El latido rítmico de este manantial caliente de Yellowstone lo convierte en un geotermómetro

La superficie de agua vibrante de Doublet Pool en el Parque Nacional de Yellowstone. Crédito: Jamie Farrell/Universidad de Utah La superficie de agua vibrante de Doublet Pool en el Parque Nacional de Yellowstone. Crédito de la foto: Jamie Farrell/Universidad de Utah El Parque Nacional de Yellowstone es mejor conocido por Old Faithful, un géiser con erupciones periódicas bastante predecibles que deleitan a los turistas. Pero también alberga muchas otras características geotérmicas como Doublet Pool, dos aguas termales conectadas por un pequeño cuello con el equivalente geotérmico de un pulso. La piscina «golpea» cada 20-30 minutos, lo que hace que el agua vibre y el suelo se estremezca. Investigadores de la Universidad de Utah han medido estos ciclos palpitantes con sismómetros para aprender más sobre cómo cambian con el tiempo. Entre otras cosas, descubrieron que los intervalos de silencio entre las brazadas se correlacionaban con la cantidad de calor que fluye hacia la piscina, según un nuevo artículo publicado en la revista Geophysical Research Letters. «Sabíamos que Doublet Pool late cada 20 a 30 minutos», dijo el coautor Fan-Chi Lin, geofísico de la Universidad de Utah. “Pero no había mucho conocimiento previo sobre lo que impulsa la variación. De hecho, no creo que muchas personas realmente se den cuenta de que el intervalo de tiempo varía. La gente presta más atención a los géiseres”. El sofisticado sistema hidrotermal de Yellowstone es el resultado de la interacción del agua subterránea poco profunda con el calor de una cámara de magma caliente. El sistema tiene alrededor de 10.000 características geotérmicas, que incluyen chimeneas de vapor (fumarolas), ollas de barro y terrazas de travertino (roca blanca calcárea), así como géiseres y fuentes termales. En los géiseres, las altas presiones evitan que el agua profunda hierva. Pero a medida que sube el agua caliente, la presión disminuye y se forman burbujas de vapor, que se expanden hasta que son demasiado grandes para pasar a través del estrecho conducto del géiser cerca de la superficie. En algún momento, las burbujas alcanzarán un umbral crítico y el géiser comenzará a desbordarse. La presión cae bruscamente y el agua hierve, produciendo grandes volúmenes de vapor que expulsan un chorro de agua caliente por la ventilación en una de estas erupciones amigables para los humanos. Y luego el ciclo comienza de nuevo. Por el contrario, la mayoría de las aguas termales mantienen un equilibrio hidrodinámico bastante estable. El agua sobrecalentada se enfría cuando llega a la superficie, se hunde y es reemplazada por agua más caliente desde abajo, por lo que el agua nunca alcanza la temperatura requerida para iniciar una erupción. Sin embargo, algunas fuentes termales, como Doublet Pool y Iodine Pool en Nueva Zelanda, tienen estos misteriosos estallidos periódicos, que se asemejan al patrón de erupción periódica de un géiser: cuando las burbujas de vapor de agua caliente alcanzan las partes superiores frías del conducto, de repente colapsan con una explosión Publicidad

Agrandar / Doublet Pool en Upper Geyser Basin del Parque Nacional de Yellowstone. Al estudiar Doublet Pool, Lin y sus coautores esperaban aprender más sobre los procesos hidrotermales dinámicos de Yellowstone. Querían estudiar específicamente qué impulsa las fluctuaciones que ocurren durante la erupción de un géiser o los ciclos de aguas termales, por lo que decidieron concentrarse en medir los intervalos de silencio entre latidos. Desde el otoño de 2015 hasta noviembre de 2021, realizaron varios experimentos de muestreo utilizando geófonos desplegados cerca de Doublet Pool. También recopilaron datos de temperatura en noviembre de 2021 y datos de presión para monitorear los cambios en el nivel del agua durante cuatro días en abril de 2022. Lin et al. encontraron que los intervalos de silencio variaban no solo de un año a otro, sino también de una hora a otra o de un día a otro. Por ejemplo, el intervalo fue de unos 30 minutos en noviembre de 2016, pero de solo 13 minutos en septiembre de 2018, aumentando a unos 20 minutos en noviembre de 2021. Coincidentemente, el 15 de septiembre de 2018, el cercano Ear Springs entró en erupción por primera vez desde 1957 y, a partir de entonces, las aguas de Doublet Pool hirvieron. Todo ese calor y presión habían disminuido en 2021, según los autores, lo que permitió que el silencio de Doublet Pool volviera a su duración normal de 30 minutos. En cuanto a las variaciones diarias y horarias, los autores sugieren que puede haber una correlación con la velocidad del viento. Las velocidades más altas del viento parecen correlacionarse con intervalos más largos de silencio, lo que significa que el viento de alguna manera extrae energía térmica del agua, como si soplara una taza de café caliente. «En este momento estamos tratando la piscina como un sistema completo, lo que significa que la energía extraída de la superficie dificulta que el sistema reúna suficiente energía para golpear», dijo Lin. «Una posibilidad es que la piscina sea activamente convectiva, por lo que el enfriamiento cerca de la superficie puede afectar el fondo de la piscina en un período de tiempo relativamente corto». establecer el golpeteo en Doublet Pool: alrededor de 3 a 7 megavatios de potencia, el equivalente a la potencia de salida de 100 estufas domésticas. Esto, a su vez, les permite utilizar el intervalo de descanso como termómetro para medir cuánto calor entra en la piscina. (Más calor equivale a intervalos más cortos). DOI: Geophysical Research Letters, 2023. 10.1029/2022GL101175 (Acerca de los DOI). Imagen de listado de WikiBunny11/CC BY-SA 4.0