Geofísica y acústica: diálogo con el doctor Gabriele Paparo La Tierra y los volcanes respiran El jinete, que consideraba que la Tierra era segura bajo los cascos de su hipotética montura, se encuentra con que existen mareas sólidas de medio metro y que la Tierra tiene un ritmo de respiración. Por Leonardo Moledo Usted es el agregado científico de la Embajada de Italia en la Argentina y además es doctor en Geofísica..., hábleme de su actividad como geofísico. –Mi actividad como investigador la desarrollé en el Consejo Nacional de Investigaciones de Italia CNR, en el Instituto de Acústica, cuyo primer director fue Guillermo Marconi. –La acústica es la ciencia del sonido... pero bueno, ¿de qué frecuencias? –Del hertz al gigahertz. Yo trabajo en el campo del ultrasonido; son las señales que llegan de una estructura que se está rompiendo, o deformando. Esto sirve para medir las variaciones de cualquier estructura de hormigón, pero también una montaña o un volcán. Esas señales son precursoras de una erupción volcánica o un terremoto. Nosotros utilizamos esta técnica de la emisión acústica aplicada al estudio de la geofísica. –¿Y cómo se produce ese sonido? –Cuando una estructura, un puente por ejemplo, se degrada, aparecen microfracturas que producen ese ultrasonido.... Y las microfracturas, con el tiempo, pueden producir una fractura. Y la fractura produce ese sonido. Se rompe el retículo cristalino, a nivel atómico se produce una implosión del sistema, que genera una onda a frecuencia muy alta, que es el ultrasonido. –¿Por qué implota y no explota? –Por la presión. –¿Sabía usted que en cierto tipo de supernovas, cuando una estrella explota, a último momento hay una onda sónica que produce la explosión? –No, no lo sabía. –Pero parece que es así. Bueno, volvamos a los volcanes. –La onda sísmica es una onda elástica, apenas sale de la tierra produce un sonido a baja frecuencia, que va de 0,5 a 3 hertz, hay un sonido que no escuchamos. El ultrasonido es un sonido que el oído humano no puede escuchar por cómo está hecho. –¿Y el oído humano cuánto puede escuchar? –La banda acústica que puede oír el hombre es de 400 hertz a 116 mil hertz. Ahora, fíjese que la emisión acústica entra en los denominados ensayos no destructivos, no es invasiva, es decir, no se destruye la estructura para poner un sensor. Con esta técnica de ultrasonido se puede medir la separación (de micrones) que se va produciendo en los frescos de Giotto. El problema es la humedad que se condensa en ese espacio intermedio. Por su parte, la onda sísmica es una onda elástica que nos permite ver cómo está constituido determinado suelo. Es una técnica que parte de la noción de que cada material tiene una densidad acústica diferente, por lo tanto el sonido se refracta de manera distinta y se deduce la morfología de la tierra a partir de la velocidad del sonido en el material. Por ejemplo, en el hierro el sonido va a 4500 metros por segundo, en el agua la velocidad es de 1500 metros por segundo. –Por eso los baqueanos para conocer movimientos lejanos ponen la oreja en la tierra, o en los rieles del ferrocarril... –Y sí, en el ferrocarril es mejor porque en el acero el sonido se propaga más rápidamente, a unos 5000 metros por segundo. –¿El Vesubio puede entrar en erupción? –Entre los años 2018 y el 2025 puede entrar en erupción, según los estudios estadísticos más recientes. La última erupción fue en 1943. Allí tenemos una estación, similar a la instalada en el volcán Peteroa en Malargüe, que está monitoreando la respiración del volcán. –¿La respiración del volcán? –Sí, el volcán respira, porque produce gas, tiene una cadencia. La Tierra tiene un corazón y una dinámica, una marea sólida y una marea líquida que sube cada 12 horas. En la Basílica de San Pedro en Roma, por ejemplo, la corteza terrestre se eleva cada día medio metro. –Es muchísimo. –No es tanto. El mar puede variar de 3, 4 metros. –Me hace sentir inseguro pensar que la tierra debajo de mis pies se eleva y baja medio metro por día. –No se preocupe, porque se eleva toda la placa. La Tierra respira cada día. –¿Y ustedes estudian esa respiración? –Sí. En el volcán Peteroa vamos a colocar un sistema satelital para recoger los datos, vamos a poner una nariz electrónica para medir los gases sulfurosos que se emiten antes de una erupción. Podemos llegar a ver una deformación de 2, 3 milímetros y anticipar 7 meses la llegada de un terremoto. Hemos trabajado y probado estas técnicas en la Isla de Cefalonia, que tiene un sismo por semana, frente a Grecia. La actividad del Peteroa está muy sincronizada con las mareas. –La tierra es una fuente inmensa de energía... –El núcleo central de la tierra es de hierro, es un producto nuclear, alrededor de ese núcleo tenemos un núcleo externo, casi líquido. Después el manto que es plástico. La energía de la tierra se forma en el centro de la Tierra. La Tierra toma del sol el 18 % de la energía, el resto sale de su interior. –¿Y cómo sale esa energía? –Viaja, se propaga en flujos a través del manto hasta llegar a la corteza, y se origina en el núcleo exterior de la tierra por difusión del calor. La energía que se forma en el interior es 10 a la 28 joule, y en el manto 10 a la 8 joule. –¿Cómo se origina? –Es todavía la presión de la formación originaria de la Tierra y el Sol. Es una parte de la nebulosa que se comprimió. –Y el núcleo está todavía caliente y emite ese calor desde entonces. –Sí. Es la memoria de aquel momento. –Pero estas mareas sólidas no las causa la Luna. –No, la marea de la luna sólo causa una oscilación en el océano. No llega al manto. La corteza flota sobre el manto y tiene solamente 100 kilómetros de profundidad. –Un volcán es algo bastante superficial entonces, ¿cómo se forma un volcán? –Por propagación del calor, se calienta el manto y por corrientes convectivas, el calor pasa por donde es mayor la conductividad eléctrica. Llega a la superficie, empuja las placas y forma las termas, los volcanes y las dorsales oceánicas. Esta es la energía endógena de la Tierra. Comúnmente se dice que el dióxido de carbono (CO2) es el culpable del calentamiento global y del derretimiento de los glaciares. Yo creo que no es así. ¿Cómo es posible que un cambio en la atmósfera de menos de un grado pueda hacer deslizar a un glaciar de 60 o 100 metros de profundidad en la Antártida o en Groenlandia? ¿Cómo puede propagarse ese calor, en un medio como el hielo, que es aislante? Por otra parte, en la Antártida está subiendo gran cantidad de gas metano, que prenuncia la existencia de petróleo. Las estimaciones dicen que hay tres veces más petróleo que en el Medio Oriente. –¿Por qué se produce entonces? –Tenemos un calentamiento que proviene de debajo de la tierra, ése es el que hace derretir los glaciares. –Pero ¿por qué aumenta la temperatura global? –Estamos en un ciclo de calentamiento interno, así como están las eras glaciares, cada 26 millones de años se llega al máximo calentamiento. Porque el interior de la tierra tiene un ritmo, palpita como el corazón del hombre. Esto se mide a través de la producción de los volcanes, la química del basalto. El calentamiento por la contaminación del CO2 produce un calentamiento microlocal, en zonas donde crecieron las ciudades o la actividad fabril, pero no alcanza para explicar el fenómeno completo. –¿Cuál es el mecanismo que hace que el interior de la tierra lata? –La rotación del núcleo interno hace un giro completo cada 4 o 6 horas y la Tierra hace un giro completo cada 24 horas. Esta diferencia genera una fricción, que produce calentamiento. –¿En esta rotación de 4 a 6 horas, el núcleo conserva el momento angular original? –Sí, exactamente. ¿No quiere que le hable un poco de la colaboración científica entre Italia y Argentina? En definitiva estamos todos en la misma Tierra. –Que respira. –Que respira. Es muy intensa... –¿La respiración? –La colaboración bilateral.... Intensa y amplia. Constituimos el ICES, (Internacional Center for Earth Sciences), es uno de nuestros principales desafíos. El ICES es un think tank, un conjunto multidisciplinario de investigadores que trabajan en torno a ideas innovadoras en ciencias de la Tierra. En el área de las actividades espaciales la Agencia Espacial Italiana trabaja con la Conae en la constelación de satélites SIASGE, que es un sistema único en el mundo para la gestión de catástrofes. En medicina, las universidades de Córdoba y Rosario y Trieste están organizando un Centro Italoargentino de Criobiología en Rosario. También en el Observatorio Astrofísico Pierre Auger, de Malargüe, Italia aporta cerca del 12% de la inversión total. La Universidad de Tucumán y el Instituto de Geofísica de Roma instalaron una primera antena y un observatorio ionosférico. Con la Comisión Nacional de Energía Atómica, CNEA, trabajamos en el campo de la nanotecnología, en el desarrollo de sensores, y apuntamos a construir un laboratorio en Bariloche. Tenemos varios proyectos conjuntos en ciencias de la Tierra, el estudio de los cambios climáticos, la desertificación. –¿Algo más? –Para el 18 y el 19 de marzo del año que viene estamos organizando una conferencia sobre un tema crucial: la energía como factor de independencia económica. Será en la UADE, van a participar expertos italianos y argentinos. La idea es discutir abiertamente acerca de las distintas alternativas energéticas; eólica, nuclear, fotovoltaica, de cara al futuro próximo. _________________ http://www.pagina12.com.ar/imprimir/diario/ciencia/19-117284.html -- Pablo Manuel Rizzo ------------------------------------------------- "No hay camino hacia la Libertad, la Libertad es el camino" - Gandhi -------------------------------------------------