Yellowstone, el parque sobre un punto caliente

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Susana de la Cruz Gómez
hace 8 años
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1 , el parque sobre un punto caliente De una idea de Judy McIlrath - Department of Geology, University of South Florida, Tampa, FL Modificado por el Dr. Barbieri Rubén Cátedra: Matemática I, UNRN. CONTENIDO: Cálculo de probabilidades; Conversión de unidades; Porcentajes; Vulcanismo. El parque nacional de se encuentra ubicado en el Estado de Wyoming (EE.UU). Cuando se lo fundó en el 1872, fue el primer parque nacional que se constituyó en el mundo. Su modelo fue posteriormente copiado para numerosos parques de todas las latitudes. Su principal característica es que está ubicado sobre un gigantesco sistema volcánico. Es famoso por sus atractivos geológicos como los geysers y los manantiales de agua caliente producto de la energía ígnea del subsuelo. El parque posee además una fauna abundante y diversificada que representa uno de los más grandes ecosistemas aun sin contaminar del planeta. Más de 3 millones de turistas visitan anualmente la región y muchos de ellos ignoran que se encuentran en el interior de una enorme caldera de un volcán que ha producido varias y catastróficas erupciones en el pasado. La actividad hidrotermal produce más de 10,000 diferentes manifestaciones superficiales (geysers, manantiales calientes, ollas de barro y fumarolas), que representan más de la mitad del total conocido al mundo. En el parque se encuentran más de 300 geysers entre los cuales está el geyser Steamboat cuyas erupciones alcanzan los 100 m de altura. Además es uno de los pocos lugares del mundo en donde existen terrazas de travertino activas (ver Pamukkale en la red). La fuente de calor es una cámara magmática a pocos kilometros de la superficie y por debajo de ella un punto caliente continental (sinónimos: Pluma magmática, Penacho térmico, Hot Spot). Ver anexo! Los puntos calientes son emanaciones de magma profundo en un punto fijo de la corteza terrestre. Reconstrucción del punto caliente por debajo del parque de Las raíces de estas emanaciones pueden estar a miles de kilómetros en el interior y conectar directamente con el Manto profundo, o incluso con el Núcleo de la Tierra, a casi 3000 km de profundidad. A diferencia de otras 73

áreas de vulcanismo como las zonas de subducción o las dorsales oceánicas, el vulcanismo de los puntos calientes no está necesariamente asociado a las partes limítrofes de las placas tectónicas.

2 áreas de vulcanismo como las zonas de subducción o las dorsales oceánicas, el vulcanismo de los puntos calientes no está necesariamente asociado a las partes limítrofes de las placas tectónicas. A pesar de estar alejado de áreas tectónicamente activas, presenta una intensa actividad sísmica producto de los movimientos del magma subyacente. Se recuerdan dos acontecimientos mayores que alcanzaron magnitud de 7.5 y 6.1 en el 1959 y 1975 respectivamente. Las mediciones de los movimientos del suelo indican períodos de ascenso y de subsidencia relacionados con el movimiento del magma en profundidad. Los terremotos son los que más contribuyen al funcionamiento del sistema hidrotermal siendo que abren o cierran profundas grietas que comunican con la superficie. El punto caliente de ha producido muchas calderas a lo largo de su historia geológica. Una de ellas es una de las más grandes del planeta y testifica una de las mayores erupciones jamás ocurrida. Como se considera que los Hot Spots son puntos fijos, la ubicación de las calderas en superficie revela la velocidad y la dirección del movimiento de la placa continental. El movimiento de la placa en este caso ha sido hacia el Suroeste (Ver anexo). La tabla 1 presenta la distancia existente entre calderas de los últimos 12 m.a. Calcula la velocidad de desplazamiento de la placa continental de Norteamérica sobre el hot spot. Tabla 1 Distancia Edad Velocidad Velocidad Hot Spot (km) (años) km/año cm/año x10 6 Las erupciones producidas a causa del hot spot de, en ocasiones han sido gigantescas. Las cenizas de las mismas pueden ser localizadas a grandes distancias demostrando la violencia de las erupciones. Atravesando el parque son visibles espesas paredes de tobas y en ocasiones los restos de las calderas mismas. Los volúmenes del material expulsado son enormes a punto tal, que es difícil hacerse una idea de ellos. Se puede intentar relacionarlos con el volumen de una pileta de natación de dimensiones olímpicas y establecer a cuántas de ellas equivalen. La figura ilustra el área del continente que fue afectada durante las 3 últimas erupciones, la mayor de ellas hace años. Observa que afectó a casi la mitad del continente. 74

3 La Tabla 2 contiene valores referentes a grandes erupciones volcánicas sucedidas en diversas localidades del mundo y algunas sucedidas en la región de. Tabla 2 Volcán Erupción Volumen de la erupción Millas 3 Santa Helena Pinatubo Krakatoa Novarupta Tambora Mazama Hace 7600 a Volumen de la erupción Km 3 N de piletas 1.3 m.a Mesa Falls Long Valley 0.76 m.a m.a Lava Creek 2.1 m.a Huckleberry Calcula los volúmenes de las erupciones en km 3 y el número de piletas necesarias para contener el material expulsado en cada evento volcánico. Las dimensiones de una pileta de natación olímpica son de 50m 25m 3m. (Recuerda que: 1 milla = 1609 m). Observa detenidamente los volúmenes relativos a las erupciones de! Frecuencia del vulcanismo Cada cuánto tiempo se produce una erupción volcánica? O cada cuánto tiempo se produce un terremoto? Son preguntas que siempre son de gran importancia para los geólogos porque están directamente relacionadas con la actividad humana. Para poder contestarla es necesario definir el concepto de Ocurrencia y el de Probabilidad. La ocurrencia es la medida expresada en unidades de tiempo relativa a la frecuencia de un evento. Cuanto más frecuente es la ocurrencia menor es el tiempo entre los eventos. La ecuación para calcular el intervalo de ocurrencia es : 75

4 donde: T = Intervalo de ocurrencia; N = número de años; n = número de eventos. La Probabilidad de un suceso se expresa como la inversa de la ocurrencia de dicho suceso. Se la expresa en % y tiene un significado predictivo. donde: P = probabilidad; T = Intervalo de ocurrencia. La Tabla 3 ha sido confeccionada sobre la base de eventos volcánicos registrados en. Además de las mega erupciones, en el parque se encuentran evidencias de otras de menores dimensiones. Por ejemplo cerca de 80 flujos de lava han sucedido en los últimos años, la más reciente de las cuales sucedió hace años y 12 erupciones hidrotermales se verificaron en los últimos años. A estos eventos se los ha subdividido de acuerdo a las dimensiones de las erupciones y al número respectivo de sucesos. Calcula para cada una de ellas la ocurrencia y las probabilidades de que en cualquier momento, se pueda producir un evento de esa naturaleza. Tipo de erupción Tabla 3 N de años N de eventos Ocurrencia (años) Probabilidad de un evento % Mega erupciones 2.1 x Flujos de lava Explosiones hidrotermales Nota: Observa que con valores de N tan grandes el hecho de sumar 1 no influye en los resultados De la lectura de este apunte y si tus cálculos son correctos determina si las siguientes afirmaciones son correctas: 1) La probabilidad de que en se forme una nueva caldera como producto de una erupción es muy baja. De verificarse una erupción capaz de originar una caldera, sus efectos serían a escala global. Grandes volúmenes de gases volcánicos podrían modificar el clima del planeta y los depósitos de cenizas a lo largo del continente destruirían la flora y la fauna. 2) La probabilidad de que se verifiquen flujos de lava es muy escasa pero es mucho mayor que la probabilidad de que suceda una mega erupción. Las erupciones de este tipo crearían problemas localizados como incendios, destrucción de rutas y obras de infraestructura. 3) Consideras que tus conclusiones habrían sido diferentes si las hubieras hecho hace 1000 años atrás? Y si las hicieras dentro de 1000 años? Explica! 76

5 Probabilidad de un evento Matemática I A manera de resumen completa el siguiente gráfico incorporando convenientemente en él los cuadros que figuran al final: Poder destructivo Flujos de lava (aprox. 100 por siglo) Explosiones hidrotermales (de varias a muchas por siglo) Calderas (de una a dos por m.a.) Fuertes terremotos (de uno a varios por siglo) 77

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