Anar al contingut

Géiser

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Géiser
Géiser Clepsydra en Yellowstone.

Un géiser (de Geysir, nom d'una terma en Haukadalur, Islàndia, el nom de la qual a la seua volta prové del verp islandés geysa, 'emanar')[1][2] és un tipo especial de font hidrotermal que emet periòdicament una columna d'aigua calenta i vapor a l'aire. El famós Geysir d'Islàndia és el que ha donat el nom comú de géiser a estes fonts termals. Des de 2006, el Geysir està acordonat per motius de seguritat. Un atre famós géiser que es troba a 25 m, el Strokkur, es pot vore expulsant chorrada d'aigua calenta cada 14 minuts. En el parc d'Haukadalur es troben un total de sis géiseres. La formació de géiseres requerix una hidrogeología favorable que existix solament en algunes parts del planeta, per lo que són un fenomen prou estrany. Existixen prop de 1000 al voltant del planeta, dels quals casi la mitat estan ubicats en el parc nacional de Yellowstone, Estats Units.[3]

L'activitat d'erupció dels géiseres pot canviar o cessar per la deposición de minerals dins dels conductes —canonades— interns del géiser, en intercanviar funcions en fonts termals propenques, per l'influència de terremots, o a causa de l'intervenció humana.[4]

Erupció

1. El vapor ix de l'aigua calenta
2. L'aigua s'escomença a desbordar
3. La tensió superficial es trenca
4. L'aigua lliberada és expulsada cap a dalt i retorna

L'activitat dels géiseres, com tota activitat de font termal, és causada pel contacte entre l'aigua superficial i roques calfades pel magma ubicat subterráneamente. L'aigua calfada geotérmicamente retorna a la superfície per convecció per mig de roques porosas i fracturades. Els géiseres es diferencien de les demés fonts termals per la seua estructura subterrànea; molts consistixen en una chicoteta obertura a la superfície conectada en un o més tubos subterràneus que conecten en les reserves d'aigua. A mida que el géiser s'ompli, l'aigua més superficial es va gelant, pero per lo estret del conducte, el refredat conectiu de l'aigua en la reserva és impossible. L'aigua freda de la superfície és pressionada des d'avall per l'aigua calenta, assemblant-se a la tapa d'una gorc a pressió, fent que l'aigua de reserva es sobrecaliente, mantenint elíquit a temperatures superiors a la seua punt d'ebullició. Per últim, la temperatura del fondo del géiser comença a pujar alcançant el punt d'ebullició; les bombetes del vapor ascendixen fins a la punta del conducte. En travessar el cràter del géiser, una miqueta d'aigua es desborda i esguita cap a fòra, reduint l'esgambi de la columna i la pressió de l'aigua que hi ha davall. En est escape de pressió, l'aigua sobrecalentada es mescla en el vapor, ebulliendo violentament per la columna. La bromera resultant entre el vapor i l'aigua calenta és expulsada fòra del géiser. L'aigua restant en el géiser es va gelant i l'erupció finalisa; l'aigua calenta es comença a filtrar novament dins del depòsit, i el cicle comença de nou. La duració de les erupció i el temps entre una i una atra varien segons el géiser; Strokkur en Islàndia entra en erupció alguns segons cada 14 minuts, mentres que el Grand Geyser en els Estats Units eclosiona durant uns 10 minuts cada 8 o 12 hores.

Tipos de géiser

Erupció del géiser White Dome, en Yellowstone.
Vixen Geyser en Yellowstone.

Hi ha dos tipos de géiser:

  • géiseres de font, que expulsen estanys d'aigua, típicament en séries d'explosions intenses, inclús violentes.
  • géiseres de con, que expulsen cons o montículs d'aglomerados silíceos (també coneguts com geiserita), habitualment en chorrada estables que duren des d'uns pocs segons a molts minuts. Old Faithful, provablement el més famós géiser del Parc Nacional de Yellowstone, és un eixemple de géiser de con. Les intenses forces transitòries dins dels géiseres són la principal raó de la seua rarea. Hi ha moltes zones volcàniques en el planeta que tenen fonts termals, gorcs de fanc (solfataras) i fumarolas, pero molt poques tenen géiseres. Açò es deu a que en molts llocs, inclús a on existixen atres condicions per a l'activitat de géiseres, les estructures de roques són dèbils, i les erupció erosionen els canals i destruïxen ràpidament els géiseres. La majoria dels géiseres es formen en llocs a on hi ha roques volcàniques com la riolita, la qual es dissol en aigua calenta i forma depòsits minerals cridats aglomerados silíceos, o geiseritas, junt a l'interior dels sistemes d'encanyat. A través del temps, estos depòsits consoliden la roca fermament, reforçant les parets del canal i permetent-li al géiser persistir. Els géiseres són un fenomen prou fràgil i si alguna condició en el seu ambient canvia poden «morir». Molts géiseres han segut destruïts degut a que la gent tira desperdicis i enrunes en ells; uns atres han cessat les seues erupció motivat a la reducció de l'aigua per part del consum de plantes d'energia geotèrmica. el Gran Geysir d'Islàndia tenia periodos d'activitat i repòs. Durant els llarcs periodos de repòs, les erupció varen ser induïdes artificialment pels humans —sempre per a ocasions especials— en l'adició de tensoactius en l'aigua. Estes activitats varen ser cessades ya que els erupció forçades varen danyar l'estructura del géiser, especialment el sistema d'encanyat. Després d'un terremot en Islàndia en el 2000, el géiser es va tornar en certa manera més actiu. Al principi el géiser entrava en erupció prop d'huit voltes per dia. En juliol de 2003, Geysir entrava en erupció vàries voltes per semana. Els colors específics d'un géiser deriven del fet de que a pesar d'existir aparents condicions severes, a sovint es troba vida dins d'ells (i inclús en hàbitats de temperatures més elevades) en la forma de procariota termofílicas. Cap de les eucariota conegudes pot sobreviure en ambients sobre els 60 °C. En els anys 1960, quan l'investigació de la biologia de géiseres va aparéixer per primera volta, els científics estaven convençuts de que cap forma de vida podia sobreviure en temperatures superiors a 73 °C —ellímit superior per a la supervivència de les cianobacterias, ya que l'estructura de proteïnas importants i l'àcit desoxirribonucleico es destruirien–. La temperatura òptima per a la bactèria termofílica se situe inclús per baix de l'anterior, prop dels 55 °C. No obstant, les observacions varen provar que és possible la vida en temperatures elevades, inclús algunes bactèries preferixen temperatures superiors al punt d'ebullició de l'aigua. Dotzenes d'eixes bactèries són conegudes hui en dia. Les termófilas preferixen temperatures entre 50 i 75 °C. Entre estes, la primera en descobrir-se i la més important per a la biotecnología és Thermus aquaticus. Les bactèries hipertermófilas creixen en temperatures superiors als 75 °C i fins a 110 °C. Com tenen enzimes que mantenen la seua activitat inclús a elevades temperatures, han segut usades com a font de ferramentes termoestables, que són importants en medicina i biotecnología, per eixemple per a crear antibiòtics, plàstics, detergents (per l'us d'enzimes estables a la calor com lipasas, pulanasas i proteasas), i productes fermentats (l'etanol és produït). El fet de que eixe tipo de bactèries existixquen dona esperances de trobar vida en uns atres objectes astronòmics, dins o fòra del nostre sistema solar.

Número i distribució

Artícul principal → .


Erupció del géiser Castle, en el parc nacional de Yellowstone.
Géiser en Sol de Matí, a una altitut de 4850 m s. n. m., en el suroest de Bolívia.
Géiser en El Tatio, a una altitut de 4200 m s. n. m., en el nort de Chile.

Els géiseres són prou rars, requerint una peculiar combinació d'aigua i calor. Esta combinació existix en pocs llocs de la Terra, prop d'àrees volcàniques actives en magma pròxim a la superfície. Els huit camps de géiseres més grans del món són els següents:

  1. Parc nacional de Yellowstone, Wyoming, Estats Units.
  2. Reserva natural Kronotski, Península de Kamchatka, Rússia.
  3. El Tatio, Regió d'Antofagasta, Chile.
  4. Zona Volcànica Taupo, Waikato, Nova Zelanda.
  5. Haukadalur, Vesturland, Islàndia.
  6. Valle dels Géiseres, Departament de Tacna, Perú.
  1. Volcà Copahue,[5] Província del Neuquén - Alt Biobío, Argentina - Chile
  2. Sol de Matí, (a una altitut de 4850 m s. n. m.) Departament de Potosí, Bolívia.
  3. Maguarichi, Chihuahua, Mèxic. V3G3+27 Pedres de Lumbre, Chihuahua (google maps)

Va haver dos grans camps de géiseres en Nevada —Beowawe i Steamboat Springs— pero varen ser destruïts per l'instalació de plantes d'energia geotèrmica prop delloc. Despuix de l'instalació de les plantes, les perforació varen reduir la calor i l'aigua subterrànea acumulada fins al punt que l'activitat dels géiseres no va poder seguir. Hi ha atres géiseres individuals al voltant del món, en Califòrnia, El Salvador, Perú, Bolívia, Mèxic, Brasil, Dominica, Azores, Kènia i Japó, pero no més agrupacions d'ells.

  • Yellowstone és el camp hidrotermal més gran, en centenars de fonts termals, i entre trescents i cinccents géiseres. Yellowstone té al géiser més alt (Steamboat Geyser en Norris Geyser Basin) i el més conegut (Old Faithful en Upper Geyser Basin). Molts géiseres de Nova Zelanda han segut destruïts en l'últim sigle. Mentres que uns atres s'han extinguit o tornat inactius per causes naturals. La major reserva és Whakarewarewa en Rotorua. Dos terços dels géiseres d'Orakei Korako varen ser inundats per l'assut hidroelèctric d'Ohakuri en 1961. El camp Wairakei es va perdre per una planta geotèrmica en 1958. El camp Taupo Spa es va perdre quan el nivell del riu Waikato va ser alterat en els anys 1950. El camp Rotomahana va ser destruït per l'erupció del mont Tarawera en 1886. el Géiser Waimangu que va existir entre 1900 i 1904 va ser el géiser més gran jamai conegut. Va deixar d'estar actiu luego que una solsida cobrira el seu cràter. Uns pocs géiseres encara existixen en la zona volcànica de Taupo com Ketetahi, Tokaanu i Waiotapu.

Erupció extraterrestres

Els géiseres no són un fenomen exclusiu del planeta Terra. Fonts que expulsen nitrogen líquit han segut observades en Salamandra, lluna de Neptú. Estos fenomens han segut denominats com géiseres. En Salamandra, els géiseres semblen ser conduïts per la calor solar en lloc d'energia geotèrmica. El nitrogen, en estat líquit per una espècie d'efecte hivernàcul, pot alcançar l'altura de 8 km en ser expulsat. La missió Cassini-Huygens ha demostrat que la lluna Encélado de Saturn posseïx verdaders géiseres d'aigua, sent clarament fotografiats, en un eixemple dels cridats criovolcans. Els experts consideren que algun fenomen (encara per explicar) calfa el subsol gelat de la lluna i forma reservorios d'aigua líquida, que per pressió acumulada apleguen a trencar el gèl superficial i abocar-se en l'espai del Anell I de Saturn. De fet es creu que dit Anell I està fet de les eyeccions d'Encélado.

Géiseres en Salamandra

Les taques obscures en la superfície de Salamandra es deuen al material expelido per géiseres.

Una de les grans sorpreses de l'exploració del Voyager 2 en Neptú en 1989 va ser el descobriment de géiseres en la seua lluna, Salamandra. Els astrònoms varen divisar vapor que s'estenia uns 8 km sobre la superfície, i material depositat a uns 15 km curse avall. Tots els géiseres observats estaven ubicats entre els 40° i 60°S, propenc a la part subpolar de Salamandra. Açò indica que el calfament solar, encara que dèbil per la distància, provablement té un rol crucial. Açò ocorre ya que la superfície de Salamandra consistix provablement en una capa semitransparent de nitrogen gelat, lo que crea una espècie d'efecte hivernàcul, calfant el material gelat situat per baix de la capa fins que trenca la superfície en una erupció. Un increment de la temperatura de sol 4 K per damunt de la temperatura ambiente de la superfície, situada en 38 K, pot provocar erupció a dites altures observades. L'energia geotèrmica pot ser important també. Excepcionalment per a un satèlit gran, Salamandra orbita al voltant de Neptú en una òrbita retrograda—la qual cosa significa que es mou en la direcció contrària a la rotació de Neptú. Açò genera forces de marea que estan provocant que l'òrbita de Salamandra decaiga, lo que implica que en varis mils de millons d'anys alcançarà el seu llímit de Roche[6] en Neptú. Les forces de marea poden inclús generar calor dins de Salamandra, de la mateixa manera en el que la gravetat del planeta Júpiter genera forces de marea en la lluna Ío que conduïxen la seua extrema activitat volcànica. Cada erupció d'un géiser de Salamandra pot durar fins a un any, i durant este temps, prop de 0,1 km³ de material pot ser depositat en la direcció del vent. Les imàgens del Voyager de l'hemisferi sur de Salamandra mostren moltes ralles de material obscur depositat per l'activitat dels géiseres.

Biologia

Piscina blava surrealista rodejada d'una vora taronja sobre un fondo púrpura.
Els hipertermófilos produïxen alguns dels colors lluents de Grand Prismatic Spring, Parc Nacional de Yellowstone.

Els colors específics dels géiseres deriven del fet de que, a pesar de les condicions aparentment dures, a sovint es troba vida en ells (i també en uns atres hàbitats calentes) en forma de procariotas termófilos. Cap eucariota conegut pot sobreviure per damunt de 60 grados Celsius (140 °F).[7]. En la década de 1960, quan va aparéixer per primera volta l'investigació de la biologia dels géiseres, els científics estaven generalment convençuts de que cap forma de vida pot sobreviure per damunt d'uns 73 grados Celsius (163.4 °F) -ellímit superior per a la supervivència de les cianobacterias, ya que es destruiria l'estructura de les proteïnes celars clau i l'àcit desoxirribonucleico (ADN). La temperatura òptima per a les bactèries termófilas es va situar encara més baixa, entorn a 55 °C.[7]

No obstant, les observacions varen demostrar que és realment possible que existixca vida a altes temperatures i que algunes bactèries inclús preferixen temperatures superiors al punt d'ebullició del aigua. Es coneixen dotzenes de bactèries d'este tipo.[8]

Els termófiloss preferixen temperatures de 50 a 70 grados Celsius (122 a 158 °F), mentres que els hipertermófiloss creixen millor a temperatures tan altes com 80 a 110 grados Celsius (176 a 230 °F). Com tenen enzimes termoestables que conserven la seua activitat inclús a altes temperatures, s'han utilisat com a font de ferramentes termoestables, que són importants en medicina i biotecnología,[9] per eixemple en la fabricació d'antibiòticss, plàsticss, detergentss (per mig de l'us d'enzimes termoestables lipasas, pullanasas i proteasas), i productes de fermentació (per eixemple es produïx etanol). Entre elles, la primera descoberta i la més important per a la biotecnología és Thermus aquaticus'.[10]

Vore també

Referències

  1. ↑ Merriam-Webster Online Dictionary. «Geyser» (en anglés). Consultat el 7 de giner de 2011.
  2. ↑ Harper, Douglas. «OnlineEtymologyDictionary: Geyser» (en anglés). Consultat el 7 de giner de 2011.
  3. ↑ «Sobre els géiseres.»
  4. ↑ Bryan, T. Scott (1995). The geysers of Yellowstone. Niwot, Colorat: Prensa de l'Universitat de Colorat. ISBN 0-87081-365-X.
  5. ↑ Pesce, Abel. 1989. «Evolució Volcano-tectònica del complex efusivo Copahue-Caviahue i el seu model geotèrmic preliminar.» Ene-dic 1989. Associació Geològica Argentina, Rev., Vol. XLIV (n.º 1-4): págs. 307-327. ISSN 0004-4822
  6. ↑ [1]
  7. ↑ 7,0 7,1 Lethe I. Morrison, Fred W. Tanner; Studies on Thermophilic Bactèria
    • Botanical Gazette, Vol. 77, No. 2 (abr., 1924), pp. 171-185
  8. ↑ Michael T. Madigan i Barry L. Marrs; Extremophiles [2] archivat en Wayback Machine. atropos. as. arizona. edu Recuperat el 2008-04-01
  9. ↑ Vielle, C.; Zeikus, G. J. Hyperthermophilic Enzymes: Sources, Uses, and Molecular Mechanisms for Thermostability. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 2001, 65(1)', 1-34.
  10. ↑ Uses of Thermophilic Cellase [3] archivat en Wayback Machine. University of Delaware, Retrieved on 2008-03-29 [4] archivat en Wayback Machine.

Bibliografia

  • Glennon, J. A., Pfaff, R. M. (2003). The Extraordinary Thermal Activity of El Tatio Geyser Field, Antofagasta Region, Chile, Associació d'Observació i Estudi de Géiseres (GOSA) Transaccions, vol 8. pp. 31-78.
  • Rinehart, J. S. (1980) Geysers and Geothermal Energy. Springer-Verlag, 223 p.
  • Schreier, Carl (2003). Yellowstone's geysers, hot springs and fumaroles (Field guide) (2ª ed.). Homestead Pub. ISBN 0-943972-09-4.

Enllaços externs

Commons

Géiser en el Viccionari.


Obtingut de «https://lenciclopedia.org/w/index.php?title=Géiser&oldid=1600546»