Lo que los dulces pueden enseñarnos sobre el origen de los misteriosos bosques de piedra

Un asombroso fenómeno geológico, dulcemente explicado.
Lo que los dulces pueden enseñarnos sobre el origen de los misteriosos bosques de piedra

Después de negarse a casarse con el hijo de un cacique local, una joven llamada Ashima fue secuestrada por su despreciado pretendiente y llevada al desierto. Su verdadero amor, Ahei, salvó el día al derrotar al secuestrador en un combate de canto de tres días, pero en el camino de regreso a su aldea, Ashima se ahogó en una inundación. Según la tradición china, este es el origen de la icónica piedra Ashima del Bosque de Piedras de Shilin, una formación rocosa monolítica que se asemeja a una mujer en pañuelo que lleva una cesta de bambú.

Formaciones rocosas de otro mundo como ésta, conocidas como “bosques de piedra”, también se pueden encontrar en Madagascar y Rusia, pero el proceso que da a algunas de ellas puntas distintivamente puntiagudas, como la de Ashima, ha escapado a una explicación sencilla. “Sabemos que [los bosques] generalmente se forman a partir de la disolución del lecho rocoso”, dice Christopher Groves, hidrogeólogo de la Universidad de Kansas Occidental, “pero lo que no se conoce claramente con un alto nivel de detalle es por qué ocurren estas diferentes formas”. Un equipo de matemáticos y estudiantes de la Universidad de Nueva York (NYU), armados con caramelos duros y agua, piensan que tienen una respuesta dulce y fácil a esa pregunta persistente.

The rock formation known as the Ashima Stone is said to resemble a woman carrying a basket. Se dice que la formación rocosa conocida como la Piedra de Ashima se parece a una mujer que lleva una cesta. Fotografía de Flickr/Kent Wang

“Todos los demás en el departamento están haciendo buenos y saludables cálculos y trabajo de pluma y papel”, dice Leif Ristrophhead del Instituto Courant de Ciencias Matemáticas de la Universidad de Nueva York, “y nosotros también lo hacemos, pero también tenemos un laboratorio húmedo”.

Fue mientras estudiaba la dinámica de fluidos en el laboratorio húmedo que el equipo de Ristroph hizo un sorprendente descubrimiento. “Hemos estado jugando con caramelos duros durante años”, dice, explicando que debido a que es un sólido poroso y amorfo, es una buena “piedra de imitación”. “Lo que encontramos fue que cuando tomas un cilindro de caramelo y lo dejas en agua, después de una hora más o menos se habrá disuelto en un pico súper afilado”. Con una punta que mide 10 micrones de ancho, una décima parte del ancho de un cabello humano, “afilado” puede ser una subestimación. “El estudiante de posgrado que es el primer autor del trabajo, Jinzi Mac Huang, se cortó la primera vez que hicimos estos experimentos”, añade, “así que eso llamó nuestra atención”.

Llegaron a comprender que a medida que el agua que rodea al caramelo se vuelve pesada con el azúcar disuelto y se hunde en el fondo del tanque, crea un flujo constante de agua desde la punta hasta la base, que con el tiempo forma un punto tan fino que no puede ser visto a simple vista, o sin la ayuda de la coloración de los alimentos. “Nos gustaban los azules y los verdes”, dice Ristroph.

“Cuando vimos estos picos formándose tan confiadamente en nuestros experimentos”, dice Ristroph, “nos dimos cuenta de que tiene que aparecer en algún lugar de la naturaleza”. Así que cruzaron las líneas departamentales, y después de una lluvia de ideas geológicas, Huang, que es originario de China, hizo la conexión con el Bosque de Piedras de Shilin.

Imaginen que estos bosques de piedra comenzaron como una formación irregular de roca porosa en el fondo de un antiguo lago o mar. A medida que el agua disolvía la piedra, creaba un flujo por los lados de áreas prominentes, como la que Ristroph y sus estudiantes observaron en el laboratorio. A lo largo de milenios, la piedra continuó erosionándose para formar los pináculos irregulares, y una vez que el agua retrocedió o la tierra se elevó, se mantuvieron en pie. “Por lo que yo sé”, dice Groves, que se especializa en geología kárstica, “esta es la primera vez que este nivel de atención se ha aplicado a los bosques de piedra”.

Ristroph imagina que este hallazgo accidental puede tener implicaciones más allá de la desmitificación de maravillosas anomalías geológicas. La producción de una aguja súper afilada, por ejemplo, podría ayudar en la fabricación de micropipetas y otros instrumentos con extremos puntiagudos y huecos. “Podemos llevar esto a los ingenieros que realmente pueden determinar si estas cosas pueden ser útiles o no”, dice Ristroph. “Nadie ha acusado nunca a los tipos de matemáticas y física de ser demasiado útiles por sí mismos.”