El Parque Nacional de Yellowstone es más famoso por Old Faithful, un géiser con erupciones periódicas bastante predecibles que deleitan a los turistas visitantes. Pero también alberga muchas otras características geotérmicas como Doublet Pool, un par de fuentes termales conectadas por un pequeño cuello con el equivalente geotérmico de un pulso. La piscina «golpea» cada 20-30 minutos, lo que hace que el agua vibre y el suelo se estremezca. Investigadores de la Universidad de Utah han medido esos ciclos de golpes con sismómetros para aprender más sobre cómo cambian con el tiempo. Entre otros hallazgos, descubrieron que los intervalos de silencio entre golpes se correlacionan con la cantidad de calor que fluye hacia la piscina, según un nuevo artículo publicado en la revista Geophysical Research Letters.

«Sabíamos que Doublet Pool golpea cada 20-30 minutos», dijo el coautor Fan-Chi Lin, geofísico de la Universidad de Utah. “Pero no había mucho conocimiento previo sobre qué controla la variación. De hecho, no creo que muchas personas se den cuenta de que el intervalo de golpes varía. La gente presta más atención a los géiseres”.

El elaborado sistema hidrotermal de Yellowstone es el resultado de la interacción de aguas subterráneas poco profundas con el calor de una cámara de magma caliente. El sistema cuenta con unas 10.000 características geotérmicas, que incluyen respiraderos de vapor (fumarolas), ollas de barro y terrazas de travertino (roca blanca calcárea), así como géiseres y aguas termales.

En el caso de los géiseres, las altas presiones evitan que el agua profunda hierva. Pero a medida que sube el agua caliente, la presión disminuye y se forman burbujas de vapor, que se expanden hasta que son demasiado grandes para pasar a través del estrecho conducto del géiser cerca de la superficie. Finalmente, las burbujas alcanzan un umbral crítico y el géiser comienza a desbordarse. La presión cae bruscamente y el agua hierve, produciendo grandes cantidades de vapor que expulsan un chorro de agua caliente por la ventilación en una de esas erupciones que agradan a la multitud. Y luego el ciclo comienza de nuevo.

Por el contrario, la mayoría de las aguas termales mantienen un equilibrio hidrodinámico bastante estable. El agua sobrecalentada se enfría cuando llega a la superficie, se hunde y es reemplazada por agua más caliente desde abajo, por lo que el agua nunca alcanza la temperatura requerida para desencadenar una erupción. Sin embargo, algunas fuentes termales, como Doublet Pool y Iodine Pool en Nueva Zelanda, tienen esos misteriosos golpes periódicos que se asemejan al patrón de erupción periódica de un géiser: cuando las burbujas de vapor de agua caliente alcanzan las partes frías superiores del conducto, colapsan repentinamente con un golpe. .

Al estudiar Doublet Pool, Lin y sus coautores esperaban aprender más sobre los procesos hidrotermales dinámicos de Yellowstone. Querían explorar específicamente qué controla las variaciones que ocurren durante la erupción del géiser o los ciclos de golpeteo de las aguas termales, por lo que decidieron concentrarse en medir los intervalos de silencio entre golpes. Desde el otoño de 2015 hasta noviembre de 2021, realizaron varios experimentos de muestreo con geófonos instalados cerca de Doublet Pool. También recopilaron datos de temperatura en noviembre de 2021 y datos de presión para monitorear los cambios en los niveles de agua durante cuatro días en abril de 2022.

Lin y otros. descubrió que los intervalos de silencio variaban no solo de año en año, sino también de hora en hora o de día en día. Por ejemplo, el intervalo fue de alrededor de 30 minutos en noviembre de 2016, pero solo 13 minutos en septiembre de 2018, aumentando a unos 20 minutos en noviembre de 2021. Da la casualidad de que el 15 de septiembre de 2018, el cercano Ear Spring entró en erupción por primera vez desde 1957. , y después, el agua de Doublet Pool hirvió. Todo ese calor y presión habían disminuido en 2021, según los autores, por lo que el intervalo de silencio de Doublet Pool comenzó a volver a su lapso normal de 30 minutos.

En cuanto a las variaciones diarias y horarias, los autores sugieren que podría haber una correlación con la velocidad del viento. Las velocidades más altas del viento parecen correlacionarse con intervalos de silencio más largos, lo que significa que el viento está eliminando de alguna manera la energía térmica del agua, como si soplara una taza de café caliente. “En este momento, estamos tratando la piscina como un sistema completo, lo que significa que la energía que se extrae de la superficie dificulta que el sistema acumule suficiente energía para golpear”, dijo Lin. «Una posibilidad es que la piscina esté convectándose activamente, por lo que el enfriamiento cerca de la superficie puede afectar el fondo de la piscina en una escala de tiempo relativamente corta».

Los autores también pudieron calcular la tasa de calentamiento y la cantidad de calor necesaria para desencadenar golpes en Doublet Pool: alrededor de 3 a 7 megavatios de energía, el equivalente a la producción de energía de 100 hornos domésticos. Esto, a su vez, les permite usar el intervalo de silencio como un termómetro, midiendo cuánto calor entra en la piscina. (Más calor equivale a intervalos más cortos).

DOI: Cartas de investigación geofísica, 2023. 10.1029/2022GL101175 (Acerca de los DOI).

Imagen del listado por WikiBunny11/CC BY-SA 4.0

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