Por qué los científicos caen en rocas precariamente equilibradas

Son accidentes hilarantes de la naturaleza.
Por qué los científicos caen en rocas precariamente equilibradas

El 1 de abril de 1994, Paul Butcher, entonces director del departamento de parques de Colorado Springs, recibió una escalofriante llamada telefónica de un miembro del personal frenético. Ella le dijo que la Roca Equilibrada, una roca de piedra arenisca roja de 290 millones de años de antigüedad, naturalmente encaramada en una repisa inclinada en el Jardín del Parque de los Dioses, había caído. Butcher entró en pánico, sus pensamientos se agitaban con lo decepcionados e indignados que estarían tanto los lugareños como los visitantes con la pérdida del famoso e icónico hito. Se imaginó la roca de 700 toneladas rodando cuesta abajo, sin nada para detener su caída en la cercana Carretera 24 de los EE. UU., Como una planta rodadora monstruosamente densa. Entonces recordó el calendario y se dio cuenta de que era una broma. “Nunca me reí”, dijo Butcher, quien ahora está retirado, Afuera de Colorado . “No es una gran broma”.

En cierto modo, la mera existencia de Balanced Rock también parece una broma, ya sea geológica o cósmica. La enorme roca parece haber sido retocada en el paisaje, fotografiada a mitad del rollo o cuidadosamente colocada por extraterrestres. Pero no es un engaño y no tiene hechicería. Más bien es un excelente ejemplo de toda una categoría de formaciones geológicas llamadas “rocas precariamente equilibradas”, para abreviar, PBR. Son exactamente lo que podrías esperar. “Es una roca equilibrada sobre otra roca”, dice Mark Stirling, que estudia PBR en la Universidad de Otago en Nueva Zelanda. Y si cree que el hito de Colorado Springs debería tener un nombre más imaginativo, vea también: Balanced Rock en Grand Junction, Balanced Rock en Rocky Mountain National Park y Balanced Rock en el Rampart Range. Y eso es solo Colorado.

Los PBR son más que características geológicas inusuales: son una fuente de información científica valiosa. Son lo que se llama “sismómetros inversos” porque su mera existencia permite medir terremotos que no ocurrieron. Si todavía están equilibrados, entonces la tierra no se ha movido lo suficiente como para derribarlos, al menos en los últimos miles de años, según los geólogos David E. Haddad y J. Ramón Arrowsmith en su informe seminal de 2011 [ 19459005] Caracterización geológica y geomórfica de rocas precariamente equilibradas . Entonces, los científicos los estudian para comprender la historia sísmica de una región y, posteriormente, predecir lo que podría venir en el futuro. “Son accidentes hilarantes de la naturaleza”, dice Amir Allam, geólogo de la Universidad de Utah.

Balanced Rock, actually a hoodoo, in Chiricahua National Monument, Arizona. Roca equilibrada, en realidad un hoodoo, en el Monumento Nacional Chiricahua, Arizona. Pretzelpaws / CC por 3.0 Los PBR son un subconjunto de una categoría más grande llamada “características geológicas frágiles”, dice Stirling. Esto incluye cualquier tipo de roca que no cumpla con el estándar preciso de una roca separada que se balancea sobre otra roca, como hoodoos (una roca en forma de hongo unida a un pedestal de aguja alta) y erráticos glaciales (rocas transportadas por glaciares antiguos a nuevos lugares de descanso ), que también se consideran PBR cuando aterrizan en otra roca curvada, o algunas de ellas, como en el caso de Balanced Rock en el valle del Hudson de Nueva York. Las características geológicas frágiles también incluyen otras formas de relieve, como el arco Punta Ventana en Puerto Rico que se derrumbó recientemente como resultado de una serie de terremotos. Aunque no encajan perfectamente en las ecuaciones de los investigadores de PBR, pueden usarse de la misma manera para evaluar terremotos pasados ​​y futuros, dice Stirling.

Los PBR a menudo comienzan sus viajes bajo tierra. Grandes trozos de roca desarrollan fracturas de araña, que se expanden al filtrar agua, hasta que se convierten en múltiples trozos más pequeños, dice Allam. A medida que la erosión baja el nivel del suelo, durante muchos miles de años, las rocas salen a la superficie, a menudo apiladas una encima de la otra. “Se necesitan las condiciones climáticas adecuadas para crear PBR y se necesita el clima adecuado para que duren”, dice. “El oeste americano es la tormenta perfecta para esto”.

Toda la idea de ciencia PBR comenzó en la década de 1990 con James Brune, un geólogo del Instituto de Tecnología de California. “Brune era un genio de la vieja escuela”, dice Allam. “Llevaba tirantes en todas sus presentaciones y escribió todas sus notas a mano”. Brune estaba evaluando el riesgo de terremoto en Yucca Mountain, Nevada, para evaluar su futuro como un posible sitio de almacenamiento de desechos nucleares, cuando notó un puñado de rocas equilibradas: bastante precariamente, en otras piedras, según American Scientist . Todas las rocas estaban cubiertas con barniz del desierto, una capa oscura de arcilla, manganeso y óxidos de hierro, lo que indica que habían estado expuestas durante millones de años. Brune se dio cuenta de que las rocas ofrecían una especie de registro de la historia sísmica del área, o la falta de ella. Entonces, al ejecutar PBR a través de modelos de computadora que replican terremotos, Brune pensó que podría determinar qué nivel y tipo de sacudida tomaría para derribar una roca en particular, y luego descartar esa sacudida de su historia reciente.

Bubble Rock, a PBR in Acadia National Park, Maine. Bubble Rock, un PBR en el Parque Nacional Acadia, Maine. Chris Collins / CC por 2.0 Cuando Brune introdujo por primera vez esta idea, revolvió más que unas pocas plumas. “Hace veinticinco años, todo el tema de los PBR era un área marginal de la sismología”, dice Stirling. “Estábamos demasiado nerviosos, demasiado fuera de la corriente principal”. En aquel entonces, dice, los sismólogos estudiaron terremotos, los paleoseismólogos estudiaron terremotos prehistóricos y los sismólogos de ingeniería estudiaron el movimiento del suelo. El enfoque de Brune a los PBR se extendió a todos estos campos, y ese tipo de inmersión triple en la ciencia a menudo conduce al escepticismo, dice Stirling. Otros primeros entusiastas de PBR también tuvieron dificultades para obtener fondos y recursos para su trabajo. Pero una buena idea es una buena idea y persistieron, dice Stirling, con Brune liderando la carga. A principios de la década de 2010, la ciencia PBR tenía respeto dentro del campo y financiamiento de fuentes como PG&E y otras compañías de energía, que querían comprender el riesgo de terremoto para sus plantas.

Allam estudia la historia sísmica de Utah, y sus colegas incluso lo llaman “el tipo PBR”. Su sitio web caótico incluye una pestaña para ellos (“PBR!") Y una cita del escritor japonés Haruki Murakami que tiene un significado adicional para los sismólogos: " Mi mayor culpa es que las fallas con las que nací crecen más cada año ”. Allam está particularmente enamorado de sacudir rocas lo suficiente como para derribarlas, solo que no en la vida real. “También es porque son realmente geniales”, admite.

Despite its name, Balanced Rock in Arches National Park, Utah is attached, not balanced. But it’s still precarious! A pesar de su nombre, Balanced Rock in Arches National Park, Utah está adjunto, no está equilibrado. ¡Pero sigue siendo precario! Thomas Wolf / CC por 3.0 Allam ha hecho su misión mapear cada PBR, y las fuerzas requeridas para derribarlos, en Utah. Hasta ahora ha compilado al menos 40, pero lo más complicado de estudiar PBR sigue siendo encontrarlos en primer lugar. Allam tiene un equipo completo de estudiantes que, bastante comprensiblemente, también son bonitos con los PBR. “Les digo que vayan a Google Earth, busquen afloramientos rocosos y luego salgan y lo revisen”, dice. También va de excursión con sus alumnos, para mostrarles los PBR que ya ha identificado y confiar en sus ojos nuevos para detectar más.

Una vez que encuentra un nuevo PBR, Allam lo cubre con tiras de cinta para prepararlo para la fotogrametría, en la que fusiona fotografías de la roca para construir una contraparte digital en 3-D. Para evaluar cuánto tiempo la roca ha sido precaria, Allam mide las concentraciones de radionucleidos cosmogénicos en la parte inferior de la roca, que ofrecen una historia de cuánto tiempo ha estado expuesta una roca. Los PBR que estudia tienden a tener aproximadamente 30,000 años. “Grandes terremotos ocurren cada 150 a 1,000 años, por lo que 30,000 años es un punto de datos estadísticamente confiable”, dice.

Una vez que Allam tiene el modelo, lo sacude en una simulación computarizada de terremotos. Comienza de a poco, con una aceleración máxima horizontal del suelo de 0.2 g (es decir, fuerzas g, o la aceleración debida a la gravedad). Si eso no lo hace, él va a 0.25 g, y luego tal vez un poco más hasta que se derrumbe. Nadie quiere interponerse en el camino de una roca que cae de verdad, pero no busca el nivel de amenaza de una roca. “Los PBR rara vez caen y lastiman a las personas”, dice Allam, porque la mayoría son muy remotos. “El terremoto en sí es mucho más peligroso”.

A row of hoodoos at Goblin Valley State Park, Utah. (Please leave them alone.) Una hilera de hoodoos en Goblin Valley State Park, Utah. (Déjelos en paz.) Devin Stein / CC por 2.0
Este espectro se cierne sobre algunos PBR. Todo lo que se necesita es un momento. “Algunos de los grandes podrían ser fácilmente desalojados con un par de tipos y una palanca”, dice Allam. “Algo del tamaño de una sandía, bueno, podrías empujarte a ti mismo”. Una vez, durante una de sus encuestas de PBR, Allam habló con una familia de pastores que dijo que derribar rocas precarias es una tradición familiar que se remonta a generaciones. “Dijeron:‘ Nuestra cosa favorita es rodar rocas por una montaña “, dice. “Lo que tiene sentido, si estás aburrido y rodeado de nada más que ovejas”.

Los PBR derribados, caídos por causas naturales o no naturales, pueden ser casi indistinguibles de los cantos rodados comunes, a menos que sepa lo que está buscando. Si ve algunas rocas más pequeñas dispersas por un área con PBR aún equilibrados, existe una buena posibilidad de que esté mirando a sus antiguos vecinos, tal vez castigados por manos humanas. En el futuro, dice Stirling, espera que las frágiles formaciones rocosas sean tratadas con la misma reverencia que los sitios arqueológicos.

“Una vez que es derribado”, dice Allam, “no hay vuelta atrás al pasado”.