Locos por la Geología

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Hoy vamos a hablar un poco del Litio, que parece una importante promesa en el avance tecnológico, y en el caso de Argentina podría tener gran relevancia económica. Sin embargo es importante destacar que está sujeto a los vaivenes del mercado, y en el momento en que escribo esto su precio en el mercado ha caído algo.

¿Qué es el litio?

El litio es el elemento químico de número atómico 3, masa atómica 6,938 y valencia 1. Su símbolo es Li y forma parte de grupo de los alcalinos. Es un metal que en su forma elemental es blando, muy poco denso y de color blanco plata. Sufre rápida oxidación tanto en el aire como en el agua. En estado de pureza es el metal menos denso y el más blando que se conoce. Debido a su alta reactividad no se encuentra libre en la naturaleza.

¿De dónde procede su nombre?

La palabra litio proviene del griego λίθoς (lithós en latín) que significa piedra, porque al no aparecer libre en la naturaleza, siempre formaba parte de algún mineral.

¿Cuál es el motivo de su actual importancia y potencial?

Todas sus propiedades físicas lo hacen muy valioso para generar aleaciones conductoras del calor y la electricidad. Su uso más prometedor es por lo tanto, en la fabricación de baterías eléctricas recargables, automóviles también eléctricos y en la industria de la cerámica, el vidrio y los paneles solares. Sus sales tienen uso medicinal sobre todo en las depresiones y el trastorno bipolar.

¿Cómo se presenta en la naturaleza?

El descubrimiento del litio y el reconocimiento de tal como elemento es relativamente reciente, puesto que data de 1817, lo cual fue, sin embargo, antes aún de que Mendeléyv publicara la primera versión de la Tabla periódica de los elementos en 1869. Por esa razón el litio figuraba entre los 63 elementos que allí se incluían, y cuyo número crecería a lo largo del tiempo hasta los 118 que hoy comprende.

Ese descubrimiento se debe a Johann Arfvedson, que lo encontró en una petalita, mineral de fórmula LiAl (Si₂O₅)₂, que junto con el espodumeno y la lepidolita se extraían en una mina ubicada en la isla sueca de Utö. Al comienzo fueron infructuosos los intentos de separar el litio del mineral que lo contenía, y sólo fue años más tarde que eso se consiguió a través de la electrólisis del óxido de Li .que aplicaron William Thomas Brande y sir Humphrey Davy.

La producción económica comenzó en 1923, cuando la empresa Alemana Metallgesellschaft AG comenzó a aplicar la electrólisis de cloruro de litio y cloruro de potasio fundidos.

La presencia más recurrente del Li es en silicatos y fosfatos de rocas pegmatíticas, asociado con elementos como el aluminio, sodio, potasio, hierro, manganeso, flúor, boro y berilio, constituyendo especies minerales como el espodumeno y la petalita (aluminosilicatos de litio), seguidos por la lepidolita (mica de litio y potasio), ambligonita (aluminofosfato de litio y sodio), trifilita-litiofilita (serie de fosfatos de litio, hierro y manganeso), elbaíta (turmalina de litio), hectorita (arcilla de litio) y otras muchas que incluyen Li en menores cantidades relativas.

¿Cuáles son los principales productores mundiales de Litio?

Las pegmatitas litíferas se encuentran muy extendidas en el mundo, pero sólo constituyen verdaderos yacimientos en Australia, Estados Unidos y China. Otros países que tienen depósitos del mismo tipo, pero que pueden o no ser rentables según las circunstancias del mercado, son; Zaire, Namibia, Canadá, Rusia y Portugal.

Hay además arcillas de litio en algunas cuencas sedimentarias de edad cuaternaria que alguna vez estuvieron sujetas a actividad volcánica, y que correspondían a climas áridos, de las que pueden ser ejemplo, los depósitos del suroeste de los Estados Unidos, norte de México, Turquía y probablemente haya también en los Andes Centrales.

Hay reportes de hallazgos en aguas residuales de campos petroleros y en campos geotérmicos, y por supuesto en los salares como los de nuestro país, Argentina, que son muy importantes productores, a favor de la extracción relativamente sencilla.

En cuanto al posicionamiento en materia de producción, Argentina se encuentra en el el cuarto puesto, por detrás de Australia (que explota pegmatitas), Chile que forma parte del triángulo del Litio, y China que también lo extrae de pegmatitas.

¿Qué es el Triángulo del Litio?

Se denomina así al espacio que comprende los salares de Chile, Argentina y Bolivia, que en su conjunto producen entre el 65 y el 80% del litio que se extrae en el mundo.

En Chile se pueden mencionar las salmueras de Atacama y Maricunga, que lo posicionan inmediatamente detrás del primer productor, Australia.

El tercer salar más importante es el de Hombre Muerto en Argentina, donde hay también, y siempre en la Puna, gran cantidad de salares menores como los de Antofalla, Río Grande, Llullaillaco, Incahuasi, Pular, Arizaro, Centenario-Ratones, Diablillos, Pastos Grandes, Tolillar, Pozuelos, Rincón-Pocitos, Cauchari-Olaroz y Salinas Grandes-Guayatayoc.

En promedio, estas salmueras contienen alrededor de 0,229% de Li, concentrándose luego del tratamiento de evaporación y precipitación. hasta un 6%.

Para alcanzar esos tenores, se eliminan otras sales con disolventes específicos y la solución restante se trata con carbonato de sodio, generando el carbonato de Li, que se trata con ClH para generar la precipitación de ClLi, del cual se separa el Li metálico por electrólisis.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

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La reciente tragedia que ha dejado un lamentable saldo de más de 200 muertes humanas, y seguramente igual o más cantidad de pérdidas de vidas animales en Valencia, España, se relaciona con un sistema meteorológico complejo que hoy trataré de explicar de manera simplificada.

¿Qué significa el término DANA?

DANA es el acrónimo para Depresión aislada en niveles altos. Se acuñó como palabra de uso científico, en buena medida para reemplazar la expresión coloquial que antiguamente se utilizaba para designar estos procesos, la cual era «gota fría». Pero también se la seleccionó como un homenaje al meteorólogo Francisco García Dana, fallecido en 1984.

El concepto no es nuevo, pues con su antigua denominación ya la escuela meteorológica alemana liderada por Köpen lo había definido en 1886, bajo el nombre de «Kaltlufttropfen», que pese a significar «gotas de aire frío» se trasladó al español simplemente como gota fría.

¿Cómo es y cómo se genera una Dana?

La definición original de Köpen, ligeramente modificada por Sherhag podría traducirse como «una marcada depresión en altura, sin reflejo en superficie, en cuya parte central se encuentra el aire más frío».

Si bien más tarde se fue completando la definición, al aparecer mejores métodos de observación y seguimiento de los eventos meteorológicos, esta primera aproximación es probablemente la más comprensible y se puede aplicar bastante bien a lo que hoy se denomina DANA, porque reúne los dos requisito más básicos:

• Perturbación de altura (aproximadamente a partir de 5.500 m), y
• baja temperatura del aire en niveles medios de la troposfera.

Esto permite distinguirla de las depresiones de latitudes medias con sistemas frontales asociados en superficie.

Posteriormente se comprobó que esas depresiones de niveles altos sí tienen efectos sobre la superficie, manifestados esencialmente como anomalías en la presión, temperatura, estabilidad, nivel de precipitaciones, viento, etc.

Con respecto a su génesis, el proceso es sumamente complejo, pero en grandes lineamientos puede resumirse como sigue:

Ya en otros posts les he hablado de la existencia de una forma de circulación del aire atmosférico que sigue patrones más o menos definidos, tema que pueden repasar aquí.

Recuerden al menos que existen las denominadas corrientes en chorro, con distintos nombres y características según su posición sobre el planeta.

Entre ellos, el jet o chorro polar está asociado con vientos muy intensos, que superan ampliamente los 180 km/h. Este jet normalmente fluye de oeste a este rodeando a la Tierra y está limitado a un cinturón de latitudes medias. En el hemisferio norte, el flanco del viento, que se enfrenta al Polo contiene aire un poco más frío que en el otro flanco. Ocasionalmente el chorro, originalmente rectilíneo, se intensifica y se ondula, generándose una componente norte-sur muy marcada.

Esta situación puede conducir a un proceso de aislamiento y estrangulamiento de parte de la corriente circulante, que llega a cerrarse sobre sí misma.

Estamos entonces ante una DANA en ciernes.

¿Cuáles son los efectos posibles de una DANA?

Una DANA puede dar lugar a una gran variedad de fenómenos potencialmente destructivos, tales como vientos fuertes, precipitaciones intensas y tormentas.

Las precipitaciones intensas suelen producirse por los movimientos de convección en el seno de la depresión. Esta convección se potencia cuando hay una gran diferencia entre la temperatura de la superficie del territorio y la del interior de la DANA, lo cual puede dar lugar a fuertes tormentas.

En definitiva, las consecuencias de una DANA dependen tanto de su propia estructura como del contraste de temperaturas entre los niveles atmosféricos bajos y altos.

En el caso de España, las situaciones más peligrosas se dan precisamente al final del verano o comienzos del otoño, cuando el aire frío de los niveles altos se acerca al mar Mediterráneo, que conserva las mayores temperaturas, y aporta además un gran suministro de humedad por evaporación.
Generalmente en cada DANA, dos son las zonas principales de intensa precipitación. Una se origina en su propio centro, por la inestabilidad del núcleo de aire frío; y la otra en la región que se denomina “escudo baroclino”, correspondiente al frente de avance. Es allí donde las tormentas pueden durar muchas horas, o hasta días, ocasionando inundaciones.

Por otra parte, también como en toda evaluación de riesgo, si se pretende un abordaje completo, no puede descuidarse el análisis de la vulnerabilidad relacionada con la infraestructura y la ocupación del territorio.

¿Se trata de eventos frecuentes?

Si bien no son fenómenos tan corrientes, tienen una cierta periodicidad de la que no siempre se toma conciencia, porque no todas provocan daños de gran magnitud. No obstante, pueden mencionarse ocasiones en que sí tuvieron consecuencias trágicas, y que en el estado actual de conocimiento se atribuyen retrospectivamente a DANAS, con relativa certeza.

Como contexto general, antes de mencionar casos históricos casi seguramente ocasionados por DANAS, debemos señalar que estudios que se realizaron hacia 2005 en una región que abarca Europa occidental y el Atlántico oriental, revelan que se producirían unos quince de estos eventos anualmente, en promedio. No obstante hay una gran variabilidad interanual, con años en que se superan las veinte ocurrencias y otros en que apenas llegan a la decena. Se ha observado un aumento en el número de DANAS que ocurren en verano y otoño, en detrimento de las de primavera.

Debe hacerse notar que estos eventos se originan fundamentalmente en el hemisferio norte y en tres sitios preferentes: el Atlántico oriental, el Pacífico oriental y la zona de China.

Cumplido su ciclo, de entre uno y tres días normalmente, las DANA pueden debilitarse hasta desaparecer o ser absorbidas por sistemas más complejos.

Ahora repasemos algunos eventos de gran magnitud acontecidos en la península ibérica, que se atribuyen, a la luz del conocimiento actual, a DANAs, y que resultaron luctuosos.

La más antigua reconocida, sería la del 14 de octubre de 1879, cuando el río Segura se desbordó y causó más de mil muertos. El evento se habría debido a una depresión frente a las costas marroquíes atlánticas.

Otras inundaciones históricas achacables a DANAs son la de Valencia el 15 de octubre de 1957, y las de Alicante y Valencia de los días 19 y 20 de octubre de 1982, conocidas como la “pantanada de Tous”. En esa oportunidad, por la intensidad de las precipitaciones, cedió una presa, anegando varias poblaciones y provocando la muerte de decenas de personas. Nótese la consistencia en que se repiten en el mes de octubre.

Ya más próximas en el tiempo, pueden mencionarse las del 30 de septiembre de 1997, también en Alicante y el sur de la provincia de Valencia, cuando las lluvias torrenciales provocaron el desbordamiento de varios afluentes del Júcar. En esa ocasión hubo cuatro fallecidos.

Ya en el presente siglo, la comarca de la Marina Alta (Alicante) recibió precipitaciones torrenciales durante los días 12 y 13 de octubre de 2007, generando la crecida del río Girona. En este caso, se asume que coexistieron dos centros de depresión aislada en niveles altos, uno sobre el sureste de la península ibérica y otro en el Mediterráneo central.

En Septiembre de 2019 se produjo una DANA que llegó a durar cinco días, y asumió una trayectoria aún más errática de lo habitual, ya que se movió primero hacia el sur, y luego regresó hacia el norte, con lo cual llegó a castigar algunas poblaciones dos veces en ese lapso de tiempo.

¿Hay alguna vigilancia y alertas tempranas?

La predicción de estos episodios resulta todavía muy difícil, no obstante hay significativos avances gracias a los modelos globales de predicción del tiempo, como los que utiliza el Centro Europeo de Predicción de Medio Plazo (CEPPM), que realiza un monitoreo de las condiciones meteorológicas cada doce horas.

Con esa información se alimentan los sistemas de predicción probabilística. Esto permite a la Agencia Estatal de Meteorología en el caso de España, emitir notas informativas y avisos especiales con días de antelación, aunque sin que sea posible precisar la localización ni los montos máximos de precipitación que se podrían producir.

No obstante, estas alertas sirven para iniciar los protocolos de seguimiento y de preparación de los servicios de emergencia para una pronta respuesta en caso de necesidad; y para realizar recomendaciones a la población que podría verse afectada.

Actualmente los tratamientos de datos son cada vez más rápidos y completos, llegando a sucederse en minutos una vez que el fenómeno se ha iniciado, de modo que la población debe tomar muy seriamente toda advertencia emanada de autoridad competente.

¿Qué se puede agregar?

Sólo dos cosas, y en este caso relativas al evento particular acontecido en Valencia el mes pasado. La primera es lamentar que hayan comenzado los saqueos mostrando el peor costado de la condición humana.

La segunda es que, en contraste, también se ha iluminado la mejor arista humana: la solidaridad, según quedó demostrado por los miles de españoles que se movilizaron voluntaria y desinteresadamente para tender su mano generosa. Y es a propósito de esto que he dejado pasar algunos días para subir este post, fundamentalmente para que no se olvide la situación de los que lo han perdido todo. No es mucho lo que puedo hacer desde el otro lado del océano, pero al menos intento que otras noticias no desvíen la atención de la urgente ayuda que allí siguen necesitando. Mi abrazo a la distancia, hermanos valencianos.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio

Desde el lunes 14 de octubre al viernes 18 de octubre del 2024 estará abierta al público la muestra de registros fotográficos que revelan el proceso de construcción de los principales diques de Córdoba. La instalación está ubicada en el Patio Central de la sede Ciudad Universitaria de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la Universidad Nacional de Córdoba.

Más información.

AMS Annual Meeting 12 Jan 2025 – 16 Jan 2025

New Orleans , United States

Organizer: American Meteorological Society (AMS)

Event website

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Hace apenas un par de días se cumplieron 18 años de un descubrimiento importante, lo que servirá de excusa para salirnos un poco de lo estrictamente geológico, aunque viene al caso, porque a los geólogos nos interesa el contexto del planeta que nos desvela.

¿De qué efeméride hablamos?

El 9 de marzo de 2006, la sonda Casini descubre evidencias de la presencia de agua en estado líquido en Enceladus, uno de los satélites de Saturno.

La sonda Cassini es el resultado de un proyecto conjunto en el que participan la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la italiana (ASI), y se encontraba orbitando Saturno desde 2004.

¿Qué sabemos de Enceladus?

Enceladus, a veces castellanizado como Encélado es por orden de tamaños decrecientes, el sexto satélite de Saturno, con un diámetro muy poco superior a los 500 km.

Se lo conoce desde un tiempo relativamente reciente, ya que fue descubierto el 28 de agosto de 1789 por William Herschel, al aplicar la ley de Titius Bode de la que ya hemos hablado.

La temperatura media de su superficie ronda los -190°C, por lo cual está cubierto por una capa de hielo reciente que refleja casi toda la luz solar incidente, lo que mantiene las condiciones de frío extremo.

Se han observado en él toda una variedad de paisajes de diferentes edades, topografías y seguramente orígenes.

¿Hubo indicios previos a este descubrimiento?

Ya en los años 80 las sondas Voyager pasaron muy cerca del satélite, despertando interés por la presencia de rasgos relacionables con una dinámica hídrica.

Entre 2004 y 2005, la sonda Cassini comenzó una serie de aproximaciones que revelaron nuevos detalles, tales como la presencia de criovolcanes próximos al polo sur del satélite.

En marzo del 2006 pudo establecerse que existen geoformas similares a géiseres, que arrojan emisiones de vapor de agua, algunas otras sustancias volátiles, y también material sólido compuesto en parte por cristales de cloruro de sodio y partículas de hielo.

Ese hielo es en parte responsable de los anillos que circundan a Saturno, pues cuando las emisiones son muy violentas, las partículas heladas escapan a mayor distancia del centro del campo gravitacional, y permanecen orbitando en el espacio exterior del planeta.

¿Cómo se prueba la existencia de agua en Enceladus?

Al aproximarse la sonda Cassini a Saturno, se estableció que el sistema del planeta y sus lunas contiene una gran cantidad de átomos de oxígeno libre. En un primer momento el fenómeno resultó desconcertante, hasta que se descubrió que Enceladus emite gran cantidad de moléculas de agua que se disocian luego en oxígeno e hidrógeno.

Pero lo más interesante es la presencia de iones negativos de agua en el satélite, es decir de átomos con más electrones que protones.

Esos iones sólo se han descubierto hasta ahora en la Tierra,  en Titán, (el satélite más grande de Saturno), en algunos cometas, y en Enceladus. En la Tierra se atribuye la existencia de estos iones negativos a los violentos movimientos del agua en los océanos. Por extensión se asume que debajo de la superficie de Enceladus podría existir un océano que constituiría una capa entre el hielo de la superficie y el núcleo rocoso, cuyo espesor se calcula en unos diez kilómetros.​

¿Qué se puede agregar?

Si bien esto también sucede en otros satélites, en este caso, dado el tamaño del cuerpo, las capas de agua líquida podrían estar a unas pocas decenas de metros bajo la superficie.

En abril de 2017 la NASA confirmó también la existencia de géiseres y fumarolas que expulsan vapor de agua acompañado de elementos químicos que harían factible la posibilidad de vida microbiana.

Si se analiza la confluencia de agua líquida en abundancia, una fuente de energía, y la presencia de moléculas complejas que incluyen átomos carbono en largas cadenas, la existencia o generación de alguna forma de vida es una posibilidad que se está teniendo en cuenta. 

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