran como puntos negros, dándole al desnudo paisaje una apariencia de viruela. Algunos de estos volcanes erupcionaron bajo el agua en lagos hace mucho desaparecidos y que periódicamente cubrieron el Altiplano durante los últimos millones de años, generalmente en periodos excepcionalmente lluviosos. Las erupciones lacustres eran muy explosivas, abriendo profundos cráteres envueltos por montones de ceniza y quebrados pedazos de lava. Las explosiones ocurrieron cuando grandes volúmenes de agua lacustre entraron súbitamente al volcán y enfriaron rápidamente el caliente magma en erupción. Uno de estos cráteres fue erróneamente identificado por la fuerza aérea americana, a partir de las fotos satelitales, como el cráter de un meteorito.

10¿Y qué nos dice la composición de las rocas volcánicas acerca de dónde vienen en última instancia? Bueno, las pequeñas cantidades de lava basáltica muestran que por lo menos una parte del manto subyacente se está derritiendo. Esta es realmente la única forma plausible de crear basalto: las rocas del manto, hechas de olivita y priroxeno, se derriten para formar un magma donde los principales componentes del basalto -feldespato y el piroxeno- finalmente llegan a cristalizarse. El origen de los magmas intermediarios que erupcionan desde los grandes volcanes es más controversial. Sospechábamos que estos venían, sobre todo, también del manto, pero necesitábamos pruebas contundentes de ello. Un encuentro casual en la Universidad de Cambridge con Erica Griesshaber, amiga alemana de mi colega Leonore Hoke, sugirió una nueva forma de resolver este problema.

11Erica estaba acabando su tesis sobre aguas calientes que yacen a intervalos regulares a lo largo del Valle del Rin en la región Eiffel de Alemania. El Rin sigue una fisura en la corteza marcada por frecuentes terremotos pequeños y las aguas termales son alimentadas con el agua que se escurre fuera de las líneas de falla. La razón por la que el agua está caliente es que ha subido desde varios kilómetros abajo, donde las rocas mismas están decenas de grados más calientes que en la superficie. Erica había estado estudiando la composición de los gases que llegan arrastrados por el agua caliente en las aguas termales. Sobre todo, estaba interesada en el helio.

El test de helio

12El helio es un gas muy liviano y no reactivo. Por estas razones es un gas ideal para usarlo en vehículos más-livianos-que-el-aire. Desgraciadamente, debido a que es caro de producir en grandes cantidades, los primeros diseñadores de aeronaves tomaron la desastrosa decisión de usar un gas mucho más barato y barato, el hidrógeno, sellando el destino de las aeronaves Zeppelín. El helio tiene otra propiedad útil para los científicos. Hay dos versiones químicas idénticas o isótopos del helio, el helio-3 y el helio-4, según la masa del átomo sea 3 o 4. Tiene diferentes orígenes. Muy dentro de la Tierra, el helio-3 se forjó durante los primeros estadios de la creación del Sistema Solar, siendo una reliquia del universo temprano. Por otra parte, el helio-4 es, relativamente, un recién llegado, un producto lateral, si se quiere, de la decadencia del uranio y el torio. Ernest Rutherford, en sus trabajos pioneros sobre radioactividad, fue el primero en descubrir esto y llamó helio-4 a una partícula alfa (de hecho si usted quiere encontrar una abundante fuente de helio-4, trate de visitar la estación más cercana de generación nuclear). Hay mucho uranio y torio en la Tierra y así, con el tiempo, el número de átomos de helio-4 aumentó. Hoy simplemente almacenan el helio-3 como gas de helio. Por ejemplo, bajo sus pies, en una pieza típica de corteza continental, hay centenares de miles de veces más helio-4 que helio-3.

13Es posible atrapar el helio encerrado en el manto, bajo la corteza, buscando el gas de helio liberado cuando partes del manto empiezan a derretirse. La roca derretida, junto con su helio, se dan continuamente a lo largo de la cresta de la dorsal oceánica, donde las placas tectónicas se están separando. Las más pequeñas cantidades de helio atrapado en pequeños bolsillos de agua y gas dentro del basalto contienen como unas cien veces más átomos de helio-4 que de helio-3. En otras palabras, aunque la proporción de helio-4 en el manto, bajo las dorsales oceánicas, aún excede con mucho el de helio-3, aún hay una mayor proporción de helio-3 que se enriquece unas mil veces más, comparado con el de la corteza continental. La razón de esto es simplemente que el uranio y el torio son mucho menos abundantes en el manto en comparación con la corteza continental, de manera que la decadencia radioactiva contribuye con mucho menos helio-4 al helio.

El gas helio está encerrado en rocas de la profundidad de la tierra y está hecho de dos isótopos distintos, helio-4 y helio-3. En la corteza hay como cien millones de veces más átomos de helio-4 que de helio-3. Sin embargo, el manto subyacente es mucho más rico en helio-3, con sólo unas cien mil veces más helio-4. Pueden usarse estas diferencias de composición para rastrear la fuente de cualquier gas helio que sale de la Tierra. En la atmósfera, hay como un millón de veces más átomos de helio-4 que de helio-3.

14Las enormes diferencias de proporciones de estos dos isótopos de gas helio, dependiendo del helio originado en la corteza continental o el manto, sugieren una forma de señalar la fuente del gas helio que sale de la Tierra. Estas proporciones pueden medirse con un instrumento llamado espectrómetro de masa. Si hay menos de cien millones de átomos de helio-4 por cada uno de helio-3 -digamos diez millones, o un millón, o cien mil- entonces se puede estar seguro de que el helio está saliendo del manto terrestre. No hay suficiente helio-3 en la corteza como para explicar el resultado de otra forma.

15Volviendo a Cambridge, Erica Griesshaber había usado el helio para establecer que parte del gas de helio en los pueblos balnearios de aguas termales de Alemania en el Valle del Rin, venía realmente de debajo de la corteza, que venía del manto. Nadie antes había sospechado que el gas estaba viniendo de tal profundidad en la Tierra. Su trabajo de detective con el helio y otros gases la ayudaron a armar la siguiente y notable historia de viajes hasta la superficie. Para empezar, el helio sólo podía escapar del manto si pequeños bolsones se estaban derritiendo realmente, el por qué de esto era un acertijo. El helio, al ser un gas tan móvil, se concentraría inmediatamente en un magma menos denso, levantándose con él hasta la superficie. Esta virtual ausencia de actividad volcánica en la región sugiere que casi todo el magma nunca llega a la superficie, sino que es atrapado por la corteza, donde empieza a enfriarse y solidificarse. Aquí debe entrar en contacto con el agua de suelos en flujo. El gas de helio, junto con el dióxido carbónico y otros gases del magma, continúa su viaje hacia arriba, dejándose subir por el agua de la profundidad a lo largo de las rupturas y líneas de falla en la corteza. Finalmente, el agua caliente se escurre en la superficie en las aguas termales de las ciudades balneario, liberando su carga de gases.

16La idea de analizar el helio emitido por los volcanes y aguas termales de los Andes bolivianos empezó a asentarse en nuestras mentes, al principio, debido al interés común en hacer futones. Erica Griesshaber y su esposo Wolfgang eran entusiastas con cualquier cosa relacionada a la cultura japonesa, incluyendo dormir en futones. Ocurría que tanto Leonore como yo habíamos aprendido recientemente a hacer un futón. Cuando Erica encontró que un futón hecho en casa costaba apenas cuarenta libras, comparados con los cientos de libras que cobran en la tienda, quiso hacerse uno. Así, organizamos un fin de semana para hacer futones. Y fue justo ese fin de semana que nos enteramos mucho más sobre las investigaciones de Erica, mientras ella escuchaba sobre nuestro proyecto sudamericano. Erica nos sugirió inmediatamente que analizásemos el helio que sale de manantiales y volcanes en Bolivia, les dirá inmediatamente, dijo, de dónde salen los gases. Los ojos de Leonore brillaban de excitación. Estaba desesperadamente entusiasta con ir a Bolivia pero, hasta el momento, no habíamos encontrado un proyecto adecuado de investigación con el que ella podría encajar fácilmente en el trabajo andino de Oxford. De alguna forma, el helio y las aguas termales de los Andes invadieron nuestra imaginación. Ya tenía en la cabeza las experiencias que había tenido con Raúl Carrasco en el primer viaje a Bolivia, cuando visitamos las aguas termales cerca de Cochabamba.

17Erica había perfeccionado la técnica de recolectar helio y otros gases y parecía bastante simple. Ya que el helio es un gas móvil, no es fácil encontrar un contenedor que lo podría mantener durante cualquier cantidad de tiempo. Los pequeños globos con helio con que los niños juegan muestran esto cuando empiezan a desinflarse a los pocos días. Erica acumuló sus muestras de helio en tubos cortos especiales de cobre de alta densidad, llenados simplemente colocando un embudo metálico sobre los gases volcánicos que salen del suelo, hasta el tubo de cobre. Después de unos quince minutos, fluye por el sistema el suficiente gas como para desplazar el aire. En ese momento, se cierran los dos extremos de los tubos de cobre con abrazaderas de metal o un par de enormes tenazas. De esta forma, el maleable tubo de cobre mismo se sella con un soleamiento en frío, formando un contenedor de larga duración y lleno de gas. La composición de los gases en el tubo de cobre puede analizarse después en el laboratorio.

18Nuestro plan era ambicioso pero simple. Decidimos recolectar helio no sólo de los volcanes, sino de donde sea que éste estaba saliendo del suelo en los

19Andes bolivianos. Esta era la primera vez, creíamos, en la que alguien trataba un estudio así y a gran escala del helio en la cadena montañosa, cubriendo un área de medio millón de kilómetros cuadrados. Esperábamos usar la proporción de helio-3 en el gas helio para descubrir de dónde éste y, en definitiva, las rocas volcánicas de los alrededores, salían desde dentro de la Tierra.

La ascensión del volcán Putana

20Las fuentes más espectaculares de helio en los Andes son las fumarolas de los gigantescos volcanes activos a lo largo de la frontera entre Chile y Bolivia. Los volcanes dominan el Altiplano, elevándose a menudo hasta a 6 000 metros sobre el nivel del mar. Las fumarolas son visibles desde kilómetros a la redonda como humaredas blancas de vapor que se elevan cerca de la cumbre de los cráteres, pareciendo engañosamente cerca en el claro aire de montaña. La realidad sin embargo es diferente. Nuestras aventuras en el bien llamado volcán Putana dan alguna idea del esfuerzo implicado en la recolección de estos gases.

21El Putana es uno de los volcanes activos más remotos de Bolivia; se levanta como una montaña cónica en el extremo sudoeste del Altiplano boliviano. Alcanzarlo significa un largo viaje por caminos arenosos a través del desnudo Altiplano. La estación de gasolina más cercana es el pueblo de Uyuni, a unos quinientos kilómetros. Habíamos descubierto una fumarola en Putana por casualidad mientras tratábamos de llegar a unas aguas termales de la misma zona. Arriba lejos, en los flancos del volcán, podíamos ver, con binoculares, la nube blanca de una fumarola. Llegar a ella parecía casi imposible ya que significaba escalar los acantilados casi verticales de negra roca volcánica. De manera que abandonamos la idea de recolectar helio de esta fumarola y continuamos hacia unas conocidas aguas termales cerca de la mina de sulfuro llamado Río Blanco.

22Rodeamos un gran volcán dormido, siguiendo la huella a través de la ceniza volcánica arenosa y profunda. Las edificaciones de la mina de Río Blanco formaban un bloque largo y bajo, de adobe, techado con calaminas. Parecía haber alguna actividad, una impresión luego confirmada por la presencia de un herrumbrado tractor hecho en Rusia y parqueado afuera, con su motor parcialmente desmantelado. Resultó que nuestra mina estaba desierta, excepto por dos cuidadores y sus familias. Estaban contentos de vernos después de haber sido prácticamente abandonados por los propietarios de la mina hace unos meses. Estaban particularmente interesados en la batería de nuestro carro. Aparentemente, habían estado tratando, desesperadamente, de llamar por radio a los propietarios de la mina para pedir más comida, pero su propia batería les había fallado. Desconectamos la nuestra y la llevamos a la oficina principal. Pronto la radio volvió a la vida mientras uno de los cuidadores entonaba el signo de llamada de la mina, tratando de alcanzar otra mina a varios kilómetros.

23Las aguas termales estaban a unos cientos de metros de la edificación de la mina. Los mineros habían construido una choza encima, usando las aguas termales como una especie de sala de baños. Esa noche, después de que Leonore recolectara algo de gas del manantial en un tubo de cobre, acampamos en una de las habitaciones vacías de la edificación minera. Preguntamos a los cuidadores si conocían cualquier otro manantial o fumarolas volcánicas en la zona. Uno de ellos nos habló de una fumarola en el volcán Putana, que podía ser la que habíamos visto antes. Dijo que podíamos llegar a ella en un día desde la mina. De hecho, él había guiado a grupos de geólogos hasta allá. Por un precio, nos mostraría el camino arriba al día siguiente. Y así fue que empezamos nuestra ascensión al Volcán Putana a eso de las seis de la mañana del día siguiente. Nuestro grupo consistía en cinco miembros del proyecto de Oxford -Leonore, Lorcan, yo mismo, además de Susan y Jurgen, que se nos habían unido hace un par de meses- y nuestro guía. Podíamos conducir parte del camino y la ruta nos llevó por la cantera misma de la mina. A nuestro Toyota Land Cruiser le faltaba fuerza en el frío aire del alba a medida que trepábamos por la abrupta senda hasta la cantera. Aquí, cuando la mina estaba activa, el sulfuro puro, brillante y amarillo era extraído de los flancos de la montaña.

24Dejamos el vehículo a una altura de unos 5 000 metros y comenzamos a pie por una abrupta cuesta de ceniza volcánica. Fui monitoreando nuestro ascenso con un pequeño altímetro de precisión. La cumbre del volcán estaba justo bajo los 6 000 metros sobre el nivel mar, de manera que supuse tendríamos un kilómetro frente a nosotros (una subida dura, aunque fácilmente posible en un día). Para empezar trepamos continuamente, ascendiendo casi 600 metros. El progreso era lento, siguiendo el principio de tres pasos adelante y dos pasos atrás entre las piedras. A alturas de más de 5 000 metros el esfuerzo para alcanzar el mismo resultado es aproximadamente el doble que a nivel del mar. A veces parece que fuera diez veces más. Esto ocurre ya que hay sólo la mitad de oxígeno, de manera que cada aspiración tiene efectos mucho menores en recargar la sangre. El aire seco bajo cero quema la garganta y los pulmones, haciendo cada jadeo por oxígeno muy doloroso. Pero la trepada no es difícil desde un punto de vista técnico, ya que sólo requiere una terca perseverancia y determinación.

25A los 5 600 metros empecé a darme cuenta de que algo no estaba bien. Nuestro guía no parecía seguro de sí mismo, siguiendo el camino por aquí y por allá en la cuesta, buscando algo: parecía perdido. Traté de calmarme asegurándome que no era el caso y preguntándole cómo había hecho con el otro equipo. Resultó que no podía recordar, ya que eso había ocurrido hace cinco años. De pronto desapareció al otro lado del cerro. Cuando llegamos a ese punto, pudimos verlo bajando rápidamente, a grandes saltos entre los escombros volcánicos. Y no estábamos en el Volcán Putana a todo esto, sino en otro volcán sin nombre que estaba entre Río Blanco y Putana. Frente a mí, al otro lado de una meseta arenosa, estaba el cono casi perfecto de Putana, desafiante en su altura. Tendríamos que descender del volcán en el que estábamos y empezar a trepar Putana desde una elevación aún menor de donde habíamos dejado el vehículo. Mi corazón se hundió y mi energía pareció agotarse.

26En ese punto, Susan decidió que ya había tenido suficiente y quería volver a la mina. Tuve visiones de todo el grupo dispersándose y perdido en el paisaje volcánico, donde cada colina se parecía a la otra. Entonces, juntando todo el aliento, grité a Lorcan que se vaya con Susan. Lorcan, naturalmente, no estaba muy contento de hacerlo. Sin embargo yo estaba demasiado preocupado por dejar a Susan por sí misma. Renuente, Lorcan alcanzó a Susan y los vi desaparecer tras las colinas, por el camino de vuelta. Leonore, Jurgen, yo y nuestro guía continuamos. La subida, en vez de ser un mero ascenso de mil metros, se estaba volviendo en uno de 1 800 metros y la misma cantidad de descenso, arriba y abajo por los flancos de los dos volcanes, y todo esto debía repetirse en el camino de vuelta.

27Los últimos cien metros de subida fueron los más agotadores de mi vida. Ahora mi atención se había concentrado en mis próximos diez pasos. Al fin habíamos alcanzado la línea de nieve y, con cada paso, me hundía en la suave nieve hasta la pantorrilla. Me forcé eligiendo una roca a unos metros de mí, sacando los pies fuera de la nieve y contando mis pasos. A veces ni tenía la energía como para alcanzar la roca y colapsaría en la nieve de espaldas, jadeando fuertemente. En mi desesperación para acabar con la subida estaba ascendiendo demasiado rápido, disipando mis restantes fuentes de energía. Podía ver a los otros muy por debajo de mí. Tuve que disminuir el paso, pero estaba consumido por una nueva preocupación. ¿Podríamos dejar el volcán antes de que caiga la noche? Habíamos sido desviados por nuestro guía y hecho planes para la subida de sólo un día. No estaba seguro de si podríamos pasar una noche a tanta altura, sin carpa, sacos de dormir o comida caliente. La temperatura del aire bajaría hasta -20°C o -30°C. Sin embargo estaba reacio a renunciar después de haber llegado tan lejos.

28Gradualmente, los lados del volcán comenzaron a aplanarse. Adelante, podía distinguir dedos de nubecillas blancas y amarillas subiendo al cielo profundamente azul. La intensidad de mi concentración, sin embargo, debe haber sido tal, que no recuerdo la vista desde este sitio tan alto; extendiéndose en la distancia, el sur de Bolivia debe haber estado expuesto como un gran panorama de ceniza y lava, amontonado en oscuros picos volcánicos o esparcido como grises alfombras de ceniza. Recuerdo, sin embargo, el áspero olor a ácido sulfúrico a medida que fui, tropezante, hacia el cráter más activo. Cuando finalmente me paré en su borde, mirando hacia abajo un humeante infierno de arremolinado ácido sulfúrico y sulfuro, me di cuenta de que sería imposible para nosotros recolectar cualquier gas. Un lado del cráter había reventado en una erupción previa y los gases estaban fluyendo fuera de un lado del empinado barranco de roca volcánica. Miré alrededor buscando, desesperadamente, alguna parte del cráter que estuviera a nuestro alcance. Y entonces vi la fumarola que habíamos visto antes con binociliares desde abajo y que formaba una sola columna de vapor blanco expulsada desde un pequeño montículo lateral del volcán, a un lado del cráter. Podríamos llegar allá, lo que significaría descender otros cien metros o algo así, por el otro lado del volcán. Cuando Leonore y Jurgen finalmente llegaron les mostré esto y, agotados, seguimos nuestro camino por otra cuesta más de escombros, hacia la fumarola.

29Resultó que recolectar el gas era muy difícil. Estábamos sofocándonos entre los humos y nos era difícil canalizar el vapor hacia nuestro tubo de cobre. A medida que luchábamos con el equipo, el tiempo iba pasando. Ahora estaba avanzada la tarde y nuestro guía se ponía muy impaciente. El también estaba muy preocupado por la inminente noche. A diferencia de nosotros, que por lo menos teníamos ropa abrigada a prueba de vientos, él llevaba una camisa y una chompa con delgados pantalones de algodón y abarcas en los pies. Finalmente, a eso de las cuatro de la tarde, ya estábamos de vuelta en la cumbre principal y listos para irnos. Nuestro guía no necesitó que se lo anime para salir disparado hacia abajo y pronto estaba muy por delante de nosotros. Leonore y Jurgen eran mucho más lentos, de manera que yo quedé al medio, tratando de actuar como un lazo entre el guía y los otros. Sabía que si perdíamos de vista al guía estaríamos en problemas, ya que con todas estas subidas y bajadas que había tomado el camino desde que salimos ya no estaba seguro del camino de vuelta hasta el vehículo. Con la noche que llegaba, no podíamos permitirnos perdernos.

30Finalmente llegamos al borde del Putana. El guía estaba muy adelante nuestro, yendo a zancadas a través de la arenosa meseta cercana al próximo volcán. Yo casi tenía que correr para alcanzarlo. A medida que empecé la cansadora subida a este segundo volcán, apenas ya podía distinguir a Leonore y Jurgen en el atardecer, todavía en el Putana. Le pedí al guía que disminuyese el paso pero éste no se conmovió. Volver pronto estaba convirtiéndose en un asunto de vida o muerte. Nuestro camino daba la vuelta al segundo volcán, trazando un paso en un risco del cerro. Llegué a un punto desde el que no podía seguir al guía y mantener a los otros a la vista al mismo tiempo. En la oscuridad ellos podrían no distinguir hacia dónde seguir y saltarse el paso hacia el Valle Río Blanco. Decidí mantenerme en el sitio, con un ojo en el guía, cuya silueta se veía recortada contra el cielo al mismo tiempo que hacía señas con la linterna hacia Leonore y Jurgen. Así podía indicarles qué camino seguir. Para alivio mío, ellos comprendieron y mandaron señales de respuesta. Entonces seguí trepando el cerro, forzando al guía a esperarme. Desde ahí, seguí mandando señales todo el tiempo con la linterna, señalando el camino.

31Creo que el guía por fin empezó a darse cuenta de que estábamos arriesgándonos a perder a los otros, de manera que se acuclilló tras una roca, abrigándose del viento y calentándose con los brazos. Yo estaba alarmado al ver que las pilas de la linterna se iban acabando. Esto probablemente se debía a que la temperatura del aire ahora estaba muy bajo cero. Yo la prendía cada pocos minutos durante unos 45 minutos, deseando que los otros respondieran. Pero ahora estaba completamente oscuro, no había luna y el rocoso lado de la montaña era profundamente negro, apenas delineado contra un cielo nocturno ligeramente más claro. Empecé a asustarme ya que aún no se veían señales de Leonore y Jurgen. Traté de gritar, pero tampoco tenía mucho aliento y mi voz sonaba apenas entre el frío aire. ¿Debiera ir de vuelta y buscarlos en la esquina, donde la senda doblaba? Pero entonces, para gran alivio mío, vi un rayo de luz. Mandé otro de vuelta y casi inmediatamente después mi linterna falló. Mi respuesta, sin embargo, había bastado. Todos llegamos sanos y salvos al vehículo a eso de las diez, casi 16 horas después de haber salido por la mañana. Lorcan y Susan ya habían vuelto a pie al edificio principal y ahora nos estaban esperando ansiosos, junto con los otros mineros. Estábamos cansados y con frío, mientras yo tenía un tenaz dolor de cabeza. Pero teníamos nuestras muestras de helio.

Aguas Calientes

32Las aguas termales no sólo se dan cerca de los volcanes activos, las hay por toda Bolivia, a menudo en sitios inesperados. Proveen a los habitantes de partes remotas y montañosas de Bolivia una cantidad gratuita y casi ilimitada de agua caliente. Así pues, si se pregunta en un pueblo dónde hay aguas calientes en la zona, habrá alguien que podrá indicarlo. Así es como Leonore encontró muchos de sus sitios de muestreo. Si una fuente estaba en el lecho de un río, el primer signo de la misma a menudo era un abundante crecimiento de algas que añadían una salpicadura de verde al paisaje marrón. Por la tarde o temprano en la mañana, una delgada bruma flotaría sobre la superficie del agua ligeramente calentada.

33A veces las fuentes de aguas termales brotan a presión, casi como en una regadera de jardín, atrapando los rayos de sol y formando hermosos arco iris. La mayor parte de las aguas termales sólo son tibias, con una temperatura entre treinta y cuarenta grados, escurriéndose para formar una pequeña poza oscura entre las rocas. Generalmente, el único signo de actividad es un continuo flujo de burbujas de dióxido carbónico que remueven suavemente el fondo arenoso. Leonore capturaría estas fuentes como uno lo haría con un insecto raro, colocando un embudo montado sobre un palo largo y sobre una fuente de burbujas particularmente potente. Se podía seguir el progreso de las burbujas a lo largo de los recovecos del cilindro hasta el tubo de cobre.

34Algunas aguas termales están casi hirviendo, con las superficies agitadas y salpicando. El ruido del manantial me mantenía despierto, aunque el vapor suministraba un pequeño bolsón de aire tibio, guareciendo el frío extremo de la noche andina. Esa noche el agua hirviente también estaba cocinando lentamente nuestra comida. Esta nueva oportunidad culinaria aportó un montón de ideas.

35Pusimos una cacerola de arroz, algunas papas y huevos en el agua hirviente, colocando todo cuidadosamente entre las piedras para que se mantengan en posición. Para nuestra delicia, a la mañana siguiente encontramos la comida lista. Un nuevo uso, pensé, para las aguas termales y para salir del acostumbrado muestreo de helio. Leonore, sin embargo, nunca dejaría las aguas termales sin sus muestras de helio.

36Una fuente de las más intrigantes era la que llamábamos un burbujeante frío. El agua está fría pero llena de burbujeo de gas con un ruido típico. Encontramos una de éstas en una meseta del Altiplano y parecía más bien como el montículo gigante de un termitero. Con el tiempo esta apertura se irguió, de manera que el agua estaba burbujeando afuera a casi tres metros sobre el nivel del suelo. Muchos de estos montículos cercanos estaban secos y parecían los restos de extintos burbujeantes fríos.

Berlín -Análisis de las muestras

37Hacia el final de nuestra estación mayor de trabajo de campo, Leonore se había hecho de un montón de tubos de cobre sellados, llenos de gas de las aguas termales y fumarolas de Bolivia. Y el contenido de cada tubo tenía una historia detrás. Ahora necesitábamos analizar las muestras. Desgraciadamente, el departamento que hacía esto en Oxford no tenía las instalaciones como para medir los isótopos de helio. Erica Griesshaber, que nos había ayudado a realizar el proyecto del helio, nos sugirió que usáramos el laboratorio en Berlín, en el que otro de sus estudiantes, David Milton, estaba trabajando. Y, para sorpresa nuestra, encontramos que David también estaba estudiando el helio de los Andes. El descubrimiento de que alguien más está trabajando en lo mismo es siempre la peor pesadilla de un científico. Sin embargo, y para gran alivio de Leonore, David Milton había estado trabajando en Chile y Argentina, muy al sur de donde nosotros habíamos sacado nuestras muestras. Y había además algo bueno: que él estaba encantado de trabajar con nosotros y ayudarnos a analizar las muestras. Debíamos ir a Berlín.

38Resulta que en el otoño de 1990, justo antes de la caída del Muro de Berlín, fui invitado a dar una charla sobre mi investigación andina a un grupo de geofísicos en la Frei Univesitat de Berlín. Leonore decidió venir conmigo para empezar a trabajar sobre las muestras de helio. Encontramos el laboratorio de David Milton -que pertenecía a la misma universidad- en una vieja casa de Berlín cerca de la torre de agua en la que Heisenberg había tratado de construir el primer reactor nuclear del mundo. El laboratorio estaba lleno de varios espectrómetros de masa y sistemas de tubos y bombas en forma de espaguetis que se necesitaban para manejar los gases. Todo el sistema opera al vacío y el laboratorio suena como un refrigerador gigante, con el sonido continuo a burbujeos de las bombas.

39Leonore se inició rápidamente en el procedimiento analítico. Primero, el gas de muestra en el tubo de cobre debe ser transferido a frascos especiales de vidrio que pueden insertarse en el espectrómetro de masa, esta transferencia se la hace mediante una red de tubos de vidrio llamada línea de extracción. Esto resultó ser más difícil de lo que parece. El principal problema era el de ingeniar una conexión estrecha entre los tubos de cobre, aporreados después de viajar por Bolivia, con la línea de extracción. Antes de que la muestra sea soltada en el sistema, se prueba la conexión bombeando desde la línea de extracción. Las pruebas de vacío siempre le añaden un elemento de tensión al análisis. Si no es posible llegar a un vacío total, incluso con las bombas funcionando varias horas, quiere decir que habrá un escape. Y puede tomar horas o días arreglar el escape y hasta podría significar la pérdida de la muestra misma. Y, si uno ha escalado un volcán o viajado por los rincones más remotos de los Andes bolivianos para recolectar muestras, la pérdida de una puede ser desgarrador. Finalmente, Leonore se las ingenió para una conexión simple, usando un adaptador y anillos O de silicona, cerrados para el gas.

40Una vez que se hace una conexión cerrada entre el tubo de cobre y la línea de extracción, las bombas de vacío se desconectan y se sueltan las muestras de gas dentro del sistema evacuado. Esto se hace soltando ligeramente una de las abrazaderas que sujetan el sello en los extremos del tubo de cobre. Con sólo un muy ligero aflojamiento del sello, el vacío total en la línea de extracción chupará inmediatamente el gas del tubo de cobre. Este gas será una mezcla de vapor de agua, dióxido de carbono, helio y muchos otros gases. La próxima etapa es la de concentrar el gas de helio separándolo de la abundante agua y dióxido carbónico. Estos se llaman gases condensables ya que pueden liquidificarse sólo a temperaturas moderadamente frías, comparados con el helio que es líquido sólo a temperaturas cercanas al cero absoluto. Los gases pasan a través de botellas de vidrio recubiertas de hielo o hielo seco (dedos fríos, en la jerga de los químicos). Los gases condensables se congelan fuera de la muestra de gas en los dedos fríos y pueden ser analizados separadamente. El resto de los gases de muestra pasa por varios cepillos inertes de filtros diseñados para absorber cualquier gas no deseado. La muestra final de helio es atrapada en un tubo de ensayo especialmente diseñado. Este es sellado y desconectado de la línea de extracción. El frasco de gas helio recolectado de esta forma está listo para ser metido en el espectrómetro de masa.

41El espectrómetro de masa es una de las herramientas más potentes en la utilería de un geoquímico. Es una máquina ingeniosa, diseñada para separar átomos con pequeñas diferencias en sus pesos atómicos. Por ejemplo, los espectrómetros de masa pueden separar fácilmente isótopos de elementos como el plomo, donde sólo hay una diferencia de uno por ciento en sus pesos. Con los isótopos del helio, la diferencia de pesos es relativamente grande, el helio-4 es un tercio más pesado que el helio-3. Básicamente, la máquina consiste en un tubo de metal doblado que pasa entre dos polos de un imán gigantesco. Antes de que se hagan mediciones, se evacua el tubo.

42Se suelta la muestra por un extremo del tubo y se la calienta a alta temperatura, esto tiene el efecto de dar una carga eléctrica a los átomos de helio. Los átomos cargados aceleran hacia una reja cargada opuestamente, colocada por un trecho de la extensión del tubo. Muchos de los átomos pasan a través de los agujeros en la reja a gran velocidad, en su camino más allá en el tubo. Van en corriente por la curvatura del doblez a la altura del imán, llegando finalmente a un detector en el extremo final. Se puede pensar en el detector como en un blanco de arquería. Es posible ajustar el poder del imán, de manera que sólo átomos de una masa determinada terminen dando en el blanco, todas las demás masas acabarán en algún lado en los bordes del objetivo. Y sólo los átomos que acaben en el blanco son los que serán contados. Se regula la potencia del imán de manera que las dos masas lleguen alternadamente al blanco del detector, de manera que es posible medir la proporción de dos isótopos con masas diferentes. De esta forma, los átomos de ambas masas pueden contarse simultáneamente.

Por fin los resultados del helio

43David Milton había acordado analizar él mismo el primer grupo de muestras en el espectrómetro de masa. Pensó que llegaría a los resultados más rápido de esta forma ya que el espectrómetro de Berlín era un tanto mañoso para usar. Así, de vuelta en Oxford, esperamos que nos enviara los resultados. Un día Leonore vino a mi oficina con un fax de Milton en la mano. Una larga lista de números contenía todo lo que se quería saber sobre los isótopos de helio en nuestras muestras de gas de Bolivia. Revisamos la lista tratando de comprender qué querían decir los números. Las proporciones de los dos isótopos de helio -helio-3 y helio-4- variaban considerablemente entre las muestras. A primera vista, los resultados parecían interesantes.

44Podíamos usar las mediciones brutas de la proporción de los dos isótopos de helio en cualquier muestra de gas para determinar qué proporción del helio venía originalmente del manto y cuál de la corteza. Esto se debe a que cada fuente -la corteza y el manto- tiene una proporción característica de helio-3 y helio-4. Desgraciadamente, las muestras estaban etiquetadas con números codificados. No sería sino hasta que graficáramos las muestras de los sitios con sus componentes de composición de helio que seríamos capaces de darles un sentido a los resultados. Los científicos buscan patrones en las observaciones científicas. Es a menudo el patrón, antes que las observaciones individuales, el que puede ser más convincente. Y así, a medida que analizaban los datos, se hizo claro que había un patrón simple respecto a la proporción de los isótopos de helio en nuestras muestras bolivianas. Con los años, a medida que aumentamos las muestras, extendiendo el trabajo y haciendo más y más análisis, el patrón se hizo más claro.

Helio y el manto que se derrite: la proporción de helio-3 en el gas que se escapa de la corteza terrestre muestra que el manto debajo de los Andes se está derritiendo. La roca derretida se eleva en las erupciones volcánicas hasta la superficie y libera su carga de helio-3. El manto mismo está fluyendo, arrastrado por una suerte de corriente cerca de la placa oceánica.

45El patrón es más fácil de apreciar si uno se imagina cruzando los Andes desde la costa pacífica hasta la selva amazónica. Cerca de la costa pacífica, la proporción de helio-3 en gas de las fuentes termales es sumamente baja y casi todo el helio es helio-4, limpiado de la corteza continental andina por las aguas del suelo que corren en lo profundo. Este helio va siendo creado a medida que las altas concentraciones de uranio y torio pasan por la decadencia radioactiva, emitiendo partículas de helio-4. Sin embargo, cuando uno se acerca a los volcanes activos de la Cordillera Occidental aparece el primer signo o tufillo, si se quiere, del helio del manto. El gas se hace más y más rico en helio-3 y se puede calcular fácilmente que un ochenta por ciento del helio que sale de los volcanes mismos, o de las fuentes termales en sus flancos, debe estar viniendo del manto, muy profundamente bajo la corteza andina. Aquí había por fin una prueba clara de que el manto era la fuente principal de la roca derretida que erupcionaba en estos volcanes, soltando su helio al mismo tiempo.

46Nos sorprendimos al descubrir que una significativa cantidad del gas helio que venía de las aguas termales del Altiplano y el margen occidental de la Cordillera Oriental, a unos 350 kilómetros al este de las grandes cadenas de volcanes, también venía del manto. Uno tendría que ir unos 450 kilómetros hacia el este de los volcanes antes de poder observar nuevamente al helio saliendo sólo desde la corteza andina. La imagen que estábamos consiguiendo de los altos Andes, a través de “lentes de helio”, era sorprendente, ya que sugería el derretimiento del manto en una gran región, tanto bajo la cadena de volcanes activos como también mucho más hacia el este, así como en una forma más amplia de lo que nadie sospechó antes. Ahora necesitábamos encontrar, en primer lugar, por qué el manto se estaba derritiendo.

Hacer volcanes con agua

47La característica común que se encuentra a través de todos los volcanes de los Andes resulta ser el agua. Leonore encontró que muchas de sus muestras de gas contenían una alta proporción de vapor de agua, aparte de muchos otros gases que incluyen dióxido carbónico, nitrógeno y argón (el helio sólo forma una parte muy pequeña de la muestra). La roca derretida, en las profundidades, es rica en esta agua. Esta es una de las razones por las que estos volcanes son tan explosivos, es la alta presión del vapor de agua súper recalentado, combinado con la naturaleza pegajosa de la lava, que hace que los volcanes sean una inestable olla de vapor, siempre a punto de explotar. Y, como veremos, el agua puede ser la razón, en primer lugar, por la que las rocas se estén derritiendo. Por ello, es natural preguntarse de dónde viene esta agua. La respuesta parece estar en los isótopos de los otros elementos de las muestras de gas de Leonore.

48El agua es, por supuesto, hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno tiene dos isótopos. El isótopo pesado del hidrógeno, llamado deuterio, tiene una masa atómica de 2, comparado con la de 1 del hidrógeno ordinario. Al agua enriquecida con deuterio a veces se la llama agua pesada, éste es un moderador importante en las reacciones nucleares y se usa en algunos reactores. Las muestras naturales de agua contienen una pequeña proporción de agua pesada, aunque la proporción exacta depende de dónde viene el agua. Por ejemplo, el agua de lluvia está enriquecida con hidrógeno liviano, mientras que el agua del océano está relativamente enriquecida con deuterio.

49Leonore descubrió que cuando medía la proporción de hidrógeno liviano y pesado en las muestras de agua de los volcanes, usando más o menos las mismas técnicas que se utilizan para las mediciones de helio, que esta razón llegaba a ser similar a la del agua oceánica. ¿Podría ser que parte de esta agua venía directamente desde el océano? Un análisis del nitrógeno apoya esta idea. Leonore encontró que la proporción de gas nitrógeno en las muestras, comparado con otros gases como el argón, no era como el del nitrógeno y el argón en la atmósfera. Este rasgo del nitrógeno se encontró en gases que vienen no sólo de los volcanes en

50Bolivia sino de muchos otros en el Cinturón de Fuego alrededor del margen del Pacífico. Esto sugiere fuertemente que se trata de un carácter relacionado con el mismo proceso de subducción. Una fuente posible del nitrógeno extra son los restos de organismos muertos “cocinados” en el suelo marino y que se sabe son ricos en nitrógeno.

51Todo esto empieza a adquirir sentido si se considera la forma general de la zona de subducción. Es claro que parte del suelo marino más cercano yace directamente bajo los volcanes, formando la parte superior de la placa de Nazca que se hunde a medida que se desliza bajo Sudamérica. Durante los últimos diez años, los geofísicos y geoquímicos trataron de despejar la cadena de acontecimientos que podrían relacionar esta tajada que se hunde con la erupción de la roca derretida de los volcanes suprayacentes. Sus ideas se basaron ampliamente en los resultados de experimentos con rocas derretidas en una variedad de condiciones, junto con los recientes descubrimientos sobre la naturaleza del suelo marino. Nuestros nuevos resultados de los Andes suministran aún más pruebas de que estas ideas, subrayadas arriba, son básicamente correctas.

El canto de cisne de un océano

52La corteza bajo el suelo marino profundo a lo largo del margen occidental de Sudamérica cambió sutilmente desde que fue creada en las dorsales oceánicas. Esto se debe en parte a que hubo un penetrante paso de agua a través de las rocas del suelo oceánico. El agua fría del océano se filtra a través de innumerables rajaduras. A medida que se sumerge, encuentra rocas cada vez más calientes y finalmente se calienta ella misma. Ahora el agua caliente está demasiado ligera como para seguir sumergiéndose y en vez de ello empieza a elevarse, llegando a la superficie a través de las negras chimeneas al fondo del mar y desfogues hidrotermales. Pero el agua que penetró profundamente tuvo tiempo para reaccionar fuertemente con las rocas, cambiando la composición de la corteza oceánica al añadirle agua y sales y elementos como hierro y manganeso. Adicionalmente, al alejarse el suelo oceánico de las dorsales oceánicas, encima se depositó un barniz de sedimento oceánico, formándose una nueva capa geológica.

53En el foso oceánico, a unos cien kilómetros de la costa de Perú y Chile, el suelo oceánico alterado, junto con parte de la capa que lo cubre de sedimentos, forma parte de un bloque de roca que se sumerge en el manto, embarcándose en un largo viaje al interior del planeta. Aquí comienzan a sentirse los efectos de las altas temperaturas y las intensas presiones dentro de la Tierra. A medida que continúa hacia abajo, cualquier agua encerrada en las rocas es gradualmente empujada fuera. Por ejemplo, cuando el bloque alcanza una profundidad de cincuenta kilómetros estará a una temperatura de cientos de grados centígrados, sujeto a una presión quince mil veces mayor que la superficie de la Tierra. En respuesta a ello, se dan cambios en las rocas. El agua y el dióxido de carbono salen y nuevos minerales, como el anfíbolo y el granate, que son estables a mayores temperaturas y presiones, comienzan a formarse. El intenso frotamiento causado por la acción deslizante del bloque en hundimiento podría elevar más su temperatura. Finalmente, la corteza oceánica puede calentarse tanto como para derretirse, soltando más vapor de agua. A profundidades de cien kilómetros, los minerales como el anfibolo colapsan bajo las inmensas presiones. Aún es expulsada más agua, que estaba encerrada en el mineral anfibolo.

El magma de un volcán andino ha completado un viaje notable a través de la Tierra. El derretimiento ocurre a profundidades de 120 kilómetros, ocasionado por el agua que se introduce de la litosfera oceánica. El magma resultante se acumula y se eleva a través de la corteza, enfriándose y cristalizándose lentamente, antes de alcanzar finalmente la superficie con la característica composición de andesita de las grandes cadenas de volcanes que rodean el Océano Pacífico.

54Toda esta agua se escurre afuera y se eleva por entre el manto circundante; este encuentro de agua y manto calientes es, de alguna forma, el momento de la concepción de los volcanes suprayacentes y, como veremos, de la misma corteza. Ocurre algo extraordinario: el agua dispara una pequeña cantidad de fluido en el manto, de forma muy parecida a como la sal -o incluso el alcohol- al ser rociada en un camino congelado puede desestabilizar el hielo y convertirlo en lodo. En el manto de la Tierra, la roca derretida comienza a aligerarse y, al ser menos densa que la roca alrededor, sigue elevándose como un cuerpo de magma hasta la corteza subyacente de los Andes, llevando consigo gases, incluyendo vapor de agua, dióxido carbónico y helio.

55Los geólogos tienen una buena comprensión de lo que ocurre luego basándose en un largo estudio en los minerales que hacen las rocas ígneas combinado con los experimentos que tratan de derretirlos. Una pequeña proporción del magma se elevará directo hasta la superficie y eruptará como flujos de lava basáltica, revelando la composición de la roca originalmente derretida. Pero para el grueso del magma, el viaje hacia arriba es más largo e implica enfriamiento y cristalización de nuevos minerales muy bajo la superficie. No obstante, todo el rango de diferentes minerales que estarán presentes en la roca solidificada no se cristaliza inmediatamente; en vez de ello, los minerales se cristalizan siguiendo un orden particular. Los primeros cristales en formarse son aquellos que tienen los puntos más altos de fundición, estos son pobres en silicio pero ricos en magnesio, hierro y otros minerales relativamente densos, como la olivita y el piroxeno. Estos tienden a depositarse en el fondo del cuerpo del magma, dejando atrás un líquido que es relativamente pobre en magnesio y hierro pero, lo que es importante para la generación de rocas ígneas intermedias, enriquecido con silicio. Así, el magma pasa por una suerte de proceso de refinación, que incrementa progresivamente la concentración de silicio y el líquido restante. Finalmente, a menores temperaturas, los minerales típicos de las rocas intermedias y acídicas, como el cuarzo, el feldespato alcalino y la mica, empiezan a cristalizarse.

La construcción de la corteza

56He recorrido un largo camino para explicar cómo las rocas volcánicas con una composición intermedia o incluso acídica acaban erupcionando de los volcanes. Esencialmente, esta explicación es que la composición original básica (tipo basalto) del magma en el manto se separa en dos partes. Una parte es muy pobre en silicio y tiene una composición ultra básica, que contiene olivita y cristales de piroxeno. Las otras partes forman un residuo relativamente rico en silicio. La porción ultra básica, al ser relativamente poco densa y la primera en cristalizarse a partir de la fundición, está sobre todo fuera, en la base de la corteza continental. Al tener esencialmente la misma composición que las rocas del manto, simplemente se convierte en parte del mismo. El magma restante sigue hacia arriba en la corteza continental, pasando por su proceso de refinamiento a medida que se enfría y cristaliza, acabando en una composición intermedia o acídica. A veces, los fragmentos de roca sedimentaria, parecidos a los goterones de un helado que se derrite, muestran que una porción de la corteza alrededor se mezcla con ella y contamina el magma, añadiendo más a la variedad de la composición.

57Simples consideraciones sobre el continuo enfriamiento del magma bajo los volcanes sugieren que la mayor parte de éste debe solidificarse en lo profundo de la corteza y nunca llega a la superficie; algunos geólogos calcularon que éste podría ser más de dos tercios y, quizás, tanto como nueve décimos del volumen original de roca derretida. La actividad volcánica en la superficie realmente sólo es la punta del “iceberg” volcánico. La mayor parte del magma queda atrapado muy debajo del volcán, formando vastos cuerpos de granito y más rocas intermedias. Y, con el tiempo, esta roca derretida construirá el espesor de la corteza. En los Andes, la actividad volcánica en la superficie sugiere que una capa de nueva roca ígnea, de por lo menos medio kilómetro de espesor, se añade a la corteza cada millón de años. Y mirando hacia atrás los últimos diez millones de años, desde que los Andes bolivianos empezaron a levantarse, la misma corteza debe haberse espesado hasta unos doce kilómetros simplemente debido al derretimiento del manto subyacente. Nuestras nuevas mediciones de helio ahora muestran que este derretimiento está teniendo lugar en una región mucho más amplia, extendiéndose tan lejos como la Cordillera Oriental. Todo esto también habrá añadido al espesor de la corteza, aunque en menor medida que bajo la gran cadena de volcanes en la Cordillera Occidental, donde la actividad volcánica de la superficie ha sido claramente más que prolífica.

58Ahora estamos, por fin, listos como para encarar el problema que emergió cuando consideramos los mecanismos para el espesamiento de la corteza bajo los Andes (ver capítulo 6). Las mediciones de los pliegues y fallas en las capas rocosas -los productos de la opresión horizontal de la corteza- mostraron que hubo suficiente opresión durante la vida de las cadenas andinas como para erigir la mayor parte, aunque no toda, de estas montañas y sus profundas raíces. Está claro, ahora, que el restante volumen de las raíces debe haber sido cubierto por el magma que viene del manto en su viaje en su solo sentido hacia la corteza andina. En otras palabras, los Andes se elevaron mediante dos mecanismos distintos. En el este, bajo la Cordillera Oriental, la corteza fue espesada sobre todo por la opresión, haciendo las montañas y sus raíces. Más hacia el oeste, sin embargo, bajo los volcanes de la Cordillera Occidental, tanto la opresión de la corteza existente como la adición de nueva roca derretida del manto fueron una causa significativa de este espesamiento. De hecho, aquí estamos siendo testigos de algo más fundamental: de la creación o crecimiento de los mismos continentes. Con el tiempo geológico, la roca derretida, no sólo en los Andes sino sobre todas las zonas de subducción en todo el planeta, construyó la corteza continental. Y el helio que sale de los altos Andes muestra que esto aún está ocurriendo hoy en día. Donde sea que viaje entre los grandes volcanes de los Andes, todavía me parece asombroso el pensar que bajo mis pies está dándose un proceso y que se está creando más de la Tierra seca en la que vivimos.

59Todo el trabajo entre los volcanes produjo vitales y nuevas piezas de información en el abultado dossier geológico de los Andes bolivianos. Este dossier documenta nuestro progreso en la comprensión del crecimiento de estas montañas; tenemos una buena idea de lo que ocurrió y también entendemos muchos de los procesos fundamentales que controlaron estos sucesos. Pero, retrocediendo en nuestro trabajo, está claro que todo esto encaja en una imagen mucho más grande: las cadenas montañosas son una expresión y una parte integral de los trabajos de la Tierra como un todo. Ese es el tema del capítulo final de mi narración

***

La salud a grandes alturas

60A pesar de la batería de inyecciones en el servicio médico de la Universidad de Oxford, incluyendo una gigante para la hepatitis que debía administrarse con una jeringa para caballos, nunca pudimos escapar al peligro de la gran altura. Este problema se hace más significativo sobre los 3 000 metros, la altura de la mayor parte de los Andes, donde estábamos trabajando. A estas alturas la concentración de oxígeno en la atmósfera es simplemente demasiado baja como para que el cuerpo funcione normalmente sin algún ajuste fisiológico mayor. De hecho, siempre me asombra cuán apto es el cuerpo para adaptarse a estas condiciones rarificadas, especialmente en la mayoría de los mamíferos, incluyéndonos a nosotros mismos, que evolucionaron cerca del nivel del mar. Muy parecidamente al ajuste del cuerpo humano a las condiciones sin peso en el espacio, este debe ser un producto fortuito y lateral de otro aspecto de nuestra fisiología.

61Un signo típico del mal de altura es un tono amoratado en la cara y los labios, acompañado de un fuerte dolor de cabeza. Desgraciadamente, los calmantes sólo entorpecen el proceso de aclimatación, de manera que es mejor tratar de aguantar estas tormentas de dolor. Al mismo tiempo, el menor esfuerzo, tal como caminar ligeramente hacia arriba o subir escaleras -algo que siempre parece estarse haciendo con pesados bultos al llegar a La Paz- parece particularmente agotador. Uno tiende a perder el apetito y tener enormes problemas para dormir. Encontré, por amargas experiencias, que es casi imposible dormir después de una buena cena: se pasa la noche dando vueltas mientras el estómago lucha con el cerebro por el suministro de oxígeno disponible.

62A pesar de las incomodidades, el cuerpo está trabajando y se las arregla con el ligero aire, a medida que fabrica en la sangre células rojas extra en un frenesí de actividad. Este es el principal proceso de aclimatación y la mayor parte del mismo tiene lugar en los dos días después de llegar a la gran altura. A partir de ahí, hay un ajuste fisiológico mucho más largo, de varias semanas. Afortunadamente, nunca tuvimos un caso malo de mal de altura en nuestras expediciones. Lo más cerca que llegué a esto fue cuando empecé a subir los altos picos de la cadena de Quimsa Cruz, al sueste de La Paz, a los pocos días de llegar a Bolivia. Estaba tratando de recolectar muestras de granito para fecharlas. Estábamos trabajando durante todo el día a alturas de más de 5 000 metros y nuestro campamento no estaba muy por debajo de los 4 900 metros. Cuando volví a mi tienda el segundo día me di cuenta de que mis manos me hormigueaban. La sensación de hormigueo se hizo más fuerte y se esparció a las piernas y pies. Pronto se me hizo difícil agarrar un objeto o caminar. A menudo se dice que sólo hay tres maneras de afrontar el mal de altura: bajar, bajar y bajar. A veces el tratar de descender puede poner peor las cosas si ello implica, como en algunos casos, cruzar por un pase de montaña aún más alto. Logramos bajar hasta los 4 000 metros, aún una buena altura, pero no tan extrema como la de nuestro campamento original. Después de unos días las sensaciones de hormigueo empezaron a disminuir y otra vez era capaz de subir.

Índice de ilustraciones

Leyenda El gas helio está encerrado en rocas de la profundidad de la tierra y está hecho de dos isótopos distintos, helio-4 y helio-3. En la corteza hay como cien millones de veces más átomos de helio-4 que de helio-3. Sin embargo, el manto subyacente es mucho más rico en helio-3, con sólo unas cien mil veces más helio-4. Pueden usarse estas diferencias de composición para rastrear la fuente de cualquier gas helio que sale de la Tierra. En la atmósfera, hay como un millón de veces más átomos de helio-4 que de helio-3.
URL http://books.openedition.org/ifea/docannexe/image/5748/img-1.jpg
Archivo image/, 144k
Leyenda Helio y el manto que se derrite: la proporción de helio-3 en el gas que se escapa de la corteza terrestre muestra que el manto debajo de los Andes se está derritiendo. La roca derretida se eleva en las erupciones volcánicas hasta la superficie y libera su carga de helio-3. El manto mismo está fluyendo, arrastrado por una suerte de corriente cerca de la placa oceánica.
URL http://books.openedition.org/ifea/docannexe/image/5748/img-2.jpg
Archivo image/, 368k
Leyenda El magma de un volcán andino ha completado un viaje notable a través de la Tierra. El derretimiento ocurre a profundidades de 120 kilómetros, ocasionado por el agua que se introduce de la litosfera oceánica. El magma resultante se acumula y se eleva a través de la corteza, enfriándose y cristalizándose lentamente, antes de alcanzar finalmente la superficie con la característica composición de andesita de las grandes cadenas de volcanes que rodean el Océano Pacífico.
URL http://books.openedition.org/ifea/docannexe/image/5748/img-3.jpg
Archivo image/, 383k

© Institut français d’études andines, 2010

Condiciones de uso: http://www.openedition.org/6540

Comprar

Volumen papel

amazon.fr