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¿Cómo sabemos si un lugar fue azotado por un megatsunami en el pasado?

El otro día uno de los canales que sigo en Youtube subió un vídeo sobre los megatsunamis más grandes que han tenido lugar a lo largo de la historia. Las causas de estos violentos fenómenos pueden ser de lo más variopintas, como por ejemplo terremotos submarinos, desprendimientos de tierra o el impacto de algún asteroide.

Los autores del canal, RealLifeLore, decidieron centrar el argumento alrededor del tamaño de estas olas gigantescas, que podrían haber alcanzado hasta 5 kilómetros de altura en los casos más extremos. Pero, aunque os recomiendo que veáis el vídeo porque es muy interesante, creo que podría haber dejado en el aire una pregunta importante: ¿cómo podemos saber que un tsunami de una altura determinada arrasó un lugar concreto en el pasado?

Para responder a esta pregunta, tendremos que ver primero cómo se ha formado el suelo sobre el que caminamos.
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¿De dónde viene la sal de los océanos?

Hace unos días, mientras agonizaba bajo el sol cubierto de salitre en una cala recóndita, me estuve preguntando por qué el mar es salado. Pero no me preguntaba por qué es salado en el sentido de por qué contiene sales: la incógnita que me corroía por dentro en ese momento era por qué contiene una cantidad tan desmesurada de un tipo de sal en concreto. El cloruro de sodio.

¿Cómo que de un tipo de sal en concreto? ¿Que es lo otro? ¿La sal iodada? ¿Es ese el otro tipo de sal que existe?

No, hombre, voz cursiva, hay muchas clases de sales. De hecho, una sal es cualquier sustancia compuesta por iones positivos y negativos que forman una estructura con carga eléctrica neutra. Algunos ejemplos de sales son el sulfato de potasio (K2SO4), el cloruro de calcio (CaCl2) o el carbonato de calcio (CaCO3). Aunque, para poner un ejemplo especialmente vistoso, ahí van unos cristales de sulfato de cobre (II) (CuSO4):

(Fuente)

O sea que, aunque el cloruro de sodio sea la sal más abundante en los océanos, en realidad está disuelto en el agua junto con otras sales como el sulfato de sodio (Na2SO4), el cloruro de potasio (KCl) y el bicarbonato de sodio (NaHCO2). En esta tabla podéis ver las sales más abundantes en el agua de mar y su concentración:

Pero, ojo, que todas estas sales no están flotando por el océano en forma de pequeños cristales. En realidad, lo que hay en el agua es un batiburrillo de iones diferentes que se unen para formar estas sales cuando el agua se evapora.

¿Lo cualo?

No te preocupes, voz cursiva, vamos a solucionar tu confusión hablando sobre las soluciones.

Alguna vez habréis puesto sal de mesa en un vaso medio vacío de agua y lo habréis removido para disolverla. Si es así, habréis notado que los cristales de sal se van difuminando poco a poco frente a vuestras narices mientras los removéis hasta que desaparecen de vuestra vista cuando se han disuelto por completo. Y es posible que os hayáis preguntado adónde ha ido a parar todo ese material sólido que había en el vaso hace un momento.

Pues resulta que, cuando una sal se disuelve, lo que ocurre en realidad es que los iones positivos y negativos que la componen se han separado. El agua es un compuesto polar, lo que significa que sus moléculas tienen un extremo con carga positiva (el de los dos átomos de hidrógeno) y otro con carga negativa (el de oxígeno), como si fueran pequeños imanes. Por tanto, si metes una sal en el agua, los polos positivos y negativos de las moléculas del líquido separan sus iones, ocupando el espacio entre ellos e impidiéndoles volver a unirse.

(Fuente)

Por supuesto, en este estado los iones no se pueden acercar para formar cristales que se puedan observar a simple vista. De ahí que estas sustancias “desaparezcan” cuando se disuelven.

O sea, que las sales que hay disueltas en el océano no están flotando por ahí en forma de cristales, sino separadas en sus componentes básicos, que sólo se unen entre sí para formar un sólido sólo cuando el agua que los mantiene divididos se evapora.

Como dato extra, también es posible que hayáis notado que la sal deja de disolverse en vuestro vaso de agua si echáis demasiada. Esto se debe a que, llegados a cierto punto, hay tantos iones mezclados entre las moléculas de agua que ya no queda espacio en el líquido para hacer hueco para los iones nuevos. Cuando esto ocurre se dice que la solución está saturada y, si se sigue introduciendo sal, sus iones se separan para formar parte de la solución al mismo ritmo que los que ya están disueltos se unen para formar cristales nuevos. Y es por eso que no se puede disolver más material en un líquido que ya esté saturado.

O sea que, en realidad, cuando se habla de la concentración de sales en una solución, es más correcto referirse a los iones que están disueltos. En ese caso, la tabla de la composición del agua del mar nos queda así:

Vale, pero entonces, ¿de dónde han salido todos esos iones que hay disueltos en el océano? No veo muchos iones a mi alrededor en mi día a día.

Y tienes razón, voz cursiva, como tienen carga eléctrica, los iones tienden a reaccionar con otros átomos para formar sustancias más complejas que no se pueden volver a separar a menos que alguna otra reacción química los saque de su lugar otra vez. Pero la atmósfera está llena de compuestos que acidifican ligeramente el agua que entra en contacto con ellas. El dióxido de carbono, por ejemplo, el mayor contribuyente en la erosión química de nuestro planeta, se disocia en el agua para formar ácido carbónico. Algunos óxidos de azufre y nitrógeno que están presentes en menor medida en la atmósfera también acidifican el agua al entrar en contacto con ella, dando lugar a ácido sulfúrico y ácido nítrico.

Cuando estos ácidos entran en contacto con las rocas, disuelven en ellos los iones de los minerales que las componen. Con el tiempo suficiente, estos iones disueltos en el agua llegan hasta el océano (por ejemplo, a través de un río) y se acumulan en él… Algo que lleva ocurriendo desde que se formaron los océanos, hace unos 4.400 millones de años.

Pero no me encaja nada de esta explicación. ¿De dónde salen tanto cloro y el sodio acumulados en el océano? Porque, vaya, no veo mucho cloro a mi alrededor en mi día a día, ¿EH?

Pues mira, voz cursiva, si echas un vistazo a esta lista podrás ver los elementos de la tabla periódica ordenados por su abundancia en las rocas de la corteza terrestre y verás que…

¿Ves? ¡El sodio es el sexto elemento más abundante y el cloro el vigésimoprimero! ¿No debería estar el mar lleno de otras cosas como silicio o hierro, mucho más abundantes?

… Sí, esa es precisamente la pregunta que estaba a punto de responder.

Es verdad que los elementos más abundantes de la corteza terrestre son el oxígeno, el silicio, el aluminio, el hierro o el calcio. Por eso no es de extrañar que los minerales más abundantes sean el cuarzo (compuesto por óxido de silicio), los distintos feldespatos (Al, Si, O, combinados con Na, Ca o K), piroxenos (con todo lo anterior y magnesio) y sales como el carbonato cálcico, formadas por seres vivos hace millones de años.

Antes de seguir, volvamos un momento al tema de la solubilidad para saber por qué nuestros océanos no están llenos de óxido de hierro.

La cantidad de una sal que se puede disolver en un líquido dependerá del las propiedades que tengan los iones que la componen. Las fuerzas que unen algunos iones son más débiles que las de otros, por lo que las moléculas de agua pueden separarlos (y disolverlos) más fácilmente. Por otro lado, a las moléculas de agua les cuesta más separar los iones que están unidos formando estructuras más grandes así que, en general, cuanto más débiles sean los enlaces y más pequeñas sean las “moléculas” de la sal, más fácil será disolverla y cabrá un cantidad mayor en un mismo volumen de agua.

Por otro lado, también hay compuestos químicos que no son sales y que ni siquiera son solubles en absoluto…Y eso es precisamente lo que le pasa a los elementos más abundantes que el sodio: las sales y compuestos más comunes que forman el hierro y el aluminio son poco solubles o insolubles, el silicio ni siquiera forma sales y las sales de calcio, como por ejemplo el carbonato de calcio, son muy poco solubles (todo esto lo podéis ver en esta otra lista o en esta tabla interactiva que me ha gustado mucho). Como resultado, cuando este tipo de compuestos llegan al mar no se disuelven en el agua, sino que se precipitan hacia el fondo en forma de sedimentos.

Por tanto, aunque el sodio “sólo” sea el sexto elemento más abundante de la corteza, es el único que se puede disolver en los océanos en grandes cantidades.

Vale, tiene sentido. ¿Y qué pasa con el cl...?

Claro, es que apenas hay minerales que contengan cloro en la corteza terrestre y esto parece contradecir la explicación. Pero, ojo, que aquí viene el quiebro.

Por supuesto, una parte del cloro que hay en los océanos viene de los minerales que componen las rocas. Aunque hay relativamente pocos minerales que contengan cloro, nuestro planeta es suficientemente grande y viejo como para que se hayan podido acumular cantidades significativas de este elemento en el mar por la erosión química del suelo. Pero si hay pocas rocas en la superficie que contengan cloro es porque en condiciones normales, el cloro es un gas. ¿Y de qué lugares suele salir mucho gas, voz cursiva?

De… Los… ¿Volcanes?

Eeequilicuá. Se cree que los volcanes han estado llenando los océanos de iones de cloro durante miles de millones de años, ya sea porque el cloro emitido por los volcanes de la superficie termina fijado en el agua de lluvia, que luego cae al mar, o porque es vertido directamente al mar desde los volcanes submarinos.

En esta tabla tenéis la composición de los gases emitidos (en porcentaje) en tres erupciones volcánicas distintas. Podéis ver que la emisión de los distintos gases, entre los que se encuentra el ácido clorhídrico, varía según la naturaleza de la emisión:

(Fuente)

Sí, todo tiene sentido, Pero también veo que las erupciones emiten muchos iones de sulfatos. ¿Por qué no hay más sulfatos en el mar?

No he podido encontrar una respuesta exacta pero, por un lado, los sulfatos no son tan solubles en el agua como el cloro y, por otro, parece ser que tienden a reaccionar con otros elementos (como el hierro) para terminar fijado en las rocas. Y esa es la razón por la que hay tantísimo cloruro de sodio disuelto en los océanos en vez de otro tipo de sales, vaya.

Total, que me ha parecido curioso que los iones de cloro y sodio que forman la sal de mesa lleguen hasta el océano a través de procesos distintos y sólo se unan cuando el agua que los mantiene disueltos se seca, formando los cristales con los que luego aliñamos nuestros platos.

[modo irónico on] Interesantísimo, sin duda. [modo irónico off]

¿Qué risa, eh, voz cursiva? ¿Sabes qué te va a parecer más interesante?

¡Afff! ¡No, por fav…!

En septiembre de 2015 publiqué un libro en el que hablo sobre la historia de la astronomía con la editorial Paidós y ahora está disponible en librerías tanto en España como en México y a través de internet por todo el mundo.

Así que, si os apetece saber cómo hemos llegado a conocer todo lo que sabemos hoy en día sobre el universo, podéis hacer click sobre la siguiente imagen del libro, “El universo en una taza de café“, para ir a la entrada donde hablo del libro con más detalle:

¿Cómo se las apaña internet para atravesar los océanos y a qué peligros está expuesto?

Nueva colaboración para Teknautas, de El Confidencial. En ella hablo sobre cómo funciona la red de cables que forma internet y los peligros a los que está sometida como, por ejemplo, los terremotos o los ataques de tiburones.

Podéis acceder al artículo haciendo click sobre la siguiente imagen:

¿Qué sabemos sobre los calamares gigantes y los calamares colosales?

Siempre me han interesado los calamares gigantes. Los imagino sumergidos en las frías y oscuras profundidades marinas, a cientos de metros bajo la superficie, en un silencio total, esperando alguna presa incauta sobre la que abalanzarse, rodearla con sus tentáculos y llevarla hasta su pico para trocearla y… Bueno, no adelantemos acontecimientos. La cuestión es que son lo más parecido a una criatura extraterrestre sacada de una película de terror mala que se me ocurre.

A parte, no sabemos prácticamente nada de ellos, lo que los hace más interesantes. Así que, nada, hoy vengo a escupir la información que he recopilado sobre ellos.

Podemos empezar hablando de su tamaño porque, claro, precisamente es la característica que los hace peculiares. Como el resto de calamares, los calamares gigantes tienen ocho brazos y dos largos tentáculos. Los ocho brazos no son literalmente brazos como los nuestros, por supuesto, sino tentáculos más pequeños. De hecho, de los hasta 13 metros de longitud que pueden llegar a medir las hembras de calamar gigante (el macho llega hasta los 10 metros), su cabeza y brazos combinados representar más de 5 metros. El resto corresponde a los dos tentáculos.

En cuanto a su peso máximo, las hembras andan alrededor de los 275 kg las hembras y los machos rondan los 150 kg.
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Respuestas (LVII): Desde el punto de vista evolutivo, ¿Podrían existir las sirenas?

Rubén López me ha preguntado por correo (electrónico, claro): ¿Podrían existir las sirenas? La razón de su pregunta es que no se fía un pelo de los documentales del Canal Historia o del Discovery Channel y quiere saber si tiene alguna lógica lo que decía este último en un programa sobre estos seres mitológicos.

Os voy preparando mentalmente: empezad a olvidaros del prototipo de sirenas con este aspecto. (Fuente)

Haces muy bien dudando de estos canales, Rubén. Durante los últimos años han pasado de ofrecer una programación interesante a la que recurrir a cualquier hora del día para aprender algo a ser verdaderos pozos sin fondo de sensacionalismo y programas de subastas.
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Icebergs giratorios

Este vídeo me ha dejado francamente impresionado: un iceberg que se da la vuelta. Es decir, que parte de su masa sumergida bajo el agua sale a la superficie, y viceversa.

Os estaréis preguntando por qué ocurre esto (o no, entonces podéis dejar de leer, no me voy a enterar).

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Respuestas XXXVIII: ¿Por qué el mar no es cada vez más salado?

Alejandro Casado, profesor de ciencias naturales, estaba explicando en clase cómo la sal llega al océano mediante la erosión de las costas y la actividad volcánica submarina cuando un alumno levantó la mano y preguntó “Si eso es así, ¿entonces el agua está cada vez más salada?“. No se le ocurría una respuesta satisfactoria, así que me envió la pregunta para que le echara un vistazo.

Esta pregunta plantea varias cuestiones: ¿el agua era más dulce hace millones de años y se ha ido “salando” con el tiempo? ¿O el nivel de salinidad ha sido más o menos el mismo? Y, si es así, ¿Como diablos puede la sal desaparecer del océano si constantemente la erosión y los volcanes están añadiendo más? Encuentro la respuesta muy interesante porque nos obliga a recordar algo que no solemos tener presente en el día a día: que en escalas de tiempo grandes, la Tierra ha cambiado muchísimo y seguirá haciéndolo. Empecemos por el principio.

Cuando hablamos de sal, nos viene a la mente el “cloruro de sodio”. La sal de mesa de toda la vida, vamos.  Pero esa es sólo una sal. Las sales son compuestos sólidos eléctricamente neutros formados por iones, que son átomos con carga eléctrica negativa o positiva.


Cristales de la sal de sulfato de cobre. (Fuente)

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¿Cómo se forma el petróleo?

Nos guste o no, es el líquido que hoy en día mueve el mundo y su origen resulta francamente curioso.(también es verdad que nosotros somos bastante impresionables). Hoy venimos a hablar del petróleo.

La plataforma petrolífera Draugen. (Fuente)

 

La palabra viene del griego petra y del latín oleum y se traduciría como aceite de piedra. Uno de sus productos derivados, el asfalto, se empezó a utilizar hace 6.000 años como agente impearmibilizador en barcos, recipientes y techos, y los griegos incluso lo usaron como arma, siendo uno de los componentes del temido fuego griego.
También llamado fuego marino, porque ardía incluso sobre la superficie del mar. (Fuente)

 

En realidad, “petróleo” es un nombre bastante poco apropiado porque no tiene nada de mineral, aunque hay que decir que en la antigüedad no podrían haberlo imaginado al bautizarlo. En realidad, este líquido (el segundo más abundante del planeta después del agua) es el resultado de la descomposición restos de organismos muertos durante millones de años. Técnicamente, es materia orgánica en muy mal estado.

Pez remo

El pez remo vive a entre 200 y 1.000 metros de profundidad y puede llegar a medir 11 metros de longitud. Con este tamaño y su forma alargada, es probable que algunas leyendas antiguas sobre serpientes marinas gigantes tuvieran su origen en estos peces inofensivos que se alimentan de zooplancton, crustáceos, medusas y calamares.

El ejemplar del vídeo de hoy, en concreto, mide entre 5 y 10 metros de longitud, según las estimaciones del narrador. Aunque la grabación no sea precisamente de calidad HD, es importante porque es el primer registro de un pez remo en buen estado de salud en su hábitat natural. Debido a la profundidad a la que viven estos animales, los únicos avistamientos suelen ser de especímenes muy enfermos o muertos que terminan varados en la playa.Cabe mencionar como algo interesante en particular el minuto 1:40, en el que el pez se mueve provocando ondulaciones en sus aletas dorsales.

www.youtube.com/watch?v=lvRqqwBoyx8

Respuestas XXXII: ¿Puede existir vida sin luz solar?

El otro día colgaba una entrada sobre un satélite de Júpiter que podría albergar vida bajo su superficie congelada y, en la sección de comentarios de Facebook, Miguel Muntaner preguntó: ¿Puede haber vida sin recibir en absoluto la luz del sol en ninguna parte del ecosistema?

Vamos a echar un vistazo primero a los organismos que nos rodean en la superficie de la Tierra para ver si alguno podría seguir vivo si el sol dejara un día de brillar.

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Aunque una explosión termonuclear de 1.4 millones de kilómetros de

En primer lugar, podemos descartar las plantas de la lista de supervivientes porque dependen de la luz solar para realizar la fotosíntesis y obtener energía. Ante nada, vamos a dejar claro de una manera muy simplificada el objetivo de la fotosíntesis: tomar dióxido de carbono (CO2) del aire, separar el oxígeno y quedarse con el carbono.