Cristales del tamaño de un ser humano se formaron de maneras particularmente extrañas

Nuevas pistas sobre los cambios climáticos antiguos revelan la posible historia del origen de la Geoda Pulpí de España, una de las más grandes del mundo.

Tuesday, January 7, 2020,
Por Robin George Andrews
La geóloga Milagros Carretero se mueve a través de la gigantesca Geoda Pulpí en España en ...
La geóloga Milagros Carretero se mueve a través de la gigantesca Geoda Pulpí en España en agosto de 2019.
Fotografía de Jorge Guerrero, AFP, Getty Images

Los huecos brillantes llenos de cristales refulgentes, denominados geodas, a menudo se perciben como pequeños objetos que pueden caber cómodamente en una estantería. Pero algunos se parecen más a catedrales gigantescas llenas de un bosque de torres vidriosas.

La Geoda Pulpí, encontrada dentro de una mina de plata abandonada en 1999 en la provincia española de Almería, es una de las más grandes del mundo. Es una cavidad de aproximadamente 11 metros cúbicos de volumen, con paredes adornadas con imponentes cristales de yeso de hasta casi dos metros de largo. Debido a las impresionantes dimensiones de este templo de agujas transparentes, los científicos han ansiado saber cómo se forjó.

Como informan a fin de 2019 en la revista Geology, Juan Manuel García-Ruiz de la Universidad de Granada y sus colegas sospechan que su formación involucró una combinación de química caníbal, pequeños cristales que sus hermanos mayores festejaban y un antiguo cambio climático. 

En el nuevo estudio, García-Ruiz también aplicó técnicas de investigación a partir de su análisis previo de un sitio con especímenes aún más grandes: la Cueva de los Cristales, que cuenta con cristales de yeso de 11 metros de altura en la mina Naica de México. Con más investigación, nuestra comprensión de las geodas gigantes mejorará con el tiempo y eso es importante.

"Para mí, los cristales gigantes de Naica, o la geoda de Pulpí, son como las pirámides egipcias", dice García-Ruiz. Todos son monumentos notables, pero esas geodas son eones en proceso y son literalmente insustituibles. "Al descifrar sus misterios, los apreciaremos y preservaremos mejor los eones que estén por venir", agrega. 

Recetas para geodas

"No existe una sola forma para formar una geoda", dice Gabriela Farfan, mineralogista ambiental en el Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian que no participó en el estudio. 

Una cavidad de roca (agujeros que alguna vez fueron burbujas de gas que escapan del magma, grietas creadas por la actividad tectónica, etc.) se infiltra con fluidos hidrotermales. Una vez adentro, sus elementos disueltos pueden cristalizarse en las paredes. Las temperaturas estables, muchos ingredientes y una gran cantidad de tiempo tienden a dar lugar a cristales más grandes.

El yeso no es una excepción. Su compuesto químico contiene sulfato de calcio, junto con múltiples moléculas de agua. Luego tienes anhidrita, que es sulfato de calcio sin agua. Por debajo de los 58 grados Celsius, el yeso es el compuesto más estable, y la anhidrita se disuelve sin esfuerzo en el agua, creando los bloques de construcción para el yeso. Cuando se pierde el agua, el yeso se cristalizará.

Sin embargo, el yeso tiene una aptitud particular para formar cristales especialmente colosales, dice Mike Rogerson, un científico de sistemas de la Tierra en la Universidad de Hull que no formó parte del trabajo. El maquillaje de cristal de yeso puede acomodar mucha agua, produciendo mucho volumen con una masa relativamente pequeña de anhidrita.

Sin embargo, esta característica por sí sola no puede explicar los cristales de Geoda Pulpí de tamaño humano.

Clima favorable para cristales

La anhidrita de Pulpí se depositó hace unos 250 millones de años, durante el período Triásico, cuando existió el supercontinente Pangea y comenzó el surgimiento de los dinosaurios. El momento del crecimiento del yeso es más difícil de precisar, porque los cristales contienen pocas impurezas que se pueden registrar, pero una tapa de carbonato con fecha radiométrica por encima de los cristales significa que se formaron a más tardar hace 60.000 años. Según el momento de la deformación tectónica en el sitio, comenzaron a crecer no antes de hace dos millones de años.

Los minerales de alta temperatura como la barita y la celestina aparecieron primero. Pero el sistema hidrotermal caliente finalmente disminuyó. Las temperaturas cayeron por debajo de ese umbral crítico de 58 grados y finalmente se establecieron en 20 grados durante mucho tiempo. Con condiciones tan perfectas disponibles, el yeso cristalizó en masa.

También se cree que una extraña peculiaridad química conocida como la maduración de Ostwald es en parte responsable de su gran tamaño. En esta sopa química, los cristales de yeso más pequeños se disuelven en la mezcla, donde sus ingredientes se canibalizan en los cristales más grandes, lo que aumenta su crecimiento.

Al mismo tiempo, el entorno subterráneo experimentó oscilaciones de temperatura en escalas de tiempo geológicas, apenas avanzando poco a poco por encima y por debajo de 20 grados. Durante tiempos ligeramente más cálidos, esos cristales más pequeños se disuelven más fácilmente. Durante épocas algo más frías, los cristales más grandes crecen más. El efecto general de esto, dice García-Ruiz, es amplificar el proceso de maduración.

En cuanto a lo que causó fluctuaciones de temperatura tan pequeñas en escalas de tiempo tan largas, el equipo señala con el dedo los ciclos naturales de calentamiento y enfriamiento del planeta, impulsados por las oscilaciones en la circunnavegación del sol de la Tierra.

Señal de los tiempos

La crónica de la evolución de Pulpí fue más problemática que en la Cueva de los Cristales en Naica, que todavía es un sitio hidrotermal activo, dice García-Ruiz. Los cristales todavía están creciendo, lo que hace que la ingeniería inversa de su evolución sea un poco más fácil. La actividad hidrotermal de Pulpí se ha extinguido, haciéndolo más parecido a un fósil. 

Quizás debido a esta dificultad, no todo sobre la historia de la Geoda Pulpí es tan claro como el cristal.

El trabajo experimental de elaboración de cristales en un laboratorio sugiere que estos cambios de temperatura, no la maduración de Ostwald, son el mecanismo dominante que crea cristales grandes, señala Farfan. Dicho esto, los cristales de Pulpí se formaron a diferentes temperaturas y fueron significativamente más grandes que los cristales de laboratorio, por lo que es difícil decir si siempre se aplican las mismas reglas.

Rogerson señala que las fluctuaciones climáticas de temperatura podrían no ser capaces de alterar significativamente el medio ambiente alrededor de una geoda subterránea. En cambio, es plausible que los cambios en el entorno geotérmico subyacente provoquen estos cambios de temperatura que impulsan el crecimiento.

Sin embargo, el cambio climático puede haber tenido un papel que desempeñar. Los tiempos más cálidos y húmedos empaparían el sitio con más agua y promoverían la disolución de la anhidrita, dice. Los tiempos más fríos y secos permitirían que cristalizara gran cantidad de yeso.

Rogerson agrega que aprecia este intento de desentrañar la historia del origen de esta geoda, o de cualquier geoda gigante, para esta cuestión. Debido a que sus historias de desarrollo pueden ser inciertas, a veces falta la ciencia detrás de ellas y lo que se comunica al público.

 

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