viernes, 11 de julio de 2014

La historia de la Tierra escrita en la Costa Vasca

El pasado fin de semana visité junto a Fran Sevilla (www.vega00.com) un tramo del Geoparque de la Costa Vasca, concretamente recorrimos la senda de Algorri (Zumaia). En este camino pudimos contemplar las rocas del flysch que afloran en los acantilados del tramo litoral de Zumaia, un pueblo costero de Guipúzcoa.

¿Pero qué es exactamente lo que vimos? ¿Qué tiene que ver la geomorfología de Zumaia con la historia de la Tierra?

Primero vamos a explicar lo que significa la palabra flysch.

Los flysch son facies rocosas de origen sedimentario compuestas por una alternancia de capas de rocas duras (caliza, pizarra o areniscas) intercaladas con otras más blandas (margas y arcillas). Esta disposición favorece la erosión diferencial, pues las capas blandas son desgastadas con mayor facilidad que las capas duras. Esto hace que las capas duras se queden en resalte y sin apoyo, que así son erosionadas más fácilmente, pero a la vez la existencia de las rocas duras protege a las blandas. El término proviene del alemán y es relativamente antiguo, creado antes del estudio en detalle del fenómeno que describe. Quiere decir fluir, deslizarse o «terreno que resbala». La fotografía inferor, tomada cerca del límite K/T ilustra perfectamente las características del flysch.





El flysch se forma de la siguiente forma:

    -una corriente con carga de sedimentos se desliza por un talud sobre el fondo abisal del océano excavando una estructura sobre la superficie original del océano o la que ha dejado un episodio anterior de este mismo tipo;

    -al disminuir la velocidad comienza la sedimentación del material que arrastra la corriente en diferentes capas ordenadas por las densidades de los mismos. Estas sedimentaciones son de forma laminar;

    -cuando la corriente se calma se sedimentan los materiales más ligeros dando forma a las partes arcillosas del conjunto.




Pero seguramente os preguntaréis porqué se produce la diferenciaciación entre capas blandas y duras, es decir, porque siempre se observa esta alternancia de capa dura, capa blanda, capa dura, capa blanda, etc,...Si os comento que cada capa tarda aproximadamente unos 10.000 años en crearse, ¿os sugiere alguna idea este dato para resolver el enigma? La respuesta la encontramos en los ciclos de variación climática terrestre. En el flysch de Zumaia se aprecia claramente como cada ciclo de 20.000 años está definido por una pareja caliza-marga (dura-blanda). Este periodo de tiempo corresponde al fenómeno conocido como precesión. En la imagen inferior podéis apreciar esta secuencia de capas duras y blandas. Las capas de caliza son más resistentes a la erosión por lo que parecen colgar del conjunto geomorfológico.

Flysch en la playa Itzurun




En astronomía, la precesión de los equinoccios es el cambio lento y gradual en la orientación del eje de rotación de la Tierra, que hace que la posición que indica el eje de nuestro planeta en la esfera celeste se desplace alrededor del polo de la eclíptica, trazando un cono y recorriendo una circunferencia completa cada aproximadamente 22.000 años, período conocido como año platónico, de manera similar al bamboleo de un trompo o peonza. Este movimiento determina qué hemisferio enfrenta al Sol en los momentos de más cercanía (perihelio) o más lejanía (afelio) de la órbita. Actualmente, el hemisferio austral es el se que enfrenta al Sol en el momento de mayor cercanía (ocurre los primeros días de enero cuando en el Sur es verano), pero hace 11.000 años sucedía lo contrario (en pleno invierno nuestro). Y dada la distinta distribución de masas terrestres y oceánicas que existe en los dos hemisferios (las masas continentales son mayores en el Norte), se puede concluir que las Estaciones de entonces fueron mucho más frías.

Es decir, cada aproximadamente 10.000 años, tenemos un periodo cálido, para después entrar en otros 10.000 años de periodo frío. Esto provoca que en el periodo benigno, la erosión continental aporte poco material a las cuencas sedimentarias marinas, decantando principalmente materiales duros como calizas. Sin embargo, en periodo fríos, se produce un aumento considerable de las precipitaciones lo que genera una erosión más importante de los materiales continentales que acaban depositándose en el subsuelo marino, arrastando muchas margas y arcillas de las zonas emergidas. Por ello, tras los periodos frío, el estrato generado corresponde a una capa estratigráfica blanda.

Como he indicado antes, a lo largo de todo el sendero de Algorri pudimos contemplar esta cicloestatigrafía correspondiente a los ciclos de precesión de los equinocios.

Pero las variaciones climáticas que se pueden estudiar en el flysch de Zumaia no se quedan sólo aquí. Hay otro ciclo climático que puede observarse con claridad: los ciclos astronómicos de Milankovitch. Estos se corresponden a los periodos de variación de la excentricidad terrestre que ocurren con un ciclo de 100.000 años.  Las variaciones en la excentricidad afectan de manera notable a la diferencia de energía solar que incide en el perihelio y en el afelio en la atmósfera. Hoy en día esa diferencia es de un 3,5 % (perihelio: Sol está a unos 146 millones de kms) (afelio: el Sol se encuentra a unos 151 millones de kilómetros). Esta diferencia de insolación aumenta cuando la excentricidad es mayor, y disminuye cuando es menor. En los períodos de excentricidad máxima, la diferencia de insolación incidente en la atmósfera entre el día del perihelio y el del afelio alcanza un valor de un 30 %. El aumento de la excentricidad de la órbita terrestre provoca el incremento del contraste verano-invierno en un hemisferio y la reducción de ese contraste en el otro, dependiendo en cada caso de las estaciones en que ocurran el afelio y el perihelio. Por ejemplo, si en un hemisferio el verano coincide con el perihelio y el invierno con el afelio, y la excentricidad es alta, la radiación solar veraniega será muy intensa y la radiación invernal será muy débil. Por el contrario, en el otro hemisferio, los contrastes estacionales estarán muy atenuados, ya que el verano coincidirá con el afelio y el invierno con el perihelio. En Zumaia pueden observarse en la agrupación de cinco parejas calizas-margas en algunos puntos del recorrido del sendero de Algorri. Puede apreciarse perfectamente en la fotografías inferiores.





Otra pregunta que os estaréis haciendo es por qué si estos estratos se van depositando unos encima de otros, podemos verlos verticalmente desde Zumaia. En el esquema de la izquierda podemos apreciar como Iberia, debido a la dinámica de la tectónicas de placas, colisionó con la placa Euroasiática, provocando una elevación del terreno que dispuso las diferentes capas sedimentarias verticalmente. Además, los geólogos han podido determinar examinando la inclinación de las capas, dónde se encuentran los afloramientos más antiguos y dónde los más modernos. Desde el mirador de Algorri pudimos contemplar la mayor parte de los 8 kilómetros de longitud que tiene el biotopo del flysch y que guardan unos 50 millones de años de la historia geológica terrestre al alcance de la vista de todos.





A parte de las variaciones climáticas debidas a los diferentes ciclos astronómicos, el flysch de Zumaia también nos da la oportunidad de estudiar un importante periodo de la historia terrestre. Pudimos ver el límite entre el Eoceno y el Paleoceno y el famoso límite K/T, que marca el final del Cretácico, en el que se produjo una gran extinción a causa del impacto de un asteroide contra nuestro planeta.


El primer límite que observamos fue el K/T, situado en la pequeña cala de Algorri. Hace unos 65 millones de años la vida en la Tierra sufrió una de sus grandes extinciones. Los dinosaurios y más del 75% de la vida de nuestro planeta desapareció tras el impacto del asteroide. Esta extinción sirve a los geólogos para marcar el final del periodo Cretácico y el comienzo del Paleógeno (Terciario). Esta catástrofe biológica global dejó su huella en las rocas de todo el planeta. En este estrato se mide una concentración anómala de iridio, cuyo origen está en el propio asteroide que provocó la extinción. También se observan restos de hollín que indican que tras el impacto se produjeron grandes incendios.


Siguiendo el paseo en dirección a la Ermita de Santiago, famosa en la actualidad por haber sido uno de los escenarios de la película "8 Apellidos Vascos", nos detuvimos a contemplar paquetes de cinco parejas de caliza-marga, delimitados por una marga de mayor grosor y que se corresponden con los ciclos de Milankovitch anteriormente mencionados.


Nuestro siguiente destino en esta excursión geológica fue la playa de Itzurun. Desde allí pudimos contemplar diferentes fenómenos geológicos, como la formación de cuevas debido a la erosión de las diferentes capas del flysch. En el paredón rojizo de Itzurun, la erosión se ha abierto camino a través de las fracturas verticales de la roca y ha producido en la pared vistosas cuevas que llegan a tener hasta cinco metros de profundidad. Las fracturas representan planos de debilidad de la roca, y por lo tanto, lugares idóneos para que la erosión vaya avanzando, tanto en profundidad como en sentido lateral.


Tras contemplar las cuevas, observamos la gran fractura de la playa de Itzurun. La pared situada bajo la ermita de San Telmo está afectada por una serie de fallas que se generaron cuando las capas estaban en posición horizontal y fueron comprimidas por las fuerzas tectónicas debido al choque entre Iberia y Europa, que finalmente dio lugar al levantamiento de los Pirineos y los montes vascos. El desprendimiento situado bajo la ermita llama la atención por el tamaño de los bloques. El resto de los desprendimientos que podemos observar en la playa están formados por fragmentos de roca mucho más pequeños, que van cayendo a la arena a medida que el acantilado va erosionándose. Mientras estábamos en la zona continuamente vimos cómo se desprendían pequeños guijarros.


Mayor detalle de la fotografía anterior
Otro ángulo de la misma zona


En nuestro paseo, tanto al mirador de Algorri, como en la playa de Itzurun contemplamos como las diferentes capas estaban perforadas artificialmente. La finalidad de esta acción es la de obtener una muestra cilíndrica de la roca para estudiar la orientación de los minerales magnéticos, que indican la orientación del campo magnético de la Tierra en el momento de la formación de la roca. Al estudiar una muestra de cada capa, los científicos son capaces de detectar las inversiones magnéticas y reconstruir así la historia del campo magnético durante un periodo de tiempo determinado. Esto permite dividir el afloramiento en capítulos magnéticos llamados crones, lo cual aporta una referencia muy útil, ya que son correlacionables con cualquier otra formación del mundo. No existe una duración determinada para los cambios magnéticos y estos no se aprecian a simple vista en las rocas.



En la playa de Itzurun pueden estudiarse los límites de las sub-eras del Paleoceno: Thanetiense, Selandiense y Daniense. En los afloramientos rocosos que abrigan la playa, la Unión Internacional de Ciencias Geológicas, ha establecido las secciones y puntos de estratotipos de límite globales de dos pisos del Paleoceno, los del Selandiense (hace unos 61,1 millones de años, que coincide con un brusco descenso global del nivel del mar que causó un aporte de material continental muy importante al fondo del mar) y el Thanetiense (hace 58,7 ± 0,2 millones de años, que coincide con una inversión repentina del campo magnético terrestre), referentes mundiales para estas unidades cronoestratigráficas de la escala temporal geológica.


 
Límite Thanetiense-Selandiense en la playa Itzurun El estrato está señalado con un clavo.



Límite Thanetiense-Selandiense en la playa Itzurun

 

Límite Thanetiense-Selandiense en la playa Itzurun
Límite Selandiense - Daniense en la playa Itzurun



Continuamos nuestro paseo, a la playa de cantos también llamada Itzurun txiki (Itzurun pequeña). Allí nos sorprendió ver el muro de una turbidita donde se reconoce el ichnogénero Taphrelminthopsis.





Pero también vimos como el mar modela y erosiona la costa. En Itzurun txiki vimos la característica erosión que producen las olas al golpear contra el acantilado.

En las siguientes fotografías se aprecia perfectamente el socabón que generan las olas y los cantos que arrastran al golpear contra el acantilado. La erosión es mucho mayor en las capas más blandas, que una vez desgastadas, descalzan a las capas más duras, provocando grandes desprendimientos. Estos materiales desprendidos son retrabajados continuamente por el mar hasta formar con ellos cantos rodados que vuelven a golpear el acantilado, aumentando así la erosión del mar. Cuando los acantilados retroceden, dejan en su base una gran plataforma horizontal que cuando emerge es llamada plataforma de abrasión o rasa mareal.






Se aprecia perfectamente cómo las olas pulen el flysch



Esta fotografía la realizamos muy cerca de las anteriores. En ellas se ven los escombros que van precipitándose a causa de la erosión y retroceso del acantilado.
Plataforma de abrasión que se contempla con la baja mar
Rasa mareal

En esta parte del geoparque también pudimos contemplar turbiditas. Las turbiditas son sedimentos transportados y depositados por una corriente marina (aludes de materiales) generada por la inestabilidad en la distribución de densidad del flujo de agua debida al contenido irregular de sedimento en suspensión. Esto se debe a la interacción que se da entre las masas continentales, la atmósfera y la parte superior de la hidrosfera. Las turbiditas son más duras y más resistentes a la erosión. Presentan estructuras internas en forma de laminaciones y cambios en el tamaño del grano de las partículas. Incluyen restos de la microfauna planctónica, sedimentos calcáreos y restos de madera fósil o carbón.

Las capas calizas y margas tardan aproximadamente 10.000 años en decantar, pero las turbiditas del mismo grosor pueden hacerlo en instantes. A medida que analizamos los estratos del Eoceno y nos acercamos a San Sebastián, la cantidad de turbiditas es mayor, y son cada vez más gruesas. El motivo de este aumento es la cercanía progresiva de los primeros relieves continentales del Pirineo y de su consecuente inestabilidad tectónica.

Turbiditas con una coloración más parda

Finalmente, cuando ya caía la tarde nos acercamos al límite Paleoceno-Eoceno ubicado en la entrada de la playa Itzurun. El Paleoceno terminó con un gran calentamiento llamado Máximo Térmico del Paleoceno Eoceno (PETM). El clima era ya bastante cálido a lo largo del Cretácico y el Paleoceno, pero de repente, hace 55,8 millones de años la atmósfera vio incrementados sus niveles de metano y de dióxido de carbono, provocando uno de los grandes calentamientos de la historia terrestre.

Se trata de uno de los períodos de cambio climático más significativos de la era Cenozoica, que alteró repentinamente la circulación oceánica y atmosférica, provocando la extinción de multitud de géneros de foraminíferos bentónicos, y causando grandes cambios en los mamíferos terrestres que marcaron la aparición de los linajes actuales. En apenas 20.000 años, la temperatura media terrestre aumentó en 6 °C, con un correspondiente aumento del nivel del mar, así como un calentamiento de los océanos. A pesar de que el calentamiento pudo desencadenarse por multitud de causas, se cree que las principales fueron la fuerte actividad volcánica y la emisión de gas metano que se encontraba almacenado en los clatratos de los sedimentos oceánicos, y que pudieron intensificar el calentamiento al liberar a la atmósfera grandes cantidades de carbono empobrecido en el isótopo carbono-13. Además, las concentraciones atmosféricas de CO2 aumentaron de forma significativa, perturbando su ciclo y causando la elevación de la lisoclina, y una escasez de oxígeno en las profundidades oceánicas que, a la postre, provocó la mayoría de las extinciones marinas.

Límite Paleoceo - Eoceno

Esta excursión nos ha generado más ganas de regresar a otros puntos de este geoparque y de recorrer los demás senderos que lo componen. Una visita espectacular en la que aparte de naturaleza, podemos hacer ciencia.




9 comentarios:

  1. Guau! me ha encantado. Qué ganas de ir me han dado!!

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Te lo recomiendo totalmente.

      Un saludo!

      Eliminar
    2. En honor a la verdad, el studio hecho por uds me ha inspirado a seguir leyendo en su página. Estas son las cosas que no Deben dejarse sin saber. Ahi vi una foto que dice esto en la parte de abajo (Se aprecia perfectamente cómo las olas pulen el flysch) la cual me hizo recorder fotos de Marte. Soy persona que le gusta hacerse preguntas y además soy bastante visual hasta donde puedo... :) por lo tanto el mar ha hecho esto en estas áreas de la tierra , pues puede muy bién que en Marte exista esta misma situación para lograr estos efectos en las piedras ect. Muy bueno y me atraen estos temas. Gracias y me allegro que están ahi para compartir esta información con nosotros.

      Eliminar
    3. En Marte sí se están llevando a cabo investigaciones de este tipo. Todos los conocimientos sobre geología adquiridos del estudio de nuestro planeta están sirviendo para comprender al planeta rojo. Se han encontrado estructuras similares (lechos de ríos, deltas, cuencas,...) que están ayudando a averiguar las causas de la presencia de agua en el pasado del planeta y su desaparición en la superficie.

      Un saludo!

      Eliminar
  2. Yo también recomiendo su visita. El año pasado tuve la oportunidad de caminar sobre esta fabulosa formación geológica; cuando la marea baja puedes pasear durante un buen rato por la costa e introducirte en alguna cala. Usando botas adecuadas para no resbalar y con precaución de que la pleamar no te cierre la salida, merece la pena sufrir la altísima humedad que existe en esta zona. Saludos

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Nosotros no nos adentramos a esas calas, porque no llegamos justo en la bajamar y además había mareas muertas. Lo tenemos pendiente.

      Un saludo!!

      Eliminar
  3. Gracias Veronica, lo he compartido en mi facebook , ya que tengo dentro de poquito una excursión y esto es precisamene lo que buscaba. para compartir e informar a mis amigos , clientes de lo que se puede ver en estos acantilados. formaciones rocosas,

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Espero hacer más excursiones geológicas. Compartiré lo que aprenda de ellas.

      Un saludo!!

      Eliminar