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intensidad en áreas hidrográficas de baja eficiencia hídrica como La Guajira y sectores con el mayor factor de aridez en el Caribe y la
región Andina. Además, en Colombia, donde la cobertura de agua potable alcanza 96% de las ciudades y 56% de las áreas rurales,
de 1122 municipios de la geografía nacional, según la Defensoría del Pueblo 521 consumen agua sin tratamiento alguno, el 70% de
ellos con riesgo para la salud y en el 21% sanitariamente inviable; y de 318 cabeceras municipales con amenaza de desabastecimiento,
265 se alimentan de corrientes de agua superficiales, 24 obtenida de pozos profundos y 25 de reservorios o soluciones mixtas.
De ahí la importancia de la institucionalidad, para elevar la productividad del agua sin comprometer la sustentabilidad de los
ecosistemas, máxime si se tiene en cuenta la deficiente capacidad de municipios y algunas CARS para enfrentar un sensible asunto
que pasa por el cuidado de los páramos y humedales amenazados por la minería, por el vertimiento de mercurio contaminando aguas
que alimentan poblados enteros, y por la pérdida de resiliencia del Magdalena agobiado por 135 millones de toneladas anuales de
sedimentos en suspensión.
Creado el Ministerio del Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible en reemplazo del Instituto Colombiano de Hidrología, Meteorología y
Adecuación de Tierras HIMAT, aparece el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM que, desde su inicio,
en 1995, se trazó como objetivos principales la necesidad urgente de conocer y estudiar la riqueza en agua del país, y el uso y las
medidas de protección de nuestro patrimonio hídrico.
Por fortuna ha logrado el IDEAM ir más allá de los intereses sectoriales, al poder alertar sobre el potencial desabastecimiento para
algunos centros urbanos del país y entregar avances en cada versión del ENA sobre la interdependencia del patrimonio hídrico con la
biodiversidad, el suelo, el subsuelo y la atmósfera, incluyendo enfoques fundamentales como el concepto de la huella hídrica, y
abordando el análisis del comportamiento del ciclo hidrológico en el territorio nacional, contemplando cuencas hidrográficas, cuerpos
de agua y aguas subterráneas. No obstante, el país está urgido de acciones y soluciones para enfrentar dicha problemática socio
ambiental, en el marco de la adaptación al cambio climático. * [Ref.: La Patria. Manizales 2016.08.29]
1.6- BOSQUES EN LA CULTURA DEL AGUA
Imagen 4. Mural sobre la Reserva Forestal Conrado Gómez Gomez o de la Cuenca de Río Blanco; obra del Maestro Luis Guillermo
Vallejo. Fuente: Río Blamco, cuna de vida…
RESUMEN: De no apurar la adaptación ambiental de la que habla el ambientalista colombiano Gustavo Wilches Chaux en "La
construcción colectiva de una cultura del agua", preocupa lo que se vivirá en las siguientes temporadas invernales cuando de nuevo
arrecie La Niña. Habrá que aceptar la crítica situación causada por el efecto del "pavimento verde" asociado a la grave potrerización
de nuestras montañas, y también la problemática de los "pavimentos grises" constituidos por nuestros mayores centros urbanos.
Tras haber caído el telón de La Niña 2010/2011 con legiones de damnificados y cuantiosas pérdidas en los medios urbanos y rurales,
debe advertirse la urgencia de una reconstrucción que empiece por ordenar las cuencas. La Niña, esta vez significativamente
superior a la media y por lo tanto una de las más intensas de las últimas décadas, como fenómeno que hace con El Niño un ciclo de
comportamiento errático, regresará para hacer más húmedas las temporadas secas y de lluvias del singular clima bimodal de la
región tropical andina colombiana.
Y tras evaluar y proyectar grosso modo las elocuentes lecciones de las consecuencias de torrenciales aguaceros que han batido
registros históricos en frecuencia e intensidad, de no apurar la adaptación ambiental de la que habla el ambientalista colombiano
Gustavo Wilches Chaux en “La construcción colectiva de una cultura del agua”, preocupa lo que se vivirá en las siguientes
temporadas invernales cuando de nuevo arrecie La Niña, de conformidad con lo ocurrido en este lustro y las dramáticas
consecuencias de múltiples y variados eventos hidro-meteorológicos, que entregan para la historia de Colombia las aterradoras
imágenes de inundaciones de poblados enteros en la Mojana y la Sabana de Bogotá, de los estragos de flujos de lodo como en Útica
y del corrimiento de tierra que se llevó a Gramalote, a modo de inequívocas señales de que somos altamente vulnerables al desastre
del calentamiento global.
Y para la ecorregión cafetera, las inundaciones en La Dorada y La Virginia, la pérdida de las bancas de las vías principales para las
transversales de Manizales y Armenia y de la red terciaria de las zonas rurales del Eje Cafetero, o la grave problemática de la cuenca](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-19-320.jpg)
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de la Quebrada Manizales, tres hechos que tienen en común la falta de una adaptación a la amenaza del calentamiento global,
donde se reclama la declaratoria de zonas de interés ambiental en sectores críticos de los corredores viales y un ordenamiento de
cuencas que le apunte a la planificación agrícola, al manejo de nuestras represas hidroeléctricas, al aseguramiento de fuentes
hídricas, al debido uso del agua, y a la ocupación no conflictiva del territorio en lugares susceptibles a sequías, inundaciones y
movimientos en masa.
Entonces, para mitigar la vulnerabilidad del hábitat frente a las torrenciales lluvias invernarles, en principio debemos aceptar que
dicha fragilidad está asociada a las condiciones que favorecen el descontrol hídrico y pluviométrico resultante de la tala de bosques,
dada su doble función como reguladores de las precipitaciones y de los caudales; lo primero al descargar las nubes gracias a la
condensación del vapor de agua, y lo segundo al retener la humedad resultante de las precipitaciones. De esta segunda función se
nutren las aguas subterráneas y por lo tanto los acuíferos y manantiales, lo que reduce las escorrentías a tal punto que el caudal de
los ríos puede ser casi el mismo en invierno que en verano. Y de la primera función, al tener bosques se moderará la intensidad de
las lluvias al igual que su distribución a lo largo del año: quien penetra al bosque andino puede advertir en el ambiente húmedo de los
musgos y en el fresco del follaje, la condensación del vapor de agua extraída de las masas de aire que trae la brisa diurna a transitar
por ese ámbito. Pero si hemos deforestado las montañas, desde la cuenca baja cercana a los valles interandinos hasta la cumbre, no
habrá posibilidad de condensación alguna, y por lo tanto se cargarán más las nubes en su tránsito hacia la cordillera, pudiendo a su
paso generar precipitaciones a la altura de nuestras ciudades de montaña, chubascos que caerán a modo de aguaceros diluviales.
En conclusión, para comprender mejor el impacto de haber destruido humedales, talado bosques y ocupado rondas de ríos y
quebradas, y entender mejor la necesidad de reponer el bosque como fundamento para la estabilidad del medio biofísico,
socioeconómico y cultural de nuestro entorno rural y urbano, habrá que aceptar la crítica situación causada por el efecto del
“pavimento verde” asociado a la grave potrerización de nuestras montañas, y también la problemática de los “pavimentos grises”
constituidos por nuestros mayores centros urbanos, cuyas escorrentías no están reguladas dado su sistema de alcantarillado directo
carente de estructuras hidráulicas de almacenamiento y efecto regulador llevando de inmediato las aguas lluvias a las quebradas
periurbanas, y abreviando como en el caso de las montañas desnudas los tiempos de concentración de las aguas para elevar
sustancialmente los caudales, e incrementar con ellos la erosión hídrica y detonar flujos y deslizamientos en las zonas de pendiente,
e inundaciones sobre valles y sabanas.
[Ref: La Patria, Manizales, 2011, 05, 23]
1.7- EL ESTADO Y LA FUNCIÓN DEL SUELO URBANO EN MANIZALES
Imagen 5. Piezas Intermedias de Planificación PIP, de Manizales. Secretaría de Planeación de Manizales.
En:http://sociedadespacionaturaleza.wordpress.com
No parece viable un ordenamiento que propenda por la sustentabilidad del medio ambiente urbano, mientras persistan en Manizales
las dinámicas incontroladas de expansión de la frontera urbana, la distribución inequitativa de cargas y beneficios, la separación de
costos y utilidades obtenidos de la actividad urbanizadora, y una estratificación de Ley altamente inconveniente, inequitativa y
anacrónica, mediante la cual se otorgan subsidios y cobran contribuciones en función de la morfología urbana de la vecindad y de las
características de la vivienda, y no de la realidad socioeconómica del ciudadano.
Los planificadores, más allá de una perspectiva técnica opaca a los procesos socioeconómicos del hábitat, para el desarrollo de sus
actividades deberían contar con elementos de política pública, que prevengan la especulación con el suelo urbano y garanticen la
función social de la propiedad, en lugar de dejar las dinámicas urbanísticas a merced del mercado, olvidando asuntos vitales para
decisiones que deberían redundar en el bienestar colectivo, en un modelo no conflictivo de ocupación del territorio, y en una
propuesta de ciudad más verde y humanizada como lo propone el colectivo “Subámonos al bus del POT” desde la SMP de
Manizales.
Uno de los fenómenos que caracterizan el subdesarrollo, es la segregación espacial y social urbana a la que se refiere Samuel
Jaramillo González (2010) de la Universidad de los Andes, definiéndola como “una característica no neutra de nuestras ciudades”,
para la cual reclama una decisión política orientada a controlar las dinámicas espontáneas que produce el mercado asociadas a la
especulación con el suelo urbano, y generar instrumentos de intervención del Estado útiles para prevenir ganancias no productivas](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-20-320.jpg)
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ocasionadas por el cambio de uso del suelo, como la apropiación de la plusvalía urbana por el municipio, la promoción estatal
planificada de vivienda y la aplicación de cuotas de vivienda social a los urbanizadores.
Aunque estén relacionados, “valor y precio” no son lo mismo: los bienes tienen un valor de uso que se asocia a la satisfacción que
nos brindan, y al tiempo pueden o no poseer un valor de cambio, gracias al cual se intercambian con otras mercancías y se establece
su precio en el mercado. Por ejemplo, el aire que tiene un considerable valor de uso, no tiene precio, como sí las mercancías que por
ser bienes económicos que se venden, compran o intercambian. Desde Aristóteles, cuando alude a la reciprocidad y al talión,
pasando por Adam Smith cuando se ocupa de las dinámicas del mercado y de la teoría de los precios, o por David Ricardo con sus
ideas sobre la teoría de la renta de la tierra asociada a su productividad agrícola, hasta Marx con la teoría histórica y social del valor-
trabajo, el pensamiento económico se ha ocupado del asunto para explicar precio y renta de la tierra.
Si efectivamente el aire, aunque posee valor de uso, no posee precio toda vez que en él no se incorpora trabajo humano para su
purificación y suministro, entonces al reflexionar sobre la naturaleza del precio de la tierra, dado que ella en sí no es un bien
transformado, para el Profesor-Investigador Jaramillo, en el caso del suelo urbano la tierra tiene precio así no sea un valor en sí
misma, gracias a la renta que genera en virtud del control que ejercen los dueños de los terrenos, sobre una condición suya
indispensable para la producción y consumo del espacio construido, con lo cual los terratenientes se apropian de parte del valor
producido socialmente por los agentes económicos que generan capital.
Finalmente, si en Colombia la deuda histórica con el campesinado parte de que el Estado no ha controlado el régimen de propiedad
de la tierra, ni usado con eficiencia herramientas como el catastro, la extinción del dominio y la reforma agraria, en nuestra ciudad la
problemática del suelo advertida en procesos que acentúan las inequidades, como la fragmentación y renovación urbana, la presión
sobre la selva andina, las zonas de riesgo de la periferia, deberíamos aplicar correctivos al mercado inmobiliario, densificar la retícula
de la ciudad antigua, prevenir la propagación de los guetos urbanos y emplear a fondo instrumentos impopulares como el impuesto
predial y la contribución de valorización, además de la recuperación de la plusvalía urbana ya aplicada en Pereira y no en Manizales.
* [Ref.: La Patria, Manizales, 2014.09.1]
1.8. NO TODO LO QUE BRILLA ES ORO
Resumen: A diferencia de una minería artesanal y limpia que puede coexistir con la minería industrializada subterránea, cuando se
practica con responsabilidad social y sin comprometer biomas estratégicos, la mega minería y la minería ilegal, son dos flagelos que
amenazan el frágil ecosistema andino en la Ecorregión Cafetera.
Imagen 6. Minería ilegal, río Ovejas. Juan Bautista Díaz. El Tiempo 13.02.2015.
El “vil metal” como se le llama al oro cuando se usa como medio de pago, que si hace una década se cotizaba a U$600 la onza hoy
cuesta el doble, desde épocas coloniales ha sido uno de los principales motores económicos del país: si en el siglo XVI la Nueva
Granada producía el 39% el oro del mundo, y hasta el siglo XX Colombia participaba con el 30%, hoy con 56 toneladas por año ocupa
el puesto decimocuarto a nivel mundial y el segundo en Sudamérica, después de Perú (151). Además, para el caso de Caldas que con
1,8 toneladas por año aparece en el sexto lugar de Colombia, el municipio productor por excelencia es Marmato, cuyas regalías por tal
concepto suman $1.639 millones, cuantía más de veinte veces superior a lo que generan los demás municipios juntos.
Ahora, si en Colombia existen dos grandes empresas que controlan el 12% de la producción: la Mineros conformada por Colpatria, la
Corporación Financiera Colombiana y otros socios menores, y la Gran Colombia Gold de Canadá, pero la mayor proporción estimada
en el 80% del oro del país es de la minería ilegal, entonces, en nombre de esta actividad empresarial, a las fuentes de agua del país
se vierten 200 toneladas de mercurio al año, 100 de ellas en Antioquia, y también en la Depresión Momposina donde los ríos Cauca,
Cesar y San Jorge desaguan al río Magdalena, convergen las aguas servidas llevando el mercurio de 1.200 minas de aluvión y los
vertimientos de la Región Andina donde habitamos el 70% de los colombianos.
Además, en razón a la mirada utilitarista de multinacionales blindadas por una ley que desampara a los colombianos, o de la máquina
devastadora de la informalidad cooptada por el “para-estado”, esta actividad extractiva se ha venido constituyendo en una severa
amenaza para los ecosistemas andinos ubicados en los departamentos de mayor producción de oro en Colombia: basta examinar los
procesos de deforestación en el Amazonas y el Chocó, los intentos de arrasar santuarios como el páramo Santurbán y de perforar por
el “oro negro” en Caño Cristales, cuando no la criminal degradación del paisaje en el Bajo Cauca con la destrucción del humus, y las
charcas de mercurio y cianuro, herencia de uno de los negocios más fructíferos de los últimos tiempos: el oro.
En Marmato, el cuarto municipio más viejo de Colombia (1537), un verdadero enclave económico dado el contraste entre su elevado
PIB per cápita para unas NBI mayores al 30%, y donde las reservas auríferas tras 100 km de perforaciones exploratorias han pasado](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-21-320.jpg)
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a 11,4 millones de onzas de oro, pese a haber sido objeto temprano de la intervención del Estado desde la Misión Boussingault (1822-
1831) que eleva la eficiencia de la explotación en un 25%, y de haber contado desde 1980 con la presencia de Ecominas -luego
Mineralco- como ente administrador de las minas en representación del ministerio de Minas y Energía, se tiene que de las 500 minas
de socavón, la mitad concentrada en el Cerro el Burro, únicamente 121 tienen título, entre estas 103 propiedad de la Gran Colombia
Gold.
Si en el precioso poblado de Iván Cocherín, guacheros y pequeños mineros que en medio de minas ilegales cuya legalización no está
a su alcance técnico ni económico, al no encontrar oficio empujados por la necesidad van tras los socavones abandonados asumiendo
los riesgos que conlleva la informalidad mientras sus mujeres, niños y mayores deben recurrir al mazamorreo en aguas contaminadas,
entonces qué podremos esperar en La Colosa o Cocora y Tolda Fría, donde la sudafricana Anglo Gold Ashanti o la canadiense Río
Novo han puesto el ojo para explotar oro a cielo abierto, sin importar el equilibrio ambiental de esta barrera natural protectora del PNN
de los Nevados, ni la sobrevivencia de especies emblemáticas como el cóndor y la palma de cera.
Razonablemente, nuestra Sociedad de Mejoras Públicas previendo la amenaza sobre ecosistemas y el agua, como defensora del
territorio y de la vida al conocer lo que está ocurriendo en la quebrada La María de la Vereda Montaño de Villamaría, vecina a la
Reserva de la Chec y afluente directo del Río Chinchiná cuya cuenca comparte con Manizales, ha logrado la suspensión provisional
de la Mina Tolda Fría. [Ref.: La Patria. Manizales, 2016.05.23].
.
1.9- ESPERANZA Y ACCIÓN EN LA HORA DEL PLANETA
Imagen 7. Visión nocturna de la Tierra: http://www.solounplaneta.com
Millones de personas de todo el mundo, convocados por el Fondo Mundial para la Naturaleza para celebrar la quinta versión de La Hora del Planeta
que se celebra el último sábado de marzo de cada año y que consiste en un apagón voluntario, hemos apagado las luces y electrodomésticos
durante una hora como una señal de compromiso de la sociedad civil para tomar acciones contra el cambio climático. Y lo hemos hecho porque
creemos que esta clase de iniciativas puede resultar eficaz para crear conciencia pública, prácticas de adaptación ambiental y mitigación de la
amenaza, siempre y cuando con el concurso de un Estado responsable y previsivo y del sector productivo y empresarial, sea acompañada desde la
sociedad civil con acciones de complemento que siembren valores y desencadenen verdaderos procesos que propendan por la reforestación de
cuencas, recuperación de humedales, preservación de la biodiversidad y respeto a la vida, además de prácticas culturales que favorezcan el
acondicionamiento del hábitat, la cultura del reciclaje, la producción limpia, y la racionalización de los hábitos de consumo, entre otros aspectos.
Sin una base conceptual de soporte para una campaña educativa en la cual se incorporen conceptos claros y valores, mediante los cuales
comprendamos por lo menos nuestra relación con la problemática ambiental y las consecuencias del cambio climático como fenómeno del que
somos el primer eslabón en la solución pero también el blanco seguro de sus fatales consecuencias, el objetivo de este acto simbólico vivido en la
noche que pasa cuando conmemoramos año por año La Hora del Planeta, no resultaría viable dado que las soluciones fácilmente palidecerían
frente al insaciable apetito de un modelo económico que restringe su aporte a los necesarios beneficios de la eficiencia energética y de la
optimización de los procesos de producción, salvo que esta sociedad logre comprender la importancia de reducir el despilfarro de recursos que
supone el desmedido hábito del consumo que propone el mercado.
A pesar de que el cambio climático se reconoce ahora como el mayor reto ambiental para la humanidad, y de que su ocurrencia resulte aceptada
por la comunidad científica internacional así sus reales causas sean discutidas, de no empezar por la educación gravitan dudas sobre la viabilidad
de aunar esfuerzos coordinados, suficientes y permanentes entre todos los actores sociales, buscando emprender acciones concertadas y
coordinadas entre sectores económicos, instituciones públicas y organizaciones civiles, así se reconozca la fuerza de las campañas mediáticas
como la de anoche, donde la acción propuesta que parte de un deseo individual que converge temáticamente, logra configurar una plataforma que
lo unifica y convierte en una idea fuerza para perseguir un objetivo único. Esto es, esas acciones colectivas más allá de los logros mediáticos,
exigen procesos educativos de tipo formativo e instructivo.
Si bien en campañas soportadas por la Internet y medios de comunicación masivos pueden hacer carrera desde asuntos triviales hasta otros tan
fundamentales como éste del calentamiento global, aludimos a la educación dado que lo que está en juego ahora no sólo pasa por los problemas
del consumo de energías fósiles y de los niveles de emisión de CO2 como asuntos propios de modelo de desarrollo en curso, sino también por el
terreno de la cultura y del equilibrio de los ecosistemas, donde debe profundizarse y sensibilizar a la población en temas que se involucran con
dicha problemática en el marco de un desarrollo sostenible: los derechos de los seres vivos, la relación entre el Estado y la economía, y la
responsabilidad de los actores sociales.
Así que esta nueva jornada a favor del medio ambiente denominada La Hora del Planeta, posiblemente convertida ahora en el movimiento global de
mayor convocatoria jamás organizado, si bien no puede solucionar nada por sí misma, logra ser un símbolo necesario que a modo de reivindicación
y gracias a la sinergia con la contundencia de los desastres causados por el calentamiento global, aunque resulte demasiado tarde también puede
detonar un cambio siempre y cuando abramos la puerta de la dimensión educativa para desencadenar procesos que hagan viable una acción
conjunta, que desde la sociedad civil valore la austeridad y la vida, desde la acción del Estado privilegie la planeación previsiva y solidaria, y desde
el sector empresarial tome la senda de la producción limpia y la responsabilidad social.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-22-320.jpg)
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Imagen 10. Machu Picchu. Martin St-Amant (2009), en http://es.wikipedia.org/
Al desarrollarse los calendarios, y con ellos la agricultura, gracias a la división del trabajo se da el surgimiento de los mercados, y la
consecuente evolución de los medios de comunicación. Esa sociedad que cuenta con la escritura, crea las ciudades como escenarios
aptos para establecerse, facilitando las actividades socioeconómicas propias de una economía compleja, soportada en actividades
extractivas, agrícolas y comerciales, tal cual lo advertimos no sólo en las ciudades mayas con sus impresionantes monumentos de
piedra y palacios de ladrillo cocido, decoradas con pinturas murales y adornos de estuco, sino también en las incas con sus trazados
conformes con la topografía, donde establecieron sus magníficas edificaciones construidas en bloques de piedra pulida acoplada.
Más adelante, después del encuentro de los neolíticos del trigo y del maíz, en este continente, a lo largo de la Colonia y durante el alba
de la República, nuestras ciudades, primero soportadas en la rígida retícula heredada del modelo castellano, con su plaza de armas
invariantemente dominada en altura por el templo cristiano, aunque mantienen sus aires medievales, aplican las normas de Felipe II y
de Carlos III para adaptarse a las demandas ambientales, adquiriendo para el efecto una morfología ventilada y soleada, que contempla
calles estrechas en lugares cálidos para favorecer el sombreado, o calles anchas en tierra fría para facilitar la irradiación solar, dotando
su trama urbana de variantes y características según el poblado fuese puerto, centro minero, resguardo, o núcleo administrativo y
militar.
En Colombia seis décadas después de la fundación de Manizales, finalizadas las guerras civiles del siglo XIX, cuando la arriería cede
paso a los vapores, cables y ferrocarriles cafeteros, conforme se empieza a consolidar una sociedad industrial gracias a la economía
del café y a la electricidad como fuente motriz, se intensifican la producción en los medios urbanos y la inmigración, hasta que más
adelante, con el advenimiento del automóvil crece la ciudad, para terminar concediéndole paso al transporte motorizado y a la jungla
de concreto, dos hechos que sí en conjunto ocasionan un nuevo modelo de ocupación del territorio periurbano, muestran la expansión
en superficie y en altura de las ciudades, y otros paisajes que se corresponden con una estructura urbana social y espacialmente
fraccionada, donde contrastan el centro urbano, los lujosos sectores residenciales y las barriadas para la clase obrera.
Pero hoy cuando declina la sociedad industrial, conforme surge la del conocimiento, estas ciudades y particularmente la nuestra, tienen
que enfrentar profundos desafíos para resolver un modelo urbano conflictivo, relacionados con las presiones demográficas asociadas
a desplazamientos y a dinámicas poblacionales generadas por la brecha de productividad entre ciudad y campo, con la fragmentación
socio-espacial del hábitat, con la contaminación ambiental del medio urbano y rururbano, con una movilidad soportada en el uso
desenfrenado del automóvil, con la expansión incontrolada de la frontera urbana, con los riesgos geodinámicos causados por los
eventos extremos propios del cambio climático, y con las falencias de la infraestructura de conectividad requerida para la integración
regional, subregional y urbana.
Bajo dichos presupuestos, para lograr un medio transformado sustentable, el rumbo a seguir debería ser hacia una ciudad inteligente,
educada e institucionalmente robusta, cuyos ciudadanos virtuosos y participativos configuren un tejido social sólido; una ciudad no
energívora ni consumista, con un hábitat humano, verde y digno, dotada de una movilidad eficiente soportada en medios autónomos y
de transporte público colectivo, que sea incluyente en su oferta de opciones de vida, e incorpore la ciencia, la tecnología y la cultura;
una ciudad con identidad propia y con perspectiva de género, pensada para los niños y los ancianos, y donde todos vivamos felices.
* [Ref.: La Patria. Manizales, 2014.09.29]
2.8. PROSPECTIVA PARA EL DESARROLLO MAGDALENENSE
Posiblemente en La Dorada, como epicentro de intensas dinámicas económicas, sociales y ambientales del país, dado el valor
estratégico de su ubicación sumado a la invaluable riqueza natural y cultural del Magdalena Centro, por las visionarias decisiones en
materia energética sobre Miel II adoptadas por la actual administración departamental y los desarrollos de la infraestructura del
transporte del país que inciden en ella, se estarían creando las condiciones para apalancar uno de los más promisorios escenarios
urbano-regionales de Colombia y de los procesos de integración de Caldas, si se decide correctamente en materia de planificación
urbana y con visión integracionista y de futuro.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-38-320.jpg)
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Imagen 11. La Dorada en el entorno cambiante del río Magdalena. Web ladorada.gov.co
La cabecera porteña del oriente con sus devenires políticos y de orden público, habitada por ciudadanos de bien que de la mano del
PDP-MC y otros líderes regionales enfrentan ahora la solución de los conflictos socio-ambientales más relevantes de su historia,
empieza a brillar en el horizonte como el referente urbano de un territorio en construcción: el Magdalena Centro, un espacio geográfico
localizado al sur del Magdalena Medio, sobre terrenos en jurisdicción de 17 municipios, del cual participan todos los del oriente de
Caldas, San Miguel y Puerto Triunfo por Antioquia, Puerto Boyacá por Boyacá, y el noroccidente y centro-occidente de Cundinamarca,
y en el que cabrían tres más del norte del Tolima, que son Fresno, Mariquita y Honda en virtud de sus pretéritas relaciones directas,
así: con Manzanares en los asuntos de la colonización antioqueña, con Guaduas en los de la botánica de Mutis, y con La Dorada en
la historia del río Magdalena, respectivamente.
El Magdalena Centro es la tierra de hamacas y chinchorros que comparte con el Magdalena Medio su historia de los vapores por el
gran río, y con Cundinamarca y Tolima la de la Botánica de Mutis. Limita aquel por el norte con el Magdalena Medio, tierra de petróleo
con Barranca como epicentro donde se escribe un capítulo de la historia energética de Colombia; por el este, con el fértil altiplano
cundiboyacence de la capital cosmopolita, donde florece la República y se concentra el poder político y económico de Colombia; por
el sur con el Tolima Grande, una de las regiones más fecundas de la Patria bañada por el Magdalena, donde resplandecen la “Ciudad
Musical”, la tierra de José Eustacio Rivera y el parque arqueológico de San Agustín; al noreste las montañas Antioqueñas, cuna de la
cultura paisa que da origen a la Colonización Antioqueña, uno de los fenómenos sociales más importantes de nuestra historia; y por el
oeste y suroeste el Eje Cafetero, con sus procesos de conurbación que podrían estructurar el eje Cali-Medellín para consolidar una
ciudad región sin precedentes en el Pacífico latinoamericano.
La vertiente oriental del Magdalena Centro involucra tres zonas de vida: la alta cordillera con las fértiles tierras de Marulanda, donde
dominan el latifundio y los frágiles ecosistemas de páramo; el corredor de las cuencas medias donde la antioqueñidad fundó poblados
y sus hijos armaron redes de caminos terciarios; y el fértil valle del Magdalena dotado de una infraestructura que favorece el desempeño
de La Dorada. Y del otro lado del gran río, dos zonas de vida: la del propio valle del Magdalena que en Puerto Salgar y Puerto Boyacá
también muestra la preeminencia económica, en su orden, de la ganadería, la agricultura y la pesca, y la del piedemonte cordillerano
de la Cordillera Oriental donde la influencia del bosque seco del valle y del clima seco del altiplano, explican la relativa fertilidad de los
suelos en poblados como Yacopí, Caparrapí, Chaguaní, La Palma y Guaduas.
Cuando se consoliden la navegación por el Magdalena y el desarrollo hidroenergético, gracias a un recurso hídrico excedentario que
exige buen manejo, detonará la industria en el entorno doradense para elevar el PIB de Caldas, lo que también obliga a mantener
previsiones para incrementar el crecimiento en términos ambientales y sociales.
A modo de inventario, veamos el potencial natural que se suma a la riqueza cultural de la preciosa tierra: además de la oferta biótica
por el continuo de pisos térmicos con variadas zonas de vida, humedales del Magdalena, ecosistemas de páramo, bosques secos y
húmedos, sobresalen los suelos fértiles del valle del Magdalena y de San Félix, puesto que los otros de la cuenca media Caldense
tienen vocación forestal al aparecer lixiviados. De ahí las posibilidades del territorio en su conjunto para renglones como ganadería,
piscicultura, avicultura, porcicultura, ovinocultura, y pesca, y para productos como café, caña panelera, caucho, papa, plátano,
aguacate, maíz, yuca, algodón, fríjol, cacao, legumbres, hortalizas y frutas de todos los climas. Y del subsuelo, hidrocarburos, energía
geotérmica, uranio, carbón, mármol, calizas, caolín, asfaltos, esmeraldas, oro, plomo y zinc, aportados desde los flancos de las dos
cordilleras.
[Ref: La Patria, Manizales, 2011-05-14]
2.9. REFLEXIONES SOBRE EL POT DE MANIZALES
Por la carencia de ideas más precisas que proyecten un futuro sustentable para Manizales, con enfoques más regionales, a pesar de
los avances en planificación urbana respecto al POT anterior, y en especial en la componente rural del municipio donde lo ambiental
alude al desarrollo social, al agua y a los necesarios corredores de conectividad para la biodiversidad, pero no a la cultura como factor
fundamental para el desarrollo de bienes y servicios artesanales y no agroindustriales, por decisión del Honorable Concejo la saliente
administración municipal le deja a la ciudad, un POT importante a revisar.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-39-320.jpg)
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Imagen 12. Manizales: Transformaciones en la Estructura Ecológica Principal. Corpocaldas y Secretaría de Planeación Municipal.
Posiblemente gravitaron las críticas que ha presentado el Colectivo Subámonos al Bus del POT, centradas en aspectos socio-
ambientales profundos, donde se recogen en parte propuestas presentadas en varios documentos y foros, dado que la propia
Secretaría de Planeación en un hecho loable y sin precedentes programó ocho eventos para la participación de diferentes actores
sociales y de la sociedad civil, buscando nutrir el interesante proceso. A continuación, resalto algunos aspectos del POT que ameritarían
revisión.
1- El POT no consagró como política pública el cobro de la plusvalía urbana, proponiendo la creación de cargas compensatorias para
la actividad urbanizadora en beneficio del municipio, al gravar a los actores que consuetudinariamente especulan con un modelo
expansivo de ocupación de la “jungla de concreto” que va más allá de las propias necesidades de la ciudad. Posiblemente bajo el falso
argumento de la escasez de suelo, se ha permitido que la plusvalía urbana continúe privatizada, además de presionar el bosque natural
andino tal cual lo advertimos en Monte León, cuando está previsto que la población de Manizales apenas alcanzaría los 400 mil
habitantes en la siguiente década. A modo de ejemplo, hacia la zona de La Aurora no se ha puesto límite a nuevos usos que entrarían
en conflicto con la reserva de Río Blanco.
2- El POT no debería sostener un modelo urbano anacrónico, pensado para la sociedad industrial de ayer y para el automóvil, que
inspirado en dinámicas económicas que no consultan las demandas socio-ambientales de la ciudad, además de concentrar la inversión
social y productiva, sigue fragmentando espacial y socialmente la ciudad. El POT tiende a privilegiar la infraestructura vial para el
transporte individual y para las grandes superficies de mercado, en lugar de propender por un hábitat sostenible, para una Manizales
más humana, incluyente, segura y solidaria, al irrigar los beneficios del gasto público con más equipamiento verde, mejores medios
para la movilidad autónoma, y más rutas para el transporte colectivo limpio, lo que en conjunto supone otro modelo urbano.
3- El POT debería hacer honor a su promesa de respetar las actuales zonas de reserva ambiental, cerrándole posibilidades a la
explotación minera en la cuenca media-alta del Chinchiná, actividad que compromete la zona de amortiguamiento del PNN de los
Nevados, y a los vertimientos industriales sobre la quebrada Manizales. Por todos es sabido que en Toldafría la canadiense Rio Novo
avanza con un prospecto minero de mayor envergadura, afectando la Reserva forestal de CHEC y poniendo en riesgo los acuíferos de
las quebradas La María, California y Romerales, afluentes del Chinchiná, cuenca compartida con Villamaría, que por desgracia aparece
al lado de las de Marmato y Supía, y posiblemente de la del Guarinó, entre las que continúan estando afectadas por mercurio en
Colombia.
4- El POT debería concretar una apuesta por la Ciudad Región, entre Pereira y Manizales, creando elementos para facilitar la
construcción de sinergias económicas que apliquen la metodología de clúster urbano, además de acuerdos respecto a servicios
públicos, a un sistema integrado de transporte para abrigar las potenciales Áreas Metropolitanas o sus equivalentes, a crear
complementariedades entre Aerocafé y Matecaña fundamentales para el Paisaje Cultural Cafetero y al desarrollo de un sistema de
conectividad férrea para el transporte intermodal de carga, implementado una plataforma logística común para industrias minero-
energéticas asociadas a corredores logísticos estratégicos para el país, como el Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41, el
Puerto Multimodal de La Dorada y la extensión del Corredor Férreo del Cauca entre la Virginia y Urabá, propuestas de la UN-SMP que
aún desconoce el nuevo Plan Maestro de Transporte Intermodal (2015). [Ref:. La Patria. Manizales, 2016-01-04]
EPÍLOGO: La agenda verde para el cambio climático, en Manizales:
1_ Declarar las Reservas FP de Río Blanco y CHEC, PNN, y establecer corredores biológicos obligatorios en los ríos y corrientes mayores,
recuperando los cuerpos de agua ya afectados.
2_ Un programa de expansión de rutas, zonas verdes, parques y peatonales, que articule el Cerro Sancancio con el Bosque Popular y los
ecoparques y El Arenillo y Los Yarumos con Monte León y Nisa. 3_ Un Sistema de Transporte Integrado con alcance metropolitano, verde: con mas
transporte público colectivo y mas ciclo rutas. 4_ Educación ambiental, fomento de la energía solar, restricción a vehículos contaminantes y apoyo a
emprendimientos y empresas de desarrollos sostenibles. (Manizales, 24.01.2020.)
Soportes para la agenda propuesta https://godues.wordpress.com/2020/01/17/enlaces-a-temas-ambientales/](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-40-320.jpg)
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así: en los yacimientos de la Región Caribe, el 90% y 6000 calorías por kilogramo cal/kg; en los distritos carboníferos de Cundinamarca,
Boyacá y Santanderes, el 8% y 7000 cal/kg; y en Antioquia, Caldas, Valle y Cauca, donde los carbones son térmicos clase 1 A, el 2%
y 5000 cal/kg. * [Ref.: La Patria. Manizales, 2018/09/10]
2.11. LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL
La cultura es, en últimas, el resultado de un proceso humano de recolección y procesamiento de información útil para establecer el
medio ambiente y garantizar la supervivencia. Pero lamentablemente la acción del hombre ha sido históricamente hostil hacia la
naturaleza olvidando así su condición fundamental: si está en lucha con ella lo está consigo mismo (George, 1986).
En la perspectiva de un crecimiento demográfico, unido al deseo de un mejoramiento de la calidad de vida de la especie humana,
parece anticiparse un sombrío panorama derivado de la reducción absoluta de los recursos naturales y de la reducción relativa de los
recursos artificiales.
Así, para el año 2030, el hombre será víctima de dos mitos, el de la riqueza inagotable de la naturaleza y el de su facultad ilimitada de
regeneración. También encontrará insuficiente el beneficio derivado de las tecnologías previstas a esa fecha: la informática, la
biotecnología, los nuevos materiales, las nuevas fuentes de energía y los nuevos espacios (Duque, 1988).
Imagen 14a. Huella Ecológica Mundial al 2007, por países: A nivel global, aunque se estima en 1,8 ha por habitante la capacidad
biológica del planeta, en 2005 el percápita alcanza entre 2 ha y 2,7. La huella depende del nivel de vida y modelo de desarrollo. Mapa
HE (2007), en hábitat.aq.upm.es
En los próximos cuarenta años, cuando el planeta alcance los 8.000 millones de habitantes, afrontará problemas sustanciales
relacionados con energía, alimentos, vivienda y trabajo, cuya solución no podrá partir de la religión y de la técnica, sino de la cultura,
la tecnología y la organización política, pero bajo el supuesto de un mundo más interconectado e interdependiente en lo económico.
De las previsiones hechas surge de inmediato el problema del medio ambiente, porque, a pesar de 1las proezas de la ciencia y la
técnica que posibilitan la transformación y el modelado de la naturaleza, la expansión de la especie humana tiene su límite natural
trazado por las fronteras del Planeta azul y su propia fragilidad (George, 1986).
En el medio global se ponen en juego, suelo, agua y aire con las colectividades humanas, en una situación de relaciones dialécticas
de acciones y reacciones recíprocas, que dependiendo del nivel de civilización y de la influencia del medio natural, sería un medio
ambiente primordialmente obra de los hombres o bien, obra de la naturaleza. Cuando se crea el medio y los fenómenos naturales son
huéspedes condicionantes de consecuencias y aplicaciones de las acciones e intervenciones humanas, la responsabilidad de los
hombres toma un lugar decisivo. Contrariamente, si los factores naturales originales dominan el medio ambiente, el hombre, antes que
ser amo de la naturaleza, sufre y destruye sin comprensión aunque sepa neutralizar, con destacado éxito, algunas de sus agresiones.
En este medio ambiente, el suelo, o espacio para hombres, plantas y animales, tiene formas y potencialidades: el agua marina y
continental se liga con un ciclo esencial para la vida y es medio o agente directo o indirecto de perjuicio, y el aire, en la máquina
atmosférica, es sede del clima, es alimento y también medio o agente de beneficios y amenazas. Y es que los elementos del medio
ambiente tienen su propia dinámica condicionada por las fuerzas que mueven el planeta y por las que rigen la vida de un grupo
biológico, con la misma simbiosis y parasitismo. Por eso, objetivamente, el medio ambiente es un sistema de relaciones muy complejas
con gran sensibilidad a la variación de uno solo de sus factores, que provoca reacciones en cadena; mientras, subjetivamente, el medio
ambiente es un estado de conciencia donde se percibe la fragilidad del medio y la contingencia del medio ambiente (George, 1986).
Así nace la noción del límite a la acción humana que se debate entre la confianza a su capacidad creadora de un medio paranatural y
la insensibilización frente a la gravedad de riesgos asociados a la acción antrópica y a las amenazas naturales. En resumen, un miedo
a la crisis pone en entredicho la civilización o incluso la conservación de la especie. Partiendo de esa concepción que del medio tienen
las colectividades humanas que lo ocupan y de la forma, tomándolo como base o vía de producción, desembocamos en el problema
de la economía donde se le considera en función de su aptitud para producciones totales o por su calidad de ayuda en actividades
generadoras de valores agregados según su extensión, fecundidad y posición (George, 1986).
Con ese enfoque, inevitablemente debemos abordar la problemática del medio ambiente en el terreno de la economía política para
comprender en esencia la racionalidad del hombre que permite contaminar las aguas, cargar de impurezas el aire y acabar con los](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-42-320.jpg)
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Cuando hablamos del clima, nos referimos a las condiciones de la atmósfera en una región, durante un periodo de largo plazo; no
obstante a nivel global, el Sol puede influir en el clima de diversas maneras, incidiendo sobre la temperatura, la humedad, la
precipitación, la presión y los vientos de un determinado territorio, así estos elementos estén determinados por factores como la latitud,
la altitud, el relieve y la distancia al mar. A modo de ejemplo, el agujero en la capa de ozono descubierto sobre la Antártida en 1985,
no sólo parece ser provocado por la actividad humana, sino también por los rayos ultravioletas provenientes del Sol: al debilitarse el
efecto fotoquímico con la destrucción de esta capa que filtra la radiación solar, la alta energía incidente que llega a la Tierra modifica
nuestro clima, de la misma forma en que lo venimos haciendo con la actividad antrópica durante el último siglo.
Con sus dinámicas estelares, tales como el ciclo de 11 años de las manchas solares, el Sol modifica la estructura del campo magnético
de nuestro planeta, presentándose la expansión y contracción de la atmósfera terrestre, con las variaciones en las temperaturas y
densidades de la magnetosfera. Evidentemente, la imposibilidad de una predicción a largo plazo delo comportamiento solar, así sea
teórica, es que al ser la actividad solar un fenómeno caótico, en lugar de predicciones lo que procede es la elaboración de pronósticos.
Este tipo de estimaciones, propio para cualquier fenómeno caracterizado por las incertidumbres, se dificulta en el caso del Sol, por el
desconocimiento exacto del campo magnético solar y por la falta de registros históricos sobre radiación solar y rayos cósmicos, así la
relación entre cambios de luminosidad solar y energía recibida en la Tierra, sea prácticamente lineal.
Para ilustrar los cambios del clima que se han dado en todas las escalas de tiempo, a lo largo de la historia de la Tierra, tenemos
además de las cinco grandes glaciaciones, cuyo último evento ocurrió en el Cuaternario, dos situaciones antagónicas y recientes: una,
la “pequeña glaciación” asociada a un periodo frío ocurrido entre 1550 y 1850, en el que se presentaron tres picos fríos (1650, 1770 y
1850), pequeña edad del hielo acompañada de lluvias que coincidió con un período de baja actividad en las manchas solares. Y dos,
el actual “calentamiento global” un efecto invernadero de celeridad excepcional ocurrido en los últimos 50 años, en el que la
concentración de dióxido de carbono en la atmósfera ha alcanzado un nivel sin precedentes en los últimos de 500 mil años, fenómeno
cuya característica fundamental es la ocurrencia de eventos climáticos extremos.
Para mostrar el alcance de la actual problemática, dos escenarios. El Ártico, está en peligro por el calentamiento global: el fenómeno
facilita actividades depredadoras que amenazan esta “última frontera”, tales como prospecciones petroleras, pesca industrial y tráfico
interoceánico. Degradar dicho ecosistema, traerá consecuencias insospechadas como elevación del nivel del mar, erosión costera y
temporales. Y la Amazonía, donde el cambio climático y la deforestación comprometen este ecosistema que alberga el 30% de la
biodiversidad de la Tierra; allí donde la selva se transforma en sabana, los apetitos del mercado presionan por los recursos del tercer
reservorio de materias primas estratégicas del planeta, después del Oriente Medio y la Antártida. La degradación de la Amazonía traerá
consecuencias trágicas para los pueblos indígenas que la habitan y para la biodiversidad, además de severas afectaciones climáticas
globales. * [Ref. GDE. La Patria. Manizales, 2014.08.4]
3.8. JUNO AUSCULTARÍA EN JÚPITER ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR
Imágenes 18. Júpiter, en http://i.dailymail.co.uk/ https://www.missionjuno.swri.edu/mission y Sonda Juno en
http://historicspacecraft.com/
En la mitología romana, Júpiter hijo de Saturno y Ops, se desposó con Juno su hermana con quien tuvo como hijos a Marte y
Vulcano. Pero Juno preocupada por las travesuras de su esposo, tendió un velo de nubes a su alrededor para ocultarlas, y mirar a
través de ellas buscando revelar su verdadera naturaleza.
De ahí el nombre de la sonda Juno que, a un costo de U$ 1.100 millones, ha tomado 5 años para recorrer el equivalente a 2,9
circunferencias de la órbita terrestre, logrando llegar a Júpiter donde espera obtener información clave sobre el origen del Sistema
Solar, si es que logra examinar su atmósfera y conocer los patrones de movimiento a profundidades sin precedentes en el manto,
saber de la composición y contenido de fluidos y gases, y de la proporción de agua joviana, por ser dicha cuantía un parámetro clave
de su formación, además de evaluar los campos magnético y de gravedad del coloso, que por intensidad y en su orden superan 20 y
2,14 veces los de la tierra.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-57-320.jpg)
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La exploración por la NASA del sistema ubicado 5,2 veces más lejos del Sol que la Tierra, se inició en 1973 con una primera misión
espacial, sucedida por otras siete no tripuladas. Aunque la mayoría, ayudadas por la asistencia gravitatoria ha logrado observaciones
sin sondas ni entrar en órbita, esta lo hace barriendo sucesivamente 37 trayectorias polares a 4667 km durante 18 meses, mientras
Júpiter rota. Juno es la segunda nave espacial del programa Nuevas Fronteras de la NASA, después de la Nuevos Horizontes que
alcanzó a Plutón en julio de 2015, tras un periplo de nueve años y medio.
La historia de este gigante gaseoso de 11 diámetros terrestres y 1317 veces más voluminoso que la Tierra, con 67 lunas y constituido
81% de hidrógeno y 17% de helio, composición relativamente similar al Sol, es al tiempo la historia del Sistema Solar: el objeto de la
misión es penetrarlo con instrumentos como magnetómetros, gravímetros y espectrógrafos, para conocer sus procesos y condiciones
fundamentales, que también son los que gobernaron nuestro entorno planetario durante su formación, ya que las estructuras jovianas
no han evolucionado como sí la atmósfera y mares de la Tierra: investigar bajo la superficie de Júpiter y conocer la probable
existencia de un núcleo planetario sólido y profundo, será clave para dilucidar la conformación de nuestro sistema planetario.
La superficie de Júpiter no es sólida: bajo sus nubes de amoníaco y agua, aparece hidrógeno metálico, conformando el grueso manto
planetario constituido por gas a gran presión atmosférica y gravitacional; fluido que al actuar como un conductor de electricidad sería
la fuente del intenso campo magnético, que en las regiones polares produce las auroras más brillantes del Sistema Solar, cuando las
partículas cargadas del viento solar se precipitan penetrando la atmósfera, para chocar con la magnetosfera y generar la luz
ultravioleta a expensas de la extraordinaria energía del fluido metálico.
Las teorías sobre el Sistema Solar, que comienzan con el colapso de una gigantesca nube de gas y polvo, a partir de la cual se
formaron temprano el Sol y Júpiter, dándose luego la captura el resto del material de la vecindad, están en un callejón sin salida
puesto que en relación al cómo sucedió en Júpiter, existen diferencias profundas entre dos escenarios: se formó a partir de un núcleo
planetario masivo preexistente que gravitacionalmente captura el gas restante, o en su defecto se produjo el colapso gravitacional de
la nebulosa, y luego como parte del proceso de acreción se formó el planeta.
Aún más, la composición de los protoplanetas, y la función de estos planetesimales helados en la formación planetaria, al igual que el
origen de la Tierra y demás cuerpos celestes terrestres, pende de un hilo: supuestamente, los planetesimales primigenios fueron los
portadores del agua y los compuestos de carbono, como bloques de construcción fundamentales de la vida. De ahí la importancia de
saber más de Júpiter, que gracias a su enorme masa equivalente a 318 masas terrestres, al conservar su composición original y la
mayor cantidad de agua del Sistema Solar, puede reflejar la historia de nuestro sistema solar.
* [Ref.; La Patria. Manizales, Julio 2016.07.11]
3.7. CIEN AÑOS DEL UNIVERSO RELATIVISTA DE EINSTEIN
Imagen 19: Albert Einstein y Modelos Cosmológicos Inflacionario y del Big Bang, en fu.berlin.de y en Guía astronómica.
Entre 1915 y 1916, tras formular la teoría de la Relatividad General, Albert Einstein desarrolla el primer modelo matemático del universo.
Se trata de un universo estático, homogéneo e isótropo a gran escala, para el cual introduce la Constante Cosmológica, soportada en
el Principio Cosmológico según el cual el universo observado desde cualquier lugar, siempre tienela misma apariencia. Einsteinresolvió
sus ecuaciones, modelando la materia como un fluido de partículas homogéneamente distribuido en el espacio, e introduciendo su
constante como una modificación a su ecuación original del campo gravitatorio, necesaria para conseguir una solución ajustada a un
universo estático.
Dicha visión completamente revolucionaria sobre un universo relativista, donde la materia, el espacio y el tiempo están interconectados,
y en el cual la gravedad se interpreta como una curvatura del espacio-tiempo, causa escepticismo general al presentar hipótesis que
exigían mayores pruebas. El responsable de verificar una hipótesis fundamental de dicha teoría, en la que uno de los científicos más
importante del siglo XX pronosticaba la curvatura de la luz en un campo gravitatorio, fue Stanley Eddington, quien a petición de la Real
Sociedad observa el fundamental hecho en el eclipse del 29 de mayo de 1919, desde la isla Príncipe en la costa este de África.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-58-320.jpg)
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Al conocerse en la conferencia de Eddington la prueba del efecto gravitacional causado por el Sol en la trayectoria del rayo de luz, el
titular del New York Times del 6 de noviembre de 1919, dice: “Descubierto un nuevo universo”, noticia que hace célebre a Albert Einstein
de la noche a la mañana, y que consolida la Relatividad General como una teoría que resuelve de forma definitiva problemas
fundamentales de la física clásica. Una década después, en 1929 el padre de la cosmología observacional Edwin P. Hubble, al
encontrar el corrimiento al rojo en el espectro de las galaxias distantes descubre la expansión relativista del universo, un fenómeno que
permite advertir además del movimiento propio de estas enormes islas de estrellas, otro movimiento asociado a la dinámica del espacio-
tiempo que las contiene y arrastra.
Frente a la evidencia de que el universo se está expandiendo, y que los cálculos teóricos mostraban que en relatividad general un
universo estático era imposible, aunque eminentes astrónomos mantenían su teoría del Estado Estacionario, afirmando que el universo
al no cambiar su apariencia con el tiempo tampoco tendría principio ni fin, surge como contraposición la teoría del Estado Inflacionario
del universo, propuesta de Bondi y Gold según la cual si el universo se expande como un todo, se requiere la creación continua de
materia para que la densidad permanezca constante y su apariencia se mantenga.
Posteriormente, gracias a los trabajos de físicos notables como Alexander Friedman en 1922 y Georges Lemaître en 1927, quienes
utilizan la teoría de larelatividad para demostrar la dinámica del universo observada por Hubble expresada en ecuaciones que describen
un universo que puede expandirse o contraerse, en 1948 el físico ucraniano GeorgeGamow soportado enla teoría del Núcleo Primordial
de Lemaître, construye la teoría del Big Bang en la que plantea que el universo había surgido de una gran explosión.
La prueba definitiva a favor del Big Bang vino con el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas al detectarse en 1965 una
radiación de fondo omnidireccional con características térmicas, y recientemente con el COBE que puesto en órbita en 1989 logra
medir la temperatura residual de esa gran explosión primigenia, y con otros instrumentos que han a detectar las anisotropías de los
vestigios del evento que da origen a un universo homogéneo e isótropo lleno de materia ordinaria, el cual podría expandirse
indefinidamente o frenar su expansión lentamente, hasta producirse una contracción universal, denominada el Big Crunch.
Hasta acá, este centenario del “universo determinístico” de Einstein, importante hoy como punto de partida para el nuevo “universo
probabilístico” de la mecánica cuántica, donde la incertidumbre consustancial a la naturaleza tiene leyes que la gobiernen, máxime
ahora cuando la Constante Cosmológica incorpora un papel fundamental en la ciencia del mundo: según las observaciones obtenidas
aplicando técnicas recientes se ha conseguido determinar un valor diferente de cero para dicha constante, y su papel como materia
oscura en la expansión acelerada del universo.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2016-02-1] http://oam.manizales.unal.edu.co
3.8. EL MISTERIOSO LADO OSCURO DEL UNIVERSO
Cuando se estima que el universo se constituye en un 73 % de energía oscura, 23 % de materia másica oscura y 4 % de materia
bariónica o en forma de átomos, de conocerse esa materia oscura que se rastrea tanto en laboratorios desde el espacio como en
complejos subterráneos, la astronomía podría dar origen a una revolución comparable a la de tránsito del Medioevo al Renacimiento,
en tiempos de Nicolás Copérnico (1473-1543) quien sustituye el modelo geocéntrico por el heliocéntrico que consideraba la Tierra
centro del universo, o la de hace un siglo cuando el universo pasa a describirse como un todo mediante la teoría de la gravitación de
Albert Einstein (1879-1955) que sustituye la gravedad Newtoniana por la curvatura del espacio-tiempo cuya expansión relativista
descubre Edwin Hubble (1889-1953) observando los espectros de extrañas nebulosas, que resultan ser otras galaxias ubicadas más
allá de la Vía Láctea, alejándose de nosotros a velocidades crecientes.
Imagen 20: Materia oscura y Energía oscura. Imágenes, en: https://www.spacetelescope.org and https://science.nasa.gov and
https://www.learner.org](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-59-320.jpg)
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Pero ¿en qué anda la Cosmología moderna?: primerio, tenemos las teorías de Stephen Hawking (1942), quien intenta aunar la
relatividad general con la teoría cuántica, e instituye ideas sobre los agujeros negros y el origen del tiempo, en las que argumenta que
el universo no tiene bordes y propone el tiempo imaginario, al sostener que en lugar de una singularidad del espacio-tiempo forman
una superficie cerrada sin fronteras. Y segundo, la hipotética existencia de una materia oscura que no emite radiación alguna, inferida
de las observaciones fundamentales de la astrónoma estadounidense Vera Rubin (1928-2016), pionera en la medición de la rotación
anómala de las estrellas dentro de una galaxia, ya que si en el Sistema Solar según las leyes de Newton y Kepler la velocidad de
rotación planetaria decrece conforme aumenta la distancia al Sol como centro de masa, mientras en las galaxias se mantiene.
Para conocer la dificultad de obtener evidencias de dicha materia oscura, recordemos cómo las ondas gravitacionales que predice en
1916 Einstein, apenas fueron detectadas un siglo después, en 2015, cuando esos rizos o vibraciones en el espacio-tiempo que viajan
a la velocidad de la luz, pudieron ser encontrados mediante un gran instrumento óptico de precisión desarrollado por los institutos
tecnológicos Caltech y MIT en el marco del proyecto de un Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales LIGO. El
detector subterráneo LIGO con sus brazos ortogonales de 4 km de longitud que comenzó a construirse en 1999, al lograr sus primeras
observaciones entre 2001-2007 debió actualizarse para hacerlo una máquina 10 veces más potente, capaz de identificar las ondas
gravitacionales cuyas variaciones equivalentes a una diezmilésimaparte del diámetro de un átomo, transformarán la astronomía porque
el universo es casi transparente a ellas.
Volviendo a la materia oscura: cuando otros astrónomos confirman que a nivel de las galaxias, también las estructuras estelares
giraban de una manera inesperada, tal cual lo observa Vera Rubin al encontrar que la velocidad de las estrellas continúa igualmente
tan alta en la periferia como en el centro de la Vía Láctea, se formula la hipótesis de la materia oscura diseminada de forma no uniforme
y a gran escala, estimándose según dicha teoría que de la masa total de nuestro universo la mayor proporción estaría conformada por
otra clase de materia cuya naturaleza desconocemos, ya que apenas se ha mapeado su ubicación en torno a las galaxias gracias a
que con su gran masa desvía la luz procedente de objetos distantes y brillantes no visibles que las interfiere, al actuar la materia oscura
como lentes gravitacionales.
Incluso, si desde principios del 2000, se propone la existencia de una energía oscura uniforme, que al ejercer una presión negativa en
el espacio-tiempo similar a la de la constante cosmológica, explicaría la actual expansión acelerada del universo, también sabemos
que la materia oscura, que no son neutrinos, ni átomos, ni materia oscura, es todavía un gran misterio. Al igual que el Bosón de Higgs
que teóricamente desde 1964 nace para explicar el origen de la masa de las partículas elementales, solo hasta 2012 pudo comprobarse
su existencia con el acelerador de partículas CERN, similarmente el tipo de partículas fantasmas que componen la materia oscura,
esperan ser capturadas por sensibles detectores, para desentrañar su misteriosa naturaleza y abrir una nueva era en el conocimiento
del universo.
[Ref.: La Patria- Manizales, 2017.01.16]
3.9. EL SABIO CALDAS, GONZÁLEZ BENITO Y GARAVITO ARMERO
Imagen 21A: Observatorio Astronómico Nacional. Dibujo en Exposición Itinerante U.N.
CALDAS, EL PRECURSOR DE LA CIENCIA NEOGRANADINA: Así como la Expedición Botánica fue nuestro primer proyecto científico
fruto de la reforma borbónica que quiso hacer de América un proyecto rentable, también Francisco José de Caldas fue el primer director
el Observatorio Astronómico de Santafé, hito de una arquitectura que expresa la irrupción de la ciencia en el pensamiento ilustrado de
la Nueva Granada. En 1801 gracias a Humboldt, Mutis empieza con los preparativos para la construcción del Observatorio Astronómico
al descubrir para la ciencia al payanés, cuando estando Caldas en Quito el Barón tras visitar su casa en Popayán en su recorrido hacia
el sur, en una breve estadía le envía una carta al eminente gaditano poniéndolo al tanto de la importancia del Sabio neogranadino,
reconociendo y elogiando su obra.
Caldas, que pese a su inclinación por las ciencias exactas y naturales sólo había hecho estudios calificados en Jurisprudencia, aunque
no poseía formación científica en altas matemáticas para abordar el estado del arte en la física de la época, y sin mucho conocimiento
sobre los avances de la botánica consecuencia de las precarias condiciones para acceder al conocimiento científico en América,
incursiona desde 1800 para cualificarse en el estudio sistemático y técnico de la biología, gracias a su estrecha relación con Aimé](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-60-320.jpg)
![U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa
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Pero esto no es todo, también se modificará la temperatura de las aguas de los océanos, fenómeno que a su vez provocará una mayor
inestabilidad en la dinámica de la atmósfera y por lo tanto el desequilibrio generalizado en la máquina atmosférica, cuyas turbulencias
se expresarán con olas de calor causantes de extensas sequías y frecuentes huracanes y vendavales cuando arrecie El Niño, o con
lluvias violentas de mayor intensidad y promedios históricos más altos, desencadenando riadas, inundaciones y deslizamientos en las
temporadas de La Niña.
No siendo despreciable el impacto de los fenómenos climáticos exacerbados para el medio urbano colombiano, para dimensionar su
perjuicio en el medio rural, esta puede ser una cadena típica de eventos: al arreciar las lluvias, se incrementarán las tasas de erosión
de las laderas de fuerte pendiente, conforme avance la socavación de los torrentes, causando la sedimentación de ciénagas y demás
humedales en los valles de salida de los ríos, valles que también resultarán inundados. Igualmente colapsará el transporte rural y con
él la economía del campo, pues se reducirá la movilidad y conectividad de estas comunidades a causa de la destrucción de los escasos
caminos de montaña, como por el anegamiento y destrucción de los carreteables en las zonas llanas. Y con la mayor turbulencia de
las aguas del mar a causa de la carga en suspensión aportada por los ríos e incrementada por la erosión costera dado el mayor ímpetu
del oleaje, se reducirá la eficiencia de la fotosíntesis marina y por lo tanto el potencial de pesca, e incluso el de las cosechas de las
tierras de cultivo fertilizadas con menos guano proveído por las bandadas que encontrarán menos peces. [Ref: LA PATRIA, Manizales,
2010-07-19]
4.8. COLOMBIA Y SUS MARES FRENTE A LOS DESAFÍOS DEL DESARROLLO
Imagen 22: Extensiones y fronteras marítimas de Colombia. Comisiones Colombiana del Océano y Geográfica de Colombia.
Cuando el 90% de las mercancías del planeta se desplaza por mares y el protagonismo de la economía planetaria ha pasado de la
Cuenca del Atlántico a la del Pacífico, los colombianos, que por no haber tenido una visión marítima perdimos a Panamá y hemos sido
sorprendidos por las decisiones sobre los límites del territorio insular, podemos resolver esa “anemia económica” típica de las regiones
mediterráneas del planeta, entrando al Siglo XXI con políticas públicas y acciones estratégicas orientadas a sacar provecho de la
posición geoestratégica de nuestro territorio, llevando el desarrollo a nuestras costas.
Además de una superficie continental de 1´141.748 km2, cuenta con 928.660 km2 de áreas marítimas separadas por una línea de
costa de 2900 km, 1600 kilómetros en el Mar Caribe y 1.300 km en el Océano Pacífico. Limitamos por mar con Costa Rica, Nicaragua,
Honduras, Jamaica, República Dominicana y Haití, y a pesar de no haber mostrado interés conquistar esta frontera para satisfacer las
necesidades de la nación, nuestras reivindicaciones marítimas comprenden la zona contigua de 24 millas náuticas, una plataforma
continental de 6.528 km de extensión, la zona económica exclusiva de 200 millas náuticas y el mar territorial de 12 millas náuticas.
Mientras el Caribe colombiano con 589 mil Km2 de extensión brilla por sus ecosistemas coralinos, manglares, playas, lagunas costeras
y estuarios, y una plataforma con praderas de pastos marinos y fondos rocosos y blandos de arena y fango, con variada fauna y flora,
lo que incluye las islas, cayos, bajos y el mar abierto que rodea al Archipiélago de San Andrés y Providencia, también el Pacífico
colombiano con 339 mil Km2, y sus costas húmedas de arena, acantilados y manglares, hace parte de un sistema insular que parte de
la Isla Cocos en Costa Rica, pasa por Gorgona y Malpelo en Colombia y cierra en las Islas Galápagos de Ecuador, para conformar un
corredor marino utilizado por ballenas, tortugas, atunes y especies migratorias.
Para empezar, el país que tiene una deuda histórica con poblados y comunidades costeras, en especial con las del Pacífico, por no
haber mirado a nuestros martes para traducir las actividades tradicionales como la pesca y transporte marino en términos de su
desarrollo, además de prevenir enclaves como el de Buenaventura, debe ahora avanzar empleando la ciencia y la tecnología al
conocimiento de las dinámicas ambientales de nuestros mares y de su relación con la atmósfera, vigilando de paso el patrimonio biótico
y proyectando el potencial aprovechamiento de los recursos oceánicos en sus aguas, los fondos y el subsuelo de esta frágil y
desconocida frontera, donde debemos la conservación y el conocimiento de sus lugares más biodiversos.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-77-320.jpg)
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Aún más, si por el medio ecosistémico brillan nuestros mares, por lo cultura aún más: la del Caribe que tiene profunda huella en el
desarrollo de la modernidad colombiana, pasa por “cien años de soledad”; por la Cumbia, el Porro, el Vallenato, el Bullerengue y el
Mapalé, resultado de la argamasa de elementos indígenas, africanos y españoles; por el arroz con coco y las murallas de Cartagena;
o por el sombrero “vueltiao” y la mochila arhuaca. Y en el Pacífico, la tierra de los Currulaos como Mi Buenaventura de Petronio Álvarez,
su cultura evoca la Marimba de chonta, el Cununo macho y hembra y la Tambora o bombo; por la Chirimía y los Bailes de Pellejos;
pasa también su cultura por la cestería y sombrerería de pajillas obtenidas de la vena del chocolatillo y del amargo, y la orfebrería de
Itsmina elaborada en metales finos.
Lo anterior, asunto que obliga a emprender un ordenamiento territorial y geopolítico que haga visible lo étnico y lo cultural de Colombia,
que valore la componente estratégica de nuestros mares, empiece por el fortalecimiento institucional y el desarrolle la infraestructura
social y productiva de las regiones y territorios económicamente más pobres. Sólo llevando el progreso a los pobladores de nuestras
costas y regiones insulares de la patria, podremos ejercer como Nación soberanía y dominio sobre nuestros mares, y abrir las puertas
a los dos mayores océanos del planeta desde la mejor esquina de América.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2015.06.22]
4.9. INTEGRACIÓN DEL MAR DE BALBOA
Calificado como “el proyecto más ambicioso de Latinoamérica y una puerta de entrada al mercado de Asia y Oceanía” por el Presidente
Santos, surge Alianza del Pacífico como un acuerdo que, además de contemplar el libre comercio entre Chile, México, Perú y Colombia,
gradualmente desmontaría aranceles y, según el Presidente Peña Nieto de México, traería el bienestar al propender por el libre flujo
de personas, servicios y capitales, en dicha región. El Presidente de Perú, Ollanta Humala, señaló: “el gran reto es cerrar la brecha de
desigualdad; no somos la región más pobre del mundo, pero somos la región más desigual”.
Imagen 23: Barcos Clases Panamá de 4500 TEU y Suez de 12000 TEU. Con los súper barcos, los fletes caen 5 veces gracias a las
economías de escala. Adaptada de vinamaso.net
Los Congresos de Chile y Colombia, ya aprobaron eliminar aranceles para el 90 por ciento de los productos. Sin duda alguna ese sería
el potencial del acuerdo de lograrse una integración económica, pero orientada al incremento de una producción que complemente
sectores estratégicos en función de ventajas comparativas, para buscar el desarrollo de la competitividad a parir de sinergias culturales,
que permitan elevar el nivel de vida de estos pueblos relativamente similares en términos de desarrollo y que representan un mercado
de 209 millones de personas con un Producto Interno Bruto PIB de dos billones de dólares, equivales al 35 por ciento de la población
y al 35 por ciento del PIB de América Latina y el Caribe, región cuya población alcanza 589 millones de habitantes y donde se genera
un PIB de 5,6 billones de dólares.
En el Financial Times, el columnista Samuel George de la Fundación Bertelsmann, calificó el modelo de integración comercial, de
capitales y de cooperación de estos cuatro países, políticamente estables, como “un referente para los países en desarrollo”,
pero subraya atributos que lo diferencia del Mercado Común del Sur -Mercosur-, argumentando pesadez y lentitud de los países
miembros, y desestimando que sólo Brasil cuenta con 196 millones de habitantes y un PIB de 2,2 billones de dólares y que el Mercosur,
del que Colombia es sólo “país asociado”, permite la libre circulación de los ciudadanos del bloque. Ahora, si la Cuenca del Pacífico,
donde la nueva organización tiene ventajas de posición geoestratégica que no posee Brasil, es el nuevo escenario de la economía
planetaria al estar habitada por cerca de la mitad de la población del planeta y generar 2/3 de la economía mundial, ninguno de los
países de la costa pacífica de Latinoamérica -salvo Panamá con el nuevo canal, posee puertos dotados para barcos de más de 12 mil
contenedores, ni genera carga contenedorizada suficiente, con destino a Asia-Oceanía.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-78-320.jpg)
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Además, si bien los temas de la globalización comportan controversia por los desequilibrios en las negociaciones -de forma inequívoca
por ampliar la brecha entre la economía urbana y la rural, y posiblemente entre las economías desarrolladas y emergentes- también
en el caso de Colombia, mirar a los mares, aunque sea un suceso más que relevante, nuestra bicentenaria historia viene siendo
mancillada por otro episodio tan nefasto como el de Panamá (1903), con San Andrés (2012), lo que pone en evidencia una Colombia
con dos mares pero sin visión marítima. En primer lugar, porque mientras en el litoral del hemisferio norte aparecen puertos notables
cada 200 km, en 2900 kilómetros de costa colombiana -1600 en el Caribe y 1300 en el Pacífico- apenas contamos con diez puertos,
cinco destacados, pero profundas asimetrías de desarrollo portuario entre mares y una capacidad limitada para operar sólo en el
escenario del Atlántico o en las costas del Pacífico americano. En mercancías diferentes a carbón y petróleo, mientras nuestras
exportaciones con valor agregado van y vienen por el Atlántico, por el Pacífico operamos con Buenaventura moviendo importaciones.
Y en segundo lugar, dado que para entrar al Pacífico tenemos un retraso de 100 años: en el contexto regional, mientras en Panamá
avanza una nueva ruta que complementará la del Canal de 1914, buscando el tránsito de embarcaciones tipo Suez de 12 mil
contenedores, que ofrecen fletes 5 veces menores que las del tipo Pánamax de 4 mil quinientos contenedores, Colombia considera
haber “modernizado” a Cartagena y Buenaventura, al dragar dichos puertos para admitir embarcaciones tipo Pánamax, cuyos fletes no
hacen rentable transitar el extenso Pacífico hasta Asia.
[Ref: La Patria, Manizales, 2013-05-27]
4.10. DEUDA HISTÓRICA CON EL PACÍFICO COLOMBIANO
Las causas de la perenne crisis humanitaria y ambiental del Pacífico Colombiano, donde miles de ciudadanos han estado reclamando
la atención de demandas legítimas relacionadas con derechos fundamentales, parten no sólo de la expoliación de su riqueza minero-
forestal, de las consecuencias de un modelo de desarrollo caracterizado por una economía extractiva y de enclave, de la destrucción
de su biodiversidad y del desaprovechado potencial hídrico y marítimo, sino también del centralismo vallecaucano, del desconocimiento
de sus culturas ancestrales indígena y afrocolombiana, y de la ausencia del Estado que ha favorecido la ilegalidad y la presencia de
grupos armados.
Pese a que Buenaventura, aunque responde por el 53% del comercio marítimo y le tributa $5,5 billones anuales al país, con su crisis
expresa las contradicciones del Pacífico colombiano, región de 83 mil kilómetros cuadrados con baja movilidad social, aislamiento
geográfico y debilidad institucional ubicada en medio de la densa selva tropical húmeda, en cuyo territorio limitado por la cordillera
Occidental que actúa como barrera natural, vive cerca de un millón de personas, el 90% negra y el 4% indígena, la mitad habitando el
Chocó, casi un tercio Nariño y el resto el Valle y Cauca. Allí sobresalen tres centros urbanos que suman 700 mil habitantes
(Buenaventura, Tumaco y Quibdó).
Imagen 24A. Pacífico colombiano: Distritos mineros y Propiedad de la tierra en el (OPyT), y Ecorregiones (WWF).
Respecto a los movimientos sociales, en primer lugar, hace una semana, luego de 17 días de justos reclamos, Chocó logró un acuerdo
de inversiones con el Gobierno y levantó el paro. En segundo lugar, contrariamente hace una semana con el movimiento cívico que se
adelantó en Buenaventura casi a la par, no se logró concretar el preacuerdo logrado entre el Comité de paro y una comisión del
Gobierno, consistente en la creación de un fondo exclusivo con manejo autónomo local, en lugar de la declaratoria de una emergencia
económica, social y ecológica, dado que sobre las fórmulas gravitan, de un lado la ineficiencia del Estado e injerencia de una clase
política corrupta, y del otro la ineficacia de los órganos de control garantizando el manejo impoluto de $10 billones que entregarían en
10 años.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-79-320.jpg)
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Aunque lo fundamental obliga a fortalecer las instituciones, combatir las actividades ilegales extractivas, poner fin al conflicto armado,
y mejorar tanto la cobertura como la calidad de la educación y la salud, habrá que impulsar una mayor conectividad con el resto del
país superando las barreras naturales que lo impiden con inversión en infraestructura estratégica, para luego desarrollar la estructura
productiva de la región orientada a generar valor agregado, empleo formal y un mayor aprovechamiento del sistema portuario en
Tumaco, Buenaventura y Cupica articulando su desarrollo a la Cuenca del Pacífico, además de recuperar la cuenca y la hidrovía del
Atrato, como la carretera a Quibdó desde Antioquia y el Eje Cafetero.
Antes que criminalizar la protesta social, de enviar el Esmad a reprimir brutalmente el movimiento contradiciendo el espíritu de una
Colombia en posconflicto, debemos combatir la desesperanza para prevenir conflictos, mitigando factores detonantes como pudieron
ser: la pérdida de $21 mil millones del contrato de 2014 pactado en obras para la carretera Quibdó–Ánimas–Nóvita entre laGobernación
de Chocó y la Unión Temporal Istmina; o el presunto desfalco del hospital de Buenaventura que maneja un presupuesto cercano a $40
mil millones, situación relacionada con la muerte de un concejal y la destitución de un alcalde.
Finalmente, habrá que enfrentar la crisis del Pacífico no solo mirando a Buenaventura, donde las inversiones en infraestructura al igual
que los desarrollos portuarios cada vez menos intensivos en mano de obra, sólo benefician al capital exportador, pero no a una
población ni a un territorio donde la crisis se extiende de sur a norte: primero, porque la tragedia parte de Tumaco donde sus habitantes
en medio de una gran riqueza natural que se subraya por el potencial para industrias asociadas a mariscos y cacao, viven con unas
NBI del 60 por ciento; y segundo, porque Belén de Bajirá, estratégico territorio del Urabá Chocoano para el Corredor de la Américas y
la integración de nuestros mares, con sus ricos yacimientos mineros y enorme potencial agropecuario, espera ver transformadas en
oportunidades dichas bondades, antes que la desmembración y colonización de su territorio disputado por Antioquia.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2017/06/5].
4.11. TRIBUGÁ: ¿ES POSIBLE EL DESARROLLO SOSTENIBLE?
Imagen 24B.Ensenada de Tribugá. Fuente, Blog SMP Manizales.
RESUMEN: además de advertirse sobre el fuerte impacto de un puerto sobre los ecosistemas vecinos a la ensenada de Tribugá, se
propone hacer socias del proyecto a las comunidades ancestrales del territorio para prevenir un modelo de enclave, y como opción
ambiental a Cupica para articular los mares de Colombia mediante un ferrocarril interoceánico que llegaría al complejo portuario
antioqueño y se complementaría con el Atrato. Este tren transitando por Vigía y Chigorodó para no interferir el tapón del Darién,
empalmaría el proyecto a un sistema intermodal de carga para Colombia soportado en ferrovías e hidrovías. Es la oportunidad para
hacer bien una obra que impulse el crecimiento económico, les sirva a las comunidades y resguarde el medio ambiente. Esta sería la
manera.
…
Un proyecto peligroso
Mejorar la infraestructura y el transporte es esencial para expandir el sector productivo, más ahora que nuestra economía se
fundamenta en la minería extractiva, el petróleo crudo y el carbón. Para eso, es fundamental (1) articular con un sistema intermodal de
carga más eficiente el Altiplano con el Caribe, Buenaventura y Urabá, y (2) conectar el océano Pacífico con el Atlántico por el Chocó
Biogeográfico.
La construcción de un puerto en el Golfo de Tribugá busca mejorar la conectividad y, por lo tanto, aumentar las exportaciones. Para
que eso suceda, es necesario además utilizar el potencial de las hidrovías y construir túneles para ferrocarriles cruzando nuestras
cordilleras, lo que reduciría los fletes seis y tres veces respectivamente, generando un crecimiento en mayor proporción de las
exportaciones.
Mientras que en Europa hay un puerto cada 100 kilómetros, en Colombia los principales puertos están concentrados en cuatro
ciudades: Barranquilla, Cartagena, Santa Marta y Buenaventura. Por eso, otro gran puerto en el Pacífico podría ser un instrumento de
desarrollo para conectar esa región con el resto del país.
Sin embargo, aunque sean necesarios para conectar los mares, los puertos no son suficientes para crear desarrollo –los mejores
ejemplos son Buenaventura y Cartagena–. Por eso, el puerto de Tribugá puede no tener un impacto positivo si su construcción no se](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-80-320.jpg)
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Imagen 24D. Izq. Colombia: red ferroviaria actual y propuesta. Fuente: ANI. Der. Corredor Bimodal Cafetero por el Norte del Tolima
por el Túnel Cumanday de 42 km a 1250 msnm, conectando el Magdalena Centro con el Corredor del Cauca. Fuente: La Patria.
Un puerto en Tribugá con ferrocarril de conexión al Atrato, o un puerto en Cupica articulado con el complejo portuario antioqueño
mediante el ferrocarril Urabá-Cupica con mayor ventaja, pueden ser oportunidades para atraer carga de cabotaje y crear un paso
interoceánico por Colombia.
Además, el Ferrocarril del Atrato que llegaría al complejo portuario de Antioquia contribuirá a la estructuración de un sistema intermodal
de carga mediante corredores logísticos que integren con líneas ferroviarias el Altiplano, Buenaventura y Urabá-Chocó. En ese
escenario, la hidrovía del Atrato, cuya capacidad es de 150 millones de toneladas-año o 50 trenes de 10 mil toneladas-día, resulta
necesaria.
La locomotora del carbón andino exportado a Asia, gracias a la alta calidad y abundancia de dicho mineral, puede sustituir la caída del
precio de los hidrocarburos cuyas reservas amenazan agotamiento. Esas exportaciones además de hacer rentable la hidrovía del
Magdalena, pueden financiar la variante Loboguerrero dotada de viaductos y túneles, el corredor férreo para salvar la cordillera Central
y la extensión del tren a Urabá y el Chocó, lo que conformaría los grandes corredores y las plataformas logísticas de nuestra región
Andina.
En suma, un proyecto de este tipo con el enfoque correcto puede traer enormes beneficios para la región si las comunidades
propietarias de las tierras participan como socias.
[Ref: Razón Pública. Bogotá, 2019-06-10.]
4.12. HUELLA HÍDRICA EN COLOMBIA
Imagen 25. Huella Hídrica en Colombia. Huella Hídrica de la agricultura en Colombia según La WWF 2012.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-83-320.jpg)
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RESUMEN: Al cuantificar la huella hídrica azul, verde y gris de las actividades agrícolas y pecuarias de Colombia, se pone en
evidencia una grave problemática en la Región Andina, relacionada la concentración de la población y del PIB nacional. La magnitud
de dicha huella, alcanza los 25000 Mm3 al año, cuantía en la que el 85% es HH verde, el 10% es HH azul y el 5% HH gris. Al
respecto, debe considerase que la cuenca Magdalena-Cauca, aunque concentra 32,5 millones de habitantes equivalentes al 65% de
la población del país, sólo posee el 12% de su patrimonio hídrico subterráneo y el 13% de las escorrentías. En cuanto a la huella
hídrica total del sector agropecuario, las mayores contribuciones provienen del café, el maíz, el arroz, el plátano, la caña de azúcar y
la palma africana.
El Estudio Nacional del Agua ENA (Ideam 2014) se ocupó de la Huella Hídrica en Colombia. Como herramienta que permite estimar
el contenido de agua oculta en cualquier bien o servicio consumidos, la huella hídrica HH, además de tener en cuenta el agua
consumida y contaminada, y sus usos directos e indirectos en procesos antrópicos, se basa en un desarrollo de tres conceptos
previos: el Agua Verde, que mide el agua dulce superficial o subterránea incorporada y que no retorna a la cuenca origen; el Agua
Azul, si se valora solo el agua de precipitación; y el Agua Gris, si trata del volumen de agua contaminada en la cadena de
suministros.
Según el ENA, en la demanda hídrica nacional, que en 2012 alcanzó 35.987 millones de metros cúbicos, la participación de usos por
sector fue: 46,6% agrario, 21,5% energético, 8,5% pecuario, 8,2% doméstico, 5,9% industrial, 4,6% acuícola, 3,4% minero e
hidrocarburos y 1,3% servicios. De dicha demanda, el 67% se concentró en el área hidrográfica de los ríos Magdalena y Cauca, el
16% en el Caribe y el 12% en la Orinoquía. En los cultivos permanentes, el de mayor HH azul fue la palma de aceite, seguido del
plátano y la caña de azúcar; por su parte el de menor HH azul fue el café, que constituye también el cultivo permanente con la mayor
HH verde de Colombia, seguido de caña, palma de aceite y plátano, mientras que el de la menor HH verde se encontró en flores y
follajes.
En los cultivos transitorios la mayor HH azul le correspondió al arroz de riego, seguido de la papa y el maíz, mientras la menor estuvo
en el arroz secano. La mayor HH verde la presentó el maíz y el arroz de riego nuevamente, seguidos de la yuca y la papa, en tanto
que la menor estuvo en los cultivos de trigo. En la Orinoquía y Amazonía los pastos de corte y forrajeros no presentaron HH azul por
comportarse como cultivos transitorios de secano. Se denomina agricultura de secano la que en lugar de irrigación, utiliza la lluvia. En
pastos ganaderos, mientras por áreas sobresalieron Vichada, Meta, Casanare, Antioquia, Arauca y Córdoba, al abarcar cerca de la
mitad del pasto de Colombia, contrariamente, la superficie destinada a la ganadería extensiva en el Eje Cafetero solo representó el
2,3% y en el Tolima el 3%.
Al cuantificar la HH verde y azul para el sector agrícola y pecuario, como único sector con las dos huellas hídricas, el ENA estima a
nivel nacional, una participación porcentual de 11% de HH azul, contra el 89% de HH verde. Pero otra cosa ocurre en la cuenca
Cauca-Magdalena que cubre el 24% del área continental. Al respecto, dada la concentración del 70 % la actividad agrícola y del 80%
del PIB del país en dicho territorio, allí se generó el 68% de la HH verde agrícola y el 66% de la HH azul agrícola; a esto se añade,
que pese a la gran oferta hídrica de Colombia, la cuenca Magdalena-Cauca, aunque concentra 32,5 millones de habitantes
equivalentes al 65% de la población del país, sólo posee el 12% de su patrimonio hídrico subterráneo y el 13% de las escorrentías.
Si en la gran cuenca del Cauca-Magdalena sobresalen los valles del Cauca y Alto Magdalena por la abundancia de aguas
subterráneas, dicha disponibilidad resulta precaria en el Magdalena Medio y Bajo y en el cañón del Cauca. Esto es fundamental para
las previsiones sobre los efectos del ENOS (El Niño y La Niña), donde se prevén variaciones de caudales con respecto al periodo de
referencia (2010), según los escenarios proyectados por el IMAT, así: Para el Magdalena Alto, reducciones del 1% al 42% durante el
Niño e incrementos mayores del 30% durante La Niña; para el Magdalena Medio, con El Niño se presentarían disminuciones entre
1% y 35%, y con La Niña incrementos del 7% al 30%; para el Bajo Magdalena durante El Niño reducciones entre 20% y 46%, y con
La Niña incrementos que superarían el 20%; en tanto que para la Cuenca del Rio Cauca, con El Niño las disminuciones excederían el
30%, y con La Niña los incrementos serían del 12% al 60%.
* [La Patria. Manizales, 2018-08-27]
4.12. DESARROLLO URBANO Y HUELLA ECOLÓGICA
Imagen 26. Biocapacidad V.S. Huella ecológica percápita por países, al 2014. En verde, superávit, y en rojo déficit. Fuente: Global
Footprint Network](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-84-320.jpg)
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RESUMEN: La creciente huella ecológica de Colombia, consecuencia del crecimiento de su población y de un modelo de desarrollo
que privilegia el crecimiento económico a costa de los ecosistemas y del bienestar social, amenaza la capacidad biológica y la
estructura ecológica del país. Dado el peso de la deforestación, de la contaminación del agua, del uso intensivo del automóvil y de
una expansión urbana irresponsable, los retos para la sustentabilidad ambiental de Colombia no solo pasan por las políticas urbanas,
del agua, y del agro, sino también por las del transporte y del sector energético. Mientras a nivel global la biocapacidad percápita es
de 1,8 ha y en Colombia de 3,4 ha, nuestra huella percápita en 2014, llegó a 1,9 ha.
Entre 1960 y 2017, mientras la población de los centros urbanos del mundo pasó del 33,5% al 54,7%, en Colombia en dicho período
el porcentaje varío del 45% al 77%. Si las demandas al planeta continúan con un horizonte en el cual al 2030 tres cuartas partes del
consumo energético mundial provendrá de combustibles fósiles, la huella ecológica cuyo percápita en Colombia alcanzando 2
hectáreas excede el percápita de 1,2 hectáreas como límite de la capacidad del planeta, en el 2035 se requerirá el equivalente a dos
Tierras, salvo que modifiquemos el actual modelo de desarrollo consumista. Sí además de las actividades agrícolas e industriales,
también la expansión urbana continúa presionando la estructura ecológica, se generarán impactos al medio ambiente en las áreas
urbanas, al romperse el equilibrio territorial y desestabilizar el hábitat.
Si un concepto central en la conservación ambiental mundial, es “el desarrollo sostenible” descrito en el Informe de la Comisión de
Bruntland (1987), como un “desarrollo que satisface las necesidades de la generación presente, sin comprometer la capacidad de las
generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades”, además de combatir la contaminación como problemática de la cual
todos somos responsables, debemos propiciar una estructura urbana compatible con una movilidad sostenible en materia de
emisiones, y un urbanismo soportado en un modelo de ocupación territorial no conflictivo que se adapte al cambio climático. De ahí la
necesidad de una política pública orientada a la silvicultura urbana y al cuidado de las áreas protegidas que en la ciudad no hemos
tenido.
En Colombia, donde 735 de los 1122 municipios talan al menos una hectárea de bosques al año, un tema fundamental en la
estabilidad del territorio lo constituye la conservación de los ecosistemas, máxime ahora cuando la amenaza del calentamiento global
arrecia: si destruimos los bosques, no sólo estamos arrasando sumideros de carbono -dado que la captura de dióxido de carbono
CO2 por metro cuadrado al año es de 212 gramos en el follaje y de 646 gramos en las raíces-, sino que también estaríamos
generando riesgo de suministro de agua a través del descontrol hídrico y pluviométrico, incrementando de paso el mayor riesgo de
sequías e inundaciones.
No olvidemos que el cambio climático está comprometiendo al 63% de las ciudades del mundo, y que 1600 millones de habitantes
del planeta son pobres que enfrentan la carencia de alimentos, agua y medicinas, entre otros recursos que provee el ecosistema que
estamos degradando para satisfacer los apetitos del mercado en un modelo de desarrollo consumista e irresponsable; esto, en un
mundo con 60 mil especies de árboles, en el cual a pesar de que cerca del 46% de los bosques han sido arrasados, la deforestación
como amenaza continúa: para el caso de Colombia, donde tenemos 7500 especies arbóreas y las dinámicas deforestadoras
continúan, hemos reducido el 80% del hábitat de algunas, entre las cuales aparecen: abarco, caobas, cedros, palo rosa canelo de los
andaquíes, con amenaza severa.
La huella ecológica, como indicador de in-sostenibilidad que mide la superficie requerida, no sólo para obtener los recursos y el aire
que respiramos, sino también para absorber los residuos de una determinada población -entre ellos el CO2 como gas con efecto de
invernadero que vertido a la atmósfera puede reducir la nubosidad y las precipitaciones-, obliga a mirar el tema de la energía y los
combustibles: en Colombia según la UPME (2015), el consumo de energía se concentra en los sectores transporte (40,90%),
industrial (29,36%), residencial (16,72%) y sector terciario (5%). Si bien en el Transporte la principal fuente son los combustibles
fósiles; en cuanto a la industria, el cambio en la actividad económica desde la producción artesanal a la agroindustria y a la
producción de bienes de capital, ha intensificado el uso de energía; y respecto los hogares, el 70% de la energía eléctrica lo
consumen aire acondicionado, ventilación y electrodomésticos.
Finalmente: al 2030, Colombia debe establecer como meta, tres ejes fundamentales: incrementar las energías renovables no
convencionales, apostarle a mejorar la eficiencia energética, y a reestructurar el transporte para bajar el uso de hidrocarburos,
apostándole a un transporte intermodal de carga con trenes e hidrovías en lugar de tractomulas; y desarrollando sistemas colectivos
limpios de transporte urbano, en lugar de una movilidad motorizada basada en automóviles particulares. * Profesor Universidad
Nacional de Colombia.
[Ref.: La Patria. 2018-10-8]
---
Lecturas complementarias
Las Cuatro Estaciones para reflexionar sobre cambio climático.
El estilo de sentir y pensar que entrega con sus violines la inmensa fuerza de la música vivaldiana, tal cual ocurre con su libro de cuatro conciertos
para orquesta y violín titulado Las Cuatro Estaciones, guarda proporciones con la vivacidad antagónica del cambio climático, gracias a una
propuesta que parece emular El Niño cuando muestra la energía y sensacionalismo de la sequía estival, o La Niña al interpretar el gélido y
melancólico invierno. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/7148/gonzaloduqueescobar.201124.pdf](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-85-320.jpg)
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Quinchía, las que podrían explotarse y complementarse con otras de Antioquia y Tolima para implementar industrias de transformación,
garantizando un proyecto a 20 años para tres importantes productos: silicato de sodio, sílice-gel y carburo de silicio.
Adicionalmente y entre los principales prospectos para el Plan Minero de Caldas, el Doctor Gabriel Poveda considera los materiales
calcáreos, al anunciar que parece inferirse una inmensa cadena de yacimientos de calizas en el oriente caldense, que parte desde el
centro de Tolima y llega al nordeste de Antioquia, cuyos mayores prospectos requieren ser ubicados y aforados, al igual que los
existentes en la otra vertiente de la cordillera entre Manizales y Aguadas. Al respecto recomienda un programa para inventariar los
yacimientos de caliza y mármol de las dos franjas calcáreas que recorren a Caldas de sur a norte: la de La Victoria-La Dorada-Río La
Miel, y la de Neira-Aranzazu-Salamina, aforando su calidad, dispersión y cantidad, para proveer de materias primas en un horizonte de
20 años como mínimo, una industria de carburo y fosfatos fertilizantes que en un plano de mayor nivel de desarrollo daría origen a
plantas de acetileno, cianamida, cloruro químicamente puro y cemento.
Y de expandirse el corredor férreo del Cauca tal cual lo hemos propuesto, con el tren llegando a Urabá, similarmente, según Gabriel
Poveda Ramos, aprovechando la energía de Pescadero Ituango, las plantas que podría implementar Antioquia serían: cobre
electrolítico, cianamida cálcica, zinc electrolítico, aluminio en lingotes, corindones artificiales, grafito artificial, bisulfuro de carbono, óxido
de magnesio, 8. bióxido de magnesio electrolítico, 9. bióxido de manganeso electrolítico, silicio metálico, germanio metálico, oxígeno y
nitrógeno del aire, y aceros inoxidables.
[Ref: Gonzalo Duque-Escobar; La Patria. Manizales, 8-12-2014.]
5.11. MINERÍA METÁLICA SÍ, PERO SUSTENTABLE.
RESUMEN: Colombia tiene un PIB minero importante, donde el sector metalífero no solo ofrece posibilidades significativas, sino que
también enfrenta grandes desafíos. Veamos el contexto: y lo que se puede hacer en el país para sortear los devenires en materia
fiscal, prevenir situaciones de enclaves mineros, y evitar conflictos en los que las explotaciones ilegales pasan factura al medio
ambiente y a comunidades que sufren desplazamientos y la desaparición de sus líderes
Imagen 28. Colombia: Territorios indígenas V.S. Títulos mineros; Zonas de yacimientos mineros; y Minería ilegal V.S. Áreas de
interés ambiental.
América Latina se ha convertido en destino importante de inversiones para la explotación minera. Junto con la abundancia de minerales,
la región ofrece condiciones atractivas para empresas extractivas, lo que explica el crecimiento de las exportaciones de materias primas
mineras, que en peso casi se duplicaron en los últimos 20 años. De acuerdo con datos de la Comisión Económica para América Latina
y el Caribe -CEPAL, Chile es el principal productor de cobre, Brasil el tercero de hierro, México el mayor productor de plata, y Perú está
entre los primeros de plata, cobre, oro y plomo.
Además, la región tiene una participación relevante en las reservas mundiales de los principales minerales metálicos. En Latinoamérica,
donde la extracción ha aumentado 6 veces entre 1970 y 2017, Brasil, Chile, México y Perú concentran el 85% de las exportaciones de
minerales y metales a nivel global; y así se haya ganado participación en las reservas de oro, plomo, níquel, plata y zinc, y se haya
perdido en cobre, litio, hierro, estaño, bauxita y alúmina, a nivel mundial cuenta con el 61% de las reservas de litio (Chile 48,2% y
Argentina 12,8%). Adicionalmente el flujo de ingresos de inversión extranjera directa IED en minería, se concentró en Chile (40%),
Brasil (24%), México (15%) y Colombia (14%).
Ahora, así en la producción aurífera el rol de América Latina sea discreto, para entender el caso colombiano, aunque el país aparezca
sólo en el puesto 21 como productor del preciado metal, se requiere conocer el contexto regional del sector, ya que entre 2016 y 2019
con 45 toneladas de oro como promedio anual, a nivel de Latinoamérica somos el quinto productor, superados sólo por Perú, Brasil,
México y Argentina, lo que significa que contamos con un PIB minero donde el sector metalífero no solo ofrece posibilidades
significativas, sino que también enfrenta grandes desafíos.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-101-320.jpg)
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102
En primer lugar, así como en América Latina y el Caribe las nuevas tecnologías de extracción minera, especialmente las que conllevan
cianuro y ácido sulfúrico son las que más afectan territorios y comunidades por el alto impacto sobre recursos vitales como el agua y
la biodiversidad, en Colombia con el mercurio en actividades extractivas ilegales ocurre lo mismo; de ahí la represión de las protestas
comunitarias ante proyectos mineros que generan conflictos socio-ambientales en América Latina, donde las manifestaciones se
enfrentan con represión, criminalización y judicialización de la protesta.
Segundo, para advertir las características del subdesarrollo, basta mirar la composición promedio 2015-2017 del valor de las
exportaciones de minerales y metales, por grado de elaboración y por regiones, para comprender la vulnerabilidad al deterioro de los
términos de intercambio. Para América Latina y Caribe: Productos Primarios (PP) 37%, Productos Semielaborados (PS) 43% y
Productos Elaborados (PE) 20%; para África: PP 21%, PS 57% y PE 23%; contrariamente para EE UU y la Unión Europea PP 6 y 3%,
PS 43 y 26% y PE 51 y 71%; y para el mundo: PP 9%, PS 38% y PE 53%.
Imagen 29. América Latina: áreas de incidencia minera, de inclusión socioambiental en asuntos mineros y de conflictos mineros.
UDCA (2018)
Y tercero, las fluctuaciones fiscales por la volatilidad de los precios de productos con bajo nivel de transformación en estos países
minero-dependientes. Según la CEPAL, los ingresos tributarios y no tributarios por explotación de minerales en lo corrido del siglo
variaron dramáticamente, alcanzando mínimos de 0,20% en 2002 y 0,25 en 2016, y máximos de 1,58% en 2007 y de 1,35% en 2011.
Como referente, durante el boom de 2007, dichos ingresos en Colombia tuvieron una participación del 0,5% en el PIB, y en el caso de
Chile donde las concesiones son regresivas al privilegiar el mercado por sobre la propiedad del Estado, aportaron 8,1% al PIB.
Entonces: ¿qué hacer en el país para sortear los devenires en materia fiscal, prevenir situaciones de enclaves mineros, y evitar
conflictos en los que las explotaciones ilegales pasan factura al medio ambiente y comunidades que sufren desplazamientos y la
desaparición de sus líderes? La respuesta es simple; habrá que fortalecer el Estado para lograr en crecimiento, pero con desarrollo, lo
cual exige no sólo una minería legalizada con equidad social y ambientalmente responsable, sino también con valor agregado, y que
parta de la gobernanza minera y del respeto de los derechos bioculturales en los territorios.
[Ref.: La Patria. Manizales 2020.01.13]
5.12. ANOTACIONES PARA UN CRECIMIENTO PREVISIVO Y CON DESARROLLO
RESUMEN: Ahora que la exploración avanza por todos los rincones de la geografía colombiana, obliga a prevenir las consecuencia de
una minería extractiva, donde oro e hidrocarburos cobran valor estratégico y son fórmula para movilizar una locomotora clave para el
crecimiento económico, pero que requiere operarse sin atropellar comunidades y generar conflictos, sin deteriorar el medio ambiente
y el recurso hídrico, y sin comprometer el patrimonio de la nación, si lo que deseamos es el desarrollo. Es que el tema de los enclaves
mineros y petroleros ahora que la exploración avanza por todos los rincones de la geografía colombiana, obliga a prevenir la amenaza
de devastación de ecosistemas.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-102-320.jpg)
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103
Imagen 30: Caldas - Biomas y Areas mineras
Este título para dos temas relacionados con la minería extractiva en Colombia, objeto de políticas económicas globales que han
reprimarizado nuestra economía buscando alimentar el modelo de consumo, pero donde oro e hidrocarburos cobran valor estratégico
y son fórmula para movilizar una locomotora clave para el crecimiento económico, aunque requiere operarse sin atropellar comunidades
y generar conflictos, sin deteriorar el medio ambiente y el recurso hídrico, y sin comprometer el patrimonio de la nación, si lo que
deseamos es el desarrollo. Naturalmente, mientras en el caso del petróleo la situación resulta más homogénea, en la minería del oro,
donde existen tres formas de explotación: la industrial, la artesanal y la ilegal, me centraré en la primera por ser fundamental para el
asunto del cual me ocupo, cuando la bonanza minera con el brillo del precio del “vil metal” puede opacar el valor fundamental de las
aguas, la biodiversidad y la cultura ancestral, en ciertas formas y situaciones.
Sabemos que dichos recursos del subsuelo como bienes que le pertenecen a la Nación y solo a ella, por su carácter no renovable que
impide hacerlos objeto de una política de agotamiento, al no ser sostenibles deben utilizarse marginalmente y por lo tanto no pueden
destinarse en sí para financiar el Plan Nacional de Desarrollo así sea por el Gobierno, puesto que su nivel de explotación debe limitarse
a satisfacer los niveles de consumo interno y las necesidades de su legítimo dueño, manteniendo preceptos sociales, ambientales y
económicos, y dejando sólo una fracción a las dinámicas exportadoras, para aquellos fines.
El tema de los enclaves mineros y petroleros ahora que la exploración avanza por todos los rincones de la geografía colombiana, obliga
a prevenir la amenaza de devastación de ecosistemas, en territorios sensibles como San Andrés y las zonas amortiguadoras del
páramo en PNNN, en Tolda Fría y La Colosa, e invitar a reflexionar sobre las consecuencias de la minería extractiva en descontrolada
expansión animada por el elevado precio del “oro azul” en el caso de nuestro archipiélago cuyos ecosistemas se comprometerían, y
del valor económico del oro en áreas de interés ambiental o cultural objeto de mesas de inversionistas, como las que resuelven la
suerte de los marmateños y las que comprometen el agua de la ciudad a cambio de insulsas regalías, que para el oro son 1/5 de las
que recibe la Nación de las empresas petroleras o 1/3 de las que aplican para el níquel y la sal.
Y mientras el precio interno de la gasolina se reajusta al vaivén de los precios internacionales del petróleo, no ocurre lo mismo con las
regalías auríferas, afectándose la contraprestación económica que recibe el Estado por la explotación de este recurso natural
susceptible de agotarse, por lo que nos preguntamos por qué en el oro donde sólo paga el 4% del valor de la producción en boca de
mina o el 6% en oro de aluvión, las multinacionales que en dos años han duplicado y triplicado el valor de sus acciones fruto del “boom”
minero que en la década ha elevado 5 veces el valor del oro, objetan la fórmula para el “gana-gana” alegando requerir beneficios
adicionales. Igualmente, cuando la explotación petrolera le apunta al millón de barriles día, cuantía que triplica el consumo nacional y
consumiría en menos de una década las actuales reservas probadas del país, nos preguntamos si con unas exportaciones que no
guardan proporción con nuestros precarios activos petroleros, a pesar de la exploración de nuevos yacimientos no se estaría
comprometiendo la vida útil de las refinerías y la seguridad energética de Colombia.
Motivado por lo dicho y temiendo el detrimento de nuestro patrimonio, considero conveniente volver a ajustar la legislación ambiental
colombiana que fuera ablandada para permear una economía de enclave de tal naturaleza. En virtud de esto recalcaba para mis
colegas de la Red de Astronomía de Colombia convocados en Barrancabermeja, a discutir temas como la órbita geoestacionaria y el
desarrollo aeroespacial de Colombia, al decirles que todo esto no se compadece con lo que recibimos por un metal no renovable y de
elevado precio ni compensa las consecuencias ambientales y sociales de dicha minería, al tiempo que señalaba la necesidad de
implementar políticas que le apuesten a la incorporación de valor agregado como soporte para el desarrollo minero, tal cual lo hicimos
ayer al constituir Ecopetrol en este emblemático puerto para sentar soberanía sobre el petróleo de Colombia, por ser mejor alternativa
esa que la de optar por “entregar la riqueza del subsuelo y mantener indicadores del 70% de pobreza en escenarios como Barbacoas
Nariño, Tibú Santander, Orito Putumayo, Cantagallo Bolívar y El Difícil en Ariguaní Magdalena”. * [Ref: La Patria, Manizales,
2110.08.15]](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-103-320.jpg)
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117
.
La ceniza y el gas generan efectos meteorológicos nocivos como tormentas eléctricas y precipitaciones intensas, dos fenómenos
importantes por el riesgo para los sistemas de comunicación, transportes, etc.
órdenes de siniestralidad y frecuencia de eventos naturales
.
FRECUENCIA
Meteorito: 1 = alta
Erupción: 2
Sismos: 3
Otros[2] A y B: 4
.
SINIESTRALIDAD
Meteorito: 4 = baja
Erupción: 3
Sismos: 2
Otros[2] A y B: 1
.
[2]A = Movimiento masal en Zona montañosa. B = Inundación por creciente en valles.
.
Factores de amenaza volcánica:
Probabilidad, tipo, intensidad y extensión del evento, condiciones geológicas y de entorno.
.
Factores de riego volcánico:
Nivel de amenaza, medidas de protección, grado de vulnerabilidad, vida y bienes expuestos.
.
Factores que definen el estilo eruptivo de un volcán
Características de la cámara y del magma.
Contactos magmático-hidrotermales.
Estructura y morfología del volcán.
Intensidad de procesos exógenos y endógenos.
.
DESASTRES POR EVENTOS VOLCANICOS
.
Fenómeno, volcán (año) y muertes causadas
Lava de 3/4 Km3, Etna (1609), 20.000 víctimas
Flujo piroclástico de 1 Km3, Monte Pelado (1902), 30.000 víctimas
Lahar de 1/10 Km3, Ruíz (1985), 23.000 víctimas
Ceniza y gas (efecto posterior p. e. hambre), Grieta Laki (1783), 10.000 víctimas
.
Consideraciones para el riesgo volcánico
A Previsión a corto plazo (proceso magmático).
Monitoreo volcánico.
Modelo eruptivo.
B Previsión general (mapas de riesgo).
Historia y prehistoria eruptivas.
Evolución e historia estructural.
.
Tipo de controles: (No incluye efectos atmosféricos ni de largo plazo).
Erupción: drenar el cráter (Kelud de Java).
Ceniza: Remoción (techos y vías)
filtros (respiración, motores).
Lava: Bombardeo (Etna)
Barreras (Hawaii)
Refrigeración (Vestmannaejar).
Flujo piroclástico: Evacuación (Taal, Filipinas, 1745).
Flujo de lodo primario (deshielo): Evacuación.
Flujo de lodo secundario (precipitación): Barreras (Sakurajima).
.
Utilidad de la previsión general
Períodos de calma: planes de ocupación del suelo y de exposición al riesgo.
Períodos de crisis: planes de defensa civil y de administración de recursos.
.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-117-320.jpg)
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121
como prueba de que el esfuerzo fructifica, en la erupción del Nevado del Huila de noviembre de 2008, se logró evacuar un centenar de
personas expuestas a dos avalanchas que destruyeron por lo menos cinco puentes del río Páez.
[Ref. La Patria, Manizales, 2011-03-19]
---
6.8. EL RUIZ CONTINÚA DANDO SEÑALES…
Imagen 33. Pequeña erupción en el Volcán Nevado del Ruiz. Archivo particular www.eltiempo.com
Un sismo ocurrido el viernes 7 de octubre a las 15:34 hora local asociado al volcán Nevado del Ruiz y con magnitud 4,2 en la escala
de Richter, según el Servicio Geológico Colombiano, fue sentido en Manizales, Chinchiná y Villamaría (Caldas), en Herveo,
Vistahermosa y Murillo ( Tolima), y en Santa Rosa, Dosquebradas y Pereira (Risaralda).
Aunque el evento ocurrido a tan solo 5,4 kilómetros de profundidad y con epicentro 4,4 km al norte del cráter, necesariamente no
es erupción inminente, dada su naturaleza volcanotectónica al estar asociado a fracturamiento de rocas dentro del edifico volcánico,
sí obliga a mantener las previsiones a que da lugar el estado de alerta amarillo.
Igualmente en Febrero 6 del presente año alas 20:39 también se había presentado otro sismo de similar naturaleza con 3,6 de magnitud
en el Volcán Nevado del Ruiz, a una profundidad de 4,9 kilómetros, que fue sentido por los habitantes en el área de influencia del
volcán, razón por la cual se recomendó estar atentos a la evolución de los procesos.
Mientras la Unidad de Gestión del Riesgo de Manizales realizó un recorrido por diferentes puntos de la ciudad sin advertir incidentes
por el temblor, las autoridades de Caldas y Tolima han recomendado mantener el estado de alerta correspondiente al citado nivel III
de amenaza, de conformidad con las dinámicas del fenómeno volcánico.
Si lo normal en un volcán activo como el Ruiz que sigue en actividad emitiendo pulsos de cenizas y gases, es erupcionar, también
parece sensato esperar eventos cuyo alcance espacial se aproxime a las previsiones señaladas en su mapa de amenazas, para
prevenir desastres como el ocasionado con la erupción del 13 de noviembre de 1985, cuando desapareció Armero.
Entre tanto, la comunidad que recuerda la citada tragedia, conocedora del eficiente desempeño de los miembros del Observatorio
Vulcanológico y quien ha estado preparándose durante lustros, guarda la calma y continúa presta a acatar las medidas de previsión, y
a seguir las instrucciones de los Comités de Emergencia.
A pesar de los eventos históricos de 1595 y 1845, y de los efectos destructivos de los flujos de lodo del 13 de noviembre de 1985, el
riesgo actual ya no resulta ser tan determinante, gracias a la preservación de los usos del suelo previniendo la ocupación conflictiva a
lo largo de las vaguadas de los ríos afectados hace 30 años, y a la existencia del Sistema Nacional para la Gestión del Riesgo de
Desastres.
Prehistoria Geológica
En el Pleistoceno, hace 1,8 millones de años, según Jean-Claude Thouret; Armando Murcia y Rosalba Salinas, tienen lugar las
primeras erupciones, que corresponden al período ancestral que dura entre 0,8 a 1,0 millones de años, en el que se forma un
complejo de grandes estratovolcanes que colapsan, quedando calderas de entre 5 y 10 km de diámetro. Continúa el período antiguo
que dura entre 0,8 a 0,2 millones de años, en el que se desarrolla un nuevo complejo de grandes estratovolcanes que incluyen lo que
era entonces el Ruiz, el Tolima, el Quindío, y el Santa Isabel; luego entre hace 0,2 y 0,15 millones de años, una vez más se formaron
calderas explosivas en sus cumbres.
Finalmente, según dichos investigadores, entra el periodo presente hace aproximadamente 150.000 años, en el que se desarrolla el
actual edificio volcánico a través del emplazamiento de domos andesíticos y dacíticos, en medio de las viejas calderas. Según
Ingeominas, durante los últimos 11.000 años, el Ruiz ha tenido cerca de 12 etapas eruptivas con múltiples corrimientos de tierra,
flujos piroclásticos y lahares, en las que se ha dado la destrucción parcial de los domos de la cima. Las erupciones importantes
datadas por radiocarbono concluido el Holoceno y ya en el Antropoceno, son del 6660 a. C., 1245 a.C±150 años, cerca del 850 a. C.
y 200 a.C±100 años, así como del 350 d.C±300 años y 675 d.C±50 años.
* Ref: Revista Eje 21. Manizales, 216/10/8.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-121-320.jpg)
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123
garantía el eficiente servicio de monitoreo volcánico, y se sabe con relativa certeza del nivel de severidad, alcance y clase de las
amenazas que podemos y debemos atender.
[REVISTA EJE 21. Manizales, 2016/410/17]
6.10. CERRO BRAVO, TRAS TRESCIENTOS AÑOS DE CALMA VOLCÁNICA
Imagen 35: Volcan Cerro Bravo Colombia - Amenaza Flujos Piroclasticos CRET del Tolima. Alberto Núñez T. Fuente, Mapa de
Amenazas de Cerro Bravo, Ingeominas (1999).
Sobre el eje cordillerano al norte de Tolima, en jurisdicción de Herveo aparece Cerro Bravo, una reciente estructura del segmento
volcánico más septentrional de los Andes sudamericanos, con 4000 metros de altitud y cuya edad se remonta a tan solo unos
cincuenta mil años, según Ingeominas, lo que también se infiere, entre otros elementos que lo diferencian del edificio volcánico del
Ruiz, por la presencia de lavas más recientes a juzgar por la morfología fresca de las estructuras petrificadas, anunciando que no
fueron afectadas por los procesos erosivos del modelado de los hielos en la última glaciación, cuando estos cubrieron cerca de 800
kilómetros del Complejo Volcánico Ruiz-Tolima.
Aunque no existen registros históricos (anotaciones), los investigadores le han asignado a este estrato-volcán erupciones explosivas
de características similares a las del Vesubio ocurrida en el año 79 de nuestra era y narrada por Plinio el joven- en la que se
destruyen Pompeya y Herculano- cuyas fechas estimadas por radiocarbono con errores de entre 150 y 75 años, son de los años
1720, 1330, 1050 y 750. Las evidencias de estas erupciones violentas, que parecen sucederse cada cuatro siglos y de los cuales
Cerro Bravo lleva unos tres en reposo, son varios de los estratos que conforman las capas de nuestros suelos sobre la geografía
circundante de Cerro Bravo, dispersos sobre un radio que supera ampliamente las decenas de kilómetros medidos a partir del Cráter.
Aunque las erupciones del Ruiz y del Cerro Bravo tienen en común un carácter explosivo, mientras las del Ruiz han sido de nivel
moderado bajo con presencia de columna eruptiva preferiblemente vertical sostenida (salvo la de 1845), las de Cerro Bravo ya
mencionadas han mostrado un nivel moderado alto y con un mayor nivel de dispersión, lo que se explica por lavas más viscosas
propiciando columnas eruptivas de colapso. En ambos casos, las manifestaciones violentas se acompañan de grandes volúmenes de
gas volcánico y ceniza, con fragmentos de pómez cuya expulsión a gran velocidad y temperatura forma las citadas columnas
eruptivas, de las cuales pueden surgir riadas gaso-piroclásticas a alta temperatura, acompañadas de tormentas eléctricas y de lluvias
torrenciales generadoras de flujos de lodo, así Cerro Bravo no tenga glaciares.
La imagen que ilustra esta nota es el mapa con una de las amenazas potenciales de Cerro Bravo, el de las nubes ardientes,
juiciosamente elaborado por los científicos del Observatorio Vulcanológico de Manizales adscrito al Ingeominas, entidad que también
ha establecido centros similares para la vigilancia de los segmentos volcánicos vecinos al Huila y al Galeras, donde igualmente
existen varios sistemas activos y comunidades vulnerables habitando sus territorios, que por estar en riesgo deben aplicar la
información de dichos mapas en el ordenamiento territorial, y la del monitoreo volcánico en la administración de las eventuales crisis
eruptivas, dado que ambas actividades las viene abordando esta prestigiosa Institución, así la mayoría de los volcanes estén en
reposo temporal, como ocurre con Cerro Bravo. Solo que dado el período típico y la incertidumbre en su estimación, habrá que tomar
en serio esta amenaza.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-123-320.jpg)
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De conformidad con el mapa y la información suministrada para el mismo, entre las amenazas volcánicas de Cerro Bravo, habrá que
contemplar, además de caída de ceniza volcánica, flujos de lodo por los ríos Aguacatal afluente del Gualí y por el río Perrillo afluente
del Guarinó, llegando con pocos metros de espesor hasta el Magdalena; además de los flujos piroclásticos que podrían superar los
10 kilómetros de extensión avanzando por dichos drenajes e incluso por las cabeceras del Rio Blanco y del Guacaica, vecinos a
Manizales de conformidad con el mapa anexo, consecuencia ello de una erupción importante en volumen dado que la columna
eruptiva de dicho volcán, por su mayor coeficiente explosivo en comparación con el Ruiz y el Tolima, tiende al colapso como también
lo haría una erupción del Cerro Machín vecino a Cajamarca. Para información del lector, mientras Herveo está localizado a 14,2 km,
el centro de Manizales se encuentra ubicado a 25 km y la Enea a 20 km, de Cerro Bravo. [Revista Eje 21. Manizales, 215-05-24]
6.10. TANTO TEMBLOR: ¿QUÉ PASA?
I
Imagen 36. Casquete del Nevado del Huila: el área glaciar forma parte de las territorialidades del resguardo Wila del pueblo Nasa y de los
municipios de Páez (Cauca), Teruel (Huila) y Planadas (Tolima). Fotografías: Der. Martín Roca 2008; Izq. Ideam.
Desde el sismo de magnitud 5,4 del sábado 26 de enero de 2019, asociado con el Nevado del Huila, se han presentado más de 8.500
eventos; el más fuerte, del lunes 28 en la tarde, se sintió especialmente en el centro y suroccidente del país. La vigilancia de este complejo
volcánico impone desafíos como la optimización de estrategias para la gestión del riesgo.
Enero ha sido un mes movido en Colombia, y no solo por los acontecimientos de la actualidad nacional e internacional, sino porque la tierra
se ha estremecido tanto que ya enera preocupación. Por ejemplo el lunes 21 tembló en el Nevado del Ruiz, y desde el 26 se han presentado
cientos de sismos en el del Huila. Aunque se trata de movimientos asociados con enjambres volcánicos, con pocos eventos de magnitud
suficiente para ser percibidoen ciudades ubicadas aalguna distancia, también se han presentadotemblores asociados confallas geológicas,
como el del 22, en la Mesa de los Santos (Santander) –segundo nido sísmico del mundo después de la región del Hindú Kush (Afganistán)–
y el del 28 en Casanare.
Laescala deRichter al medir lamagnitudde unsismo, nosdaaconocer laenergíaliberadaenel hipocentroofoco, ubicadoaunaprofundidad
dada en interior de la tierra donde se roduce la fractura o ruptura de las rocas. Dicha energía que se propaga mediante ondas sísmicas, de
conformidad con la magnitud y profundidad puede tener a mayor o menor alcance para ser percibidos. Mientras a gran profundidad las rocas
pueden almacenar mayor energía y generar terremotos que se pueden sentir a gran distancia, en el caso de los volcanes los sismos por ser
superficiales, no sólo suelen ser de baja magnitud, sino que parte de su energía se libera en la superficie, con lo cual resulta limitado su
alcance salvo cuando algunos eventos del enjambre superan los 5 km de profundidad y 5 grados de magnitud, tal cual ha ocurrido con los
eventos del 26 y 28 de enero pasado en el Huila.
Por la juventud de sus montañas, los Andes son una zona de actividad vulcano-tectónica, ya que del Paleozoico al reciente estas han estado
sometidas a procesos orogénicos, es decir a movimientos rápidos horizontales, responsables de su formación. Su geología se relaciona con
el denominado “cinturón de Fuego del Pacífico”, que en Colombia se expresa con tres cordilleras, que además de sus segmentos volcánicos:
el del Galeras, el del Huila y el del Ruiz –con unos 15 volcanes activos o potencialmente activos hoy–, sus corredores de fallas geológicas
han ocasionado grandes sismos como los de Cúcuta (1875), Popayán (1983) Páez (1994) y Quindío (1999).
Aunque los sismos y las erupciones volcánicas no se pueden predecir como los eclipses, sí se pueden pronosticar señalando espacialmente
el tipo de eventos probables con su alcance. En Colombia nueve de cada diez personas habitan en zonas de amenaza sísmica, pero el
riesgo no los abriga por igual, teniendo en cuenta que los terremotos suelen ser intensos en la costa Pacífica y el suroccidente de Colombia.
Además, es importante considerar que el 35 % de los colombianos vive en zonas de amenaza sísmica alta y el 20 % en zonas con algún
grado de amenaza volcánica.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-124-320.jpg)
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que vele por la protección, conservación y restauración de los bosques. Aunque 1.600 millones de seres humanos en los países más
pobres sobreviven por los alimentos, materiales, agua, medicinas, fibras o leña que les provee, también con la deforestación los árboles
están desapareciendo de la superficie de la tierra: cerca del 46 por ciento los bosques del mundo, se ha arrasado por el Homo sapiens.
Las especies arbóreas que se estiman en 60 mil a nivel global, de las cuales la mayoría son tropicales, equivalen 1/5 de todas las
especies de plantas terrestres. En Colombia, donde contamos con 7.500 de ellas, el hábitat natural de algunas se ha reducido el 80
por ciento: es el caso de maderables finos como Abarcos, Caobas y Cedros, y de árboles importantes para otros usos, como el Canelo
de los Andaquíes y el Palorosa, que son las 5 más amenazadas, a las que se suman 10 más: Molinillo, Almanegra, Mangle Nato, Roble,
Guayacán, Marfil, Palma de cera de la Zona Cafetera, Nolí o Palma americana, Palma de moriche, y Mararay de San Carlos. Nombres
como Guaduas, Arbolocos, Alisos, Tulipanes, Pino colombiano y Arrayanes, evocan también valores culturales y usos económicos y
ambientales del árbol.
El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, que en la pasada década planteaba sembrar 1 árbol por habitante del
planeta, busca proteger las áreas más biodiversas donde muchas de las especies endémicas están en peligro de extinción. Según la
Universidad de Yale, aunque tenemos un percápita global de 422 árboles, a través de la explotación forestal y de actividades como la
agricultura, la ganadería o la minería, cada año derribamos alrededor de 15 mil millones de árboles, y en el comercio de madera
mundial, de conformidad con la WWF, la ilegalidad representa 7.000 millones de dólares al año.
En este planeta donde el tráfico ilegal podría representar el 75% del comercio de madera en 2017 según la WWF, aunque somos el
país más biodiverso por kilómetro cuadrado, aún deforestamos 200 mil hectáreas por año y nuestro escenario de riesgos contempla
pasivos ambientales por procesos como: sobreexplotación en las selvas, incendios forestales y talas intensivas para expandir la frontera
agrícola y urbana o extender potreros, además de plagas de insectos y enfermedades forestales; fenómenos todos cuyas
consecuencias han sido la pérdida del hábitat de especies y ecosistemas, además de caos en la regulación del ciclo del agua, y de
erosión del suelo por acción de vientos y escorrentías, lo que se traduce en desertificación y desastres por ocurrir.
Si en Colombiana, dado que el 74% de la población habita ciudades y cabeceras, falta conocer de las interacciones en el trópico andino
entre ecosistemas urbanos y entornos suburbanos y rurales asociados, y profundizar en el conocimiento de la distribución de los árboles
para comprender la biosfera terrestre y mejorar el hábitat, también en Manizales, donde una gestión histórica el Honorable Concejo
Municipal acoge el clamor mayoritario de un Cabildo abierto que reclama poner freno a las regresiones ambientales del modelo de
expansión urbana, nuestra planificación deberá desarrollar una política pública con estrategias de adaptación al cambio climático y
suministro de servicios ambientales, además de acciones para recuperar cuencas y rondas hídricas deforestadas, y prevenir la
fragmentación de bosques que amenaza nuestra biodiversidad.
Adicionalmente, desde la academia deberemos investigar sobre los ecosistemas urbanos y su relación con la estructura ecológica en
este fragmento del medio tropical andino, con su particular clima, laderas inestables y ambiente vulcano-tectónico, como fundamento
del bienestar general con el objeto de lograr un desarrollo tecnológico autóctono que le ofrezca solidez ecológica a las transformaciones
del medio natural a través de la cultura, sin comprometer el ecosistema al satisfacer las demandas del territorio, mediante la creación
de elementos para la arquitectura del paisaje, la regulación acústica, térmica y lumínica, la química ambiental y ecología de los
ecosistemas, la calidad del aire y del clima, y la estabilidad de los suelos en laderas y cauces de protección. [Ref.: La Patria. Manizales,
2017.10.9]
7.10. DEGRADACIÓN DEL HÁBITAT Y GESTIÓN AMBIENTAL
RESUMEN: Para comprender los conflictos socioambientales de Colombia y orientar la gestión del hábitat, resulta fundamental partir
del derecho biocultural que ampara tanto a las comunidades como a los ecosistemas del territorio, a la luz de las trascendentales
decisiones que ha tomado la Corte Constitucional sobre la materia. Si el territorio es una construcción social e histórica, también un
sujeto de derechos bioculturales, en el cual el ordenamiento deba darse dándole coherencia a las complejas y frágiles relaciones
dialécticas, de simbiosis y parasitismo, entre las comunidades que lo habitan y los ecosistemas con su particular estructura ecológica
de soporte.
Imagen: Corriente trenzada en el Río Grande de La Magdalena. Chucuri (2013) Black Drone in: https://www.shutterstock.com/](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-145-320.jpg)
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147
de educación ambiental desarticuladas del contexto, se deberá orientar la gestión a la solución de los problemas más graves y urgentes
del territorio, constituyendo para el efecto una red sinérgica de actores sociales e institucionales con capacidad política, para crear la
conciencia ciudadana que demanda la transformación social y ambiental del territorio.
* [Ref.: Las Patria. Manizales, 2018.03.26]
Lecturas complementarias
Un canal bioceánico por el Chocó biogeográfico.
Este documento trata sobre la importancia del Pacífico Colombiano y las limitaciones del transporte de carga del país, en el marco de un sistema
intermodal de carga con plataformas logísticas de complemento, para comentar sobre el Canal Atrato-Truandó, un paso interoceánico sin esclusas
para las grandes embarcaciones que hacen uso de la nueva troncal transoceánica que cruza las américas, y sobre un ferrocarril por el Chocó
biogeográfico articulado a Colombia como alternativa, que transite salvando el Tapón del Darién sin afectar los PNN y haga uso de la hidrovía del
Atrato como complemento. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/64259/uncanalbioceanicoporelchocobiogeografico.pdf
Un diálogo con el Paisaje Cultural Cafetero PCC.
La declaratoria del Paisaje Cultural Cafetero, impone retos para que las transformaciones ambientales y desarrollos socioeconómicos, proporcionen
un medio ecológicamente sólido compatible con nuestra cultura. El desafío que emplaza a nuestras instituciones a emprender políticas públicas y
sectoriales, concertadas con las comunidades de base, debe partir de la Federación Nacional de Cafeteros y acompañarse por el Estado.
Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/9977/gonzaloduqueescobar.201230.pdf
Temas rurales para la ecorregión cafetera.
La situación rural donde gravita una profunda brecha de productividad, no podrá soportar las consecuencias del TLC con los EE.UU.: los ingresos
caerán entre la cuarta parte y la mitad, como consecuencia de haber castigado al sector rural para buscar en el negocio ventajas para otros sectores
agroindustriales de la economía colombiana. La solución partirá de diferenciar la producción rural y artesanal de la industrial, y de incorporar ciencia
y tecnología al lado de la cultura, para elevar los ingresos rurales.
Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/8010/gonzaloduqueescobar.201157.pdf
Ferrocarril Cafetero: un tren andino para integrar el territorio
El Ferrocarril Cafetero, un proyecto de gran impacto para Colombia, que al articular el Sistema Férreo Central con el el Tren de Occidente, permite
implementar la multimodalidad para llegar a los puertos marítimos, repotenciando el Puerto Multimodal de La Dorada y detonando una plataforma
logística mediante un puerto seco en el Km 41, plataforma que se extendería desde La Virginia hasta La Felisa.
Ver en: https://youtu.be/26q-zGOY5N4
Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia
Sobre la necesidad de reducir los efectos de los desastres por la vía de la vulnerabilidad en Latinoamérica y El Caribe, y particularmente en
Colombia. El SINPAD y las amenazas naturales en Colombia. La gestión ambiental, los riesgos específico y de cúmulo, y relaciones con CTS.
Ver en: https://www.youtube.com/watch?v=jz14hNG1Tsc
***
TEXTOS U.N.CON COAUTORIA DEL AUTOR:
Agricultura sostenible: reconversión productiva en la cuenca del
río San Francisco.
Albert Einstein en los cien años de la Teoría de la Relatividad.
Astronomía en la Edad Media y el Renacimiento.
Ciencias naturales y CTS.
Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia.
CTS, Economía y Territorio.
El territorio caldense, ¿un constructo cultural? – UMBRA.
Elementos para una visión del desarrollo de Caldas.
Geomecánica.
Geotecnia para el trópico andino.
Gobernanza forestal para la ecorregión andina.
Guía astronómica.
Introducción a la teoría económica.
Isaac Newton: de Grecia al Renacimiento.
La cosmología de Stephen Hawking.
La logística del transporte: un elemento estratégico en el
desarrollo agroindustrial.
Laudato sí: El Cuidado de la Casa Común. Memorias.
Legalidad y sostenibilidad de la guadua en la ecorregión.
Manual de geología para ingenieros. . .
Mecánica de los suelos.
Plusvalía urbana para viabilizar el POT de Manizales.
Preservación ambiental e hídrica del paisaje cultural cafetero.
Procesos de Control y Vigilancia Forestal en la Región Pacífica y
parte de la Región Andina de Colombia.
¿Réquiem por la Reserva Forestal Protectora de Río Blanco?
Revolución urbana, desafío para el Eje Cafetero.
Sistematización de Experiencias y Estrategias de los PAI de la
cuenca del río Guarinó.
UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga.
…](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-147-320.jpg)
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164
humedales en los valles de salida de los ríos, valles que también resultarán inundados. Igualmente colapsará el transporte rural y con
él la economía del campo, pues se reducirá la movilidad y conectividad de estas comunidades a causa de la destrucción de los
escasos caminos de montaña, como por el anegamiento y destrucción de los carreteables en las zonas llanas. Y con la mayor
turbulencia de las aguas del mar a causa de la carga en suspensión aportada por los ríos e incrementada por la erosión costera dado
el mayor ímpetu del oleaje, se reducirá la eficiencia de la fotosíntesis marina y por lo tanto el potencial de pesca, e incluso el de las
cosechas de las tierras de cultivo fertilizadas con menos guano proveído por las bandadas que encontrarán menos peces.
* [Ref: LA PATRIA, Manizales, 2010-07-19] *
8.9- ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO, CASO MANIZALES
RESUMEN: Los siniestros de temporadas invernales que abaten a Manizales, obligan a repensar la gestión integral del riesgo
asociado al cambio climático. Partiendo del examen de los conflictos y contradicciones que han desnudado los desastres, se
proponen tres acciones: investigación e instrumentación de la amenaza, cambios en el modelo socioambiental, y políticas públicas
para una planificación que incorpore la gestión integral del riesgo. No obstante, habrá que pensar en instrumentos como extremar
medidas de protección de las fuentes hídricas, y el caso del suelo, la declaratoria de áreas de interés ambiental en predios
estratégicos, para que la autoridad ambiental pueda ejercer un control efectivo.
Imagen 46: Vía al Magdalena, cerca a Manizales, en meridianoinformativo1390.com
Los desastres vividos por los siniestros invernales que abaten a Manizales, obligan a superar el pesimismo y desconcierto ciudadano,
para repensar la gestión integral del riesgo asociado al cambio climático: a modo de ejemplo, el colapso del gasoducto y del servicio
de agua, se pueden interpretar mejor al recorrer la vía al Magdalena, para señalar que lo que muestra su corredor con los mega
deslizamientos, es la destrucción antrópica del suelo, a diferencia de lo que muestra la montaña reforestada del otro lado del río, en
la que los ocasionales deslizamientos son la expresión de un fenómeno natural llamado erosión, más limitado. De ahí que la solución
debe empezar por entender que conceptualmente una carretera va más allá de su pavimento, muros y transversales, al extender su
dominio hasta las micro cuencas del corredor vial.
Al igual que lo sucedido con el Terremoto del Eje Cafetero (1999), donde las consecuencias superaron en varios órdenes las que se
derivan de los acontecimientos de Manizales, suele ocurrir que siempre los desastres desnudan los conflictos y contradicciones que
padece la sociedad afectada, al tiempo que sus consecuencias terminan flagelando con mayor severidad a los más pobres en razón
a su vulnerabilidad económica y ambiental.
En primer lugar, la investigación e instrumentación de la amenaza, porque podría sentarse como tesis que, de mantenerse la
dinámica del último lustro, sus efectos desbordarían nuestro nivel de resiliencia, por la incapacidad de recuperar la base económica y
ambiental de la ciudad: al comparar Las Niñas 2007/8 y 2010/11, ambas de nivel moderado y 10 meses de duración, mientras en la
primera las cifras de damnificados no llegaba a 50 mil por cada invierno y los eventos eran puntuales, en la segunda superó 2
millones en cada una de sus dos temporadas de lluvias, y como eventos quedaron cerca de 30 municipios para reasentar, caso
Gramalote, para no hablar de Bogotá sumida en el agua de los humedales que le robó a la sabana.
En este asunto: ni conocemos debidamente la amenaza, ni hemos atendido el llamado que se ha hecho para implementar un centro
de estudios que la atienda, como tampoco persistido con los estudios de la amenaza sísmica y volcánica, al haber dejado al
Observatorio Vulcanológico de Manizales a su suerte.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-164-320.jpg)
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En segundo lugar, la adaptación al cambio climático, lo que supone cambiar rumbos y corregir disfunciones en el modelo
socioambiental, mediante una construcción social del territorio para establecer unas relaciones de simbiosis y parasitismo entre los
habitantes y el medio natural, ecológicamente sólidas y compatibles con la cultura: para enfrentar la deforestación, la exposición a la
amenaza y los conflictos entre uso y aptitud del suelo, surge como oportunidad el nuevo ciclo de ordenamiento territorial 2012-2023.
Al respecto quisiera señalar que la Ingeniería como tal, no solo diseña del lado de la falla, sino que su propuesta científico-
tecnológica en sí misma resulta insuficiente, requiriendo para su adaptación de los saberes y haberes de la cultura local.
Y en tercer lugar, las políticas públicas para una planificación que incorpore la gestión del riesgo de forma integral, asunto para el
cual el Estado Colombiano ha dado pasos fundamentales, al cambiar el perfil de la anterior oficina de Prevención y Atención de
Desastres que surgió tras los sucesos de Armero, por la Dirección General del Riesgo con mayor capacidad y jerarquía, al tiempo
que empieza a fortalecer el Sistema Nacional de Prevención y Atención de Desastres SNPAD de Colombia, el sistema de información
ambiental, la gestión del recurso hídrico y el inventario de asentamientos y aseguramiento de bienes en riesgo: Manizales y Caldas,
deben ahora fortalecer sus instrumentos a nivel departamental y municipal, para emprender la rehabilitación, reconstrucción y
prevención, sector por sector, sin perder de vista las acciones que van en curso desde Corpocaldas, la Oficina Municipal de Atención
y Prevención de Desastres OMPAD de Manizales, y el Comité Regional para la Prevención y Atención de Desastres CREPAD de
Caldas.
En relación con este tema, en Caldas urge resolver la carencia de instrumentos mínimos, como una cartografía temática y de detalle
con mayor resolución para las zonas urbanas que las rurales e incluir en ella los mapas agrológicos.
Y para finalizar, sí de la prevención al desastre la diferencia es de un orden y del desastre a su recuperación de otro más, vale el
dicho: “más vale prevenir que curar”. Sólo que las acciones han de ser de extremada urgencia y largo plazo, y por lo tanto
estructurales, para desarrollar una cultura de adaptación al cambio climático, dada la complejidad de la crisis socioambiental de
Colombia.
* [Ref: La Patria, Manizales, 2011-12-04]
8.10. ACCIONES FRENTE AL CLIMA Y EL “DESARROLLO”
Imagen: 47. Inundaciones en la región del Atlántico y sequías en la región del Casanare, de Colombia. Fuentes: Tusemanario.com y
Colombia.com
RESUMEN: El planeta está en peligro por el cambio climático y la explotación insostenible de recursos. En Colombia, donde la Ley
ambiental y las políticas ambientales se han acoplado más a los desafíos del mercado que a los retos del desarrollo sostenible: agua,
suelo y biota; y ciertas áreas sensibles ecológica y culturalmente vitales para algunas comunidades; se ven amenazadas por
proyectos mineros, macroproyectos y conflictos entre uso y aptitud del suelo.
Señala Ban Kin-moon, que el planeta está en peligro por el cambio climático y la explotación insostenible de recursos. En el fondo,
sabemos que las fuerzas del mercado privilegian el crecimiento económico sobre los temas ambientales y sociales, lo que se revierte
en efecto negativo para la ecología del planeta a través del cambio gradual del clima, y también sobre sociedades vulnerables a
eventos climáticos extremos, como sequías e inundaciones consecuencia del calentamiento global, quienes deben soportar los
crecientes costos ambientales en que se soporta el modelo de desarrollo y el confort de élites consumistas y rentas de países
desarrollados. En dicho escenario la creciente urbanización con el transporte motorizado soportado en automóviles y las plantas termo-
eléctricas e industrias basadas en el uso desmedido de combustibles fósiles, contribuyen al calentamiento global, y con él a la
problemática de economías rurales del planeta.
En el caso de Colombia, donde agua, suelo y biota no son patrimonios, sino recursos, ciertas áreas sensibles ecológica y culturalmente
vitales para algunas comunidades, legalmente terminan cediendo paso por la riqueza del subsuelo en beneficio de una empresa minera
foránea o ilegal. Nuestra economía ayer soportada en el cultivo del café, ahora se fundamenta en minería extractiva y petróleo crudo,
uno y otro: productos primarios de origen natural, escaso grado de transformación y sin valor agregado. Para el efecto, la Ley ambiental
y las políticas ambientales se han acoplado más a los desafíos del mercado, que a los retos del desarrollo sostenible: en las áreas de
alto valor por su biodiversidad, aunque ya se ha avanzado en la protección enfocada al tipo de compensación a que se obliga una
industria extractiva, la actividad continúa gozando de reducidos gravámenes en Colombia.
Visto el cambio climático como un fenómeno gradual, a través de una investigación de la Academia de Ciencias de California, el
Instituto Carnegie de Ciencias, la Institución Central Clima y la Universidad de California en Berkeley, se conoce la velocidad a la cual](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-165-320.jpg)
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166
los ecosistemas tendrán que adaptarse durante los próximos 100 años. El estudio advierte sobre la amenaza para algunas especies
animales y vegetales individuales, con baja tolerancia a las variaciones del clima, dado que los hábitats naturales se han fragmentado
como consecuencia de la acción antrópica. Dicha investigación que se publica en Nature, estima las velocidades en metros por año
del cambio climático durante el siglo para diferentes ecosistemas, así: en bosques de coníferas tropicales y subtropicales, 80 metros;
en bosques templados de coníferas, pastizales y matorrales de montaña, 110 metros; en zonas más llanas, incluidos desiertos y
matorrales áridos, 710 metros; en manglares, 950 metros; y en pastizales inundados y sabanas, 1.260 metros.
Y respecto a los eventos catastróficos asociados al cambio climático, el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, informa
que las tormentas extremas son muy sensibles a los cambios de temperatura; y advierte que el número de huracanes como el Katrina, el
más destructivo del 2005, podría no sólo duplicarse sino incrementarse gracias al calentamiento de los océanos. Los desajustes de la
máquina atmosférica trasladando los costos ambientales del modelo económico a escenarios rurales, como el Cuerno de África con la
muerte de seres humanos por hambre y falta de agua potable en 2011, los hemos advertido en Colombia con la tragedia de decenas
de poblados rivereños y de la sabana, anegados por los eventos climáticos extremos durante las Niñas 2007/8 y 2010/11.
Todo esto invita a revisar políticas y estrategias, acometiendo acciones de largo plazo acordes a las limitaciones de nuestro desarrollo,
para avanzar en la adaptación al cambio climático y viabilizar el aprovechamiento de nuestros recursos estratégicos, implementando
procesos ambientales y sociales responsables de cara al desarrollo sostenible de nuestros territorios. Esto, buscando entre otros
objetivos: convertir las rentas de los recursos primarios en capacidades humanas, fortalecer el quehacer de las instituciones
ambientales y la sociedad civil, ordenar las cuencas y blindar el patrimonio hídrico y la biodiversidad en áreas estratégicas, implementar
la construcción de paisajes resilientes en los ecosistemas, proteger las comunidades rurales y artesanales de agresiones industriales,
enclaves mineros y actividades extractivas ilegales, y fortalecer los procesos culturales endógenos.
[Ref. La Patria, Manizales, 2013-04-29]
8.11. COLOMBIA BIODIVERSA: POTENCIALIDADES Y DESAFÍOS
RESUMEN: Con 9.153 especies endémicas y 56.343 registradas en 2016, entre los doce países biodiversos del mundo, Colombia
ocupa el segundo lugar después de Brasil, al tiempo que es el primero en aves y en orquídeas. Entre las áreas con mayor riqueza
biológica, sobresalen la selva Amazónica, el Chocó Biogeográfico y el Macizo Colombiano. De los 81 ecosistemas que tiene
Colombia, 38 presentan riesgo de deterioro por acciones antrópicas. Aunque el país cuenta con el «Sistema de Parques Nacionales
Naturales» (SPNN) constituido por 59 parques naturales, Según el Instituto de Investigación Alexander von Humboldt & la
Universidad Javeriana, el Bioma de bosque seco tropical, el bioma de desierto tropical y los ecosistemas húmedos, son algunos de
los que están en situación más crítica. Por fortuna, algunos de ellos podrían ser preservados al estar ubicados en resguardos
indígenas y comunidades negras.
Imagen 48: Ecosistemas más amenazados y en riesgo de colapso, Instituto Alexander Von Humboldt.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-166-320.jpg)
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Con 9.153 especies endémicas y 56.343 registradas en 2016, entre los doce países bio-megadiversos del mundo Colombia es el
segundo, al tiempo que es el primero en aves y en orquídeas. También somos segundos en plantas, anfibios, mariposas y peces
dulceacuícolas; terceros en palmas y reptiles, y cuartos en mamíferos. Sí en anfibios poseemos más de 700 especies de ranas, y en
vertebrados terrestres unas 2.890 especies de las cuales 456 son mamíferos y 520 de reptiles, también poseemos cerca de 55.000
especies de plantas, de las cuales 1/3 son endémicas.
Pese a lo anterior, aunque contamos con el 60 por ciento de los páramos del planeta y con 59 áreas protegidas a nivel nacional, la
biodiversidad está en riesgo en 38 de 81 ecosistemas por factores antrópicos que los destruyen, explotan o contaminan: al respecto,
en 2014 el Instituto de Investigación Alexander von Humboldt, quien destaca que gran parte de la biodiversidad de Colombia se
encuentra en territorios colectivos indígenas, había presentado un panorama “desalentador” por los efectos de siglos de transformación
e intervención humana, para reclamar más educación y conciencia pública.
En cuanto al marco normativo, según la Constitución Política de 1991, los Parques Nacionales Naturales (caso PNN los Nevados) no
prescriben, son inembargables e intransferibles; y las Áreas Protegidas (como las Reservas de Río Blanco y La CHEC) son declaradas
a perpetuidad. Y en relación con el marco legal, la Ley 99 de 1993 crea el Sistema Nacional Ambiental SINA, donde los ecosistemas
amenazados están mal representados. Además, mediante el Decreto único 1076 de 2015, se creó Parques Nacionales Naturales de
Colombia.
Colombia está dividida en seis regiones naturales: dos costeras en sendos océanos, dos más sobre el naciente de cara a las cuencas
de la Orinoquía y Amazonía, una insular de pequeña extensión, y la región andina que soporta la mayor proporción de la población del
país. Los ecosistemas señalados en riesgo según expertos, son los del bioma de bosque seco tropical y del desierto tropical, los secos
intra-andinos, los húmedos y los del bosque húmedo tropical del piedemonte llanero.
Poseemos 2900 km de costas en dos océanos, conectamos las Américas desde el sector más septentrional de los Andes con sus
nevados, volcanes, altiplanos, sabanas y valles intercordilleranos; pisos térmicos con gran variedad de ecosistemas tropicales, que van
desde selvas húmedas y secas, sabanas, bosques y páramos, hasta ríos, costas, arrecifes de coral, ciénagas y manglares. Entre las
áreas con mayor riqueza biológica, sobresalen la selva Amazónica, el Chocó Biogeográfico y el Macizo Colombiano.
Si Colombia alberga 4.812 especies protegidas por la Convención Internacional sobre el comercio de especies en peligro, entre ellas
66 que están en alto riesgo de extinción e incluyen 11 especies de orquídeas, 31 de mamíferos y 10 de aves. Adicionalmente, talamos
cerca de 200 mil hectáreas de bosques por año, contamos con alrededor de 1.200 especies en peligro crítico, e introducimos 922 al
país, 22 de ellas clasificadas como invasoras.
Y en cuanto al Eje Cafetero, dado su potencial relacionado con el aviturismo, sin duda alguna debemos abordar el estudio de la
diversidad de aves, ya que de las 1.912 especies del país podemos contar con más de 650 en la región y de ellas al menos 433
reportadas en Caldas al 2010, donde un sinnúmero adicional que permanecen ocultas, le demanda a ornitólogos y aficionados
profundizar y completar el conocimiento de la diversidad por áreas determinadas, resaltando especies migratorias, amenazadas y
endémicas con su hábitat.
Las áreas protegidas, además de salvaguardar la biodiversidad y ofrecer invaluables servicios ambientales, a la luz del Acuerdo Final
para la Terminación del Conflicto y la Construcción de una Paz Estable y Duradera, incorpora retos: allí se reconoce en el tercer
considerando que el “Desarrollo económico con justicia social y en armonía con el medio ambiente, es garantía de paz y progreso”. Su
primer punto, sobre la “Política de desarrollo agrario integral”: señala la “Reducción de la ampliación de la frontera agrícola y protección
de zonas de reserva”; y el cuarto, sobre la “Solución al problema de drogas ilícitas”: contempla “Programas de sustitución de cultivos
de uso ilícito”… mediante “Planes integrales… con recuperación ambiental de las áreas afectadas”. [Ref.: La Patria. Manizales,
2017/08/28]
8.12. LA ECONOMÍA AZUL EN LA ESFERA DE LA PRODUCCIÓN
RESUMEN: No se trata de la economía asociada a nuestros mares y ríos, ni tampoco a la del agua que participa con el 10% del PIB
en Colombia incluyendo el 2% de la hidroelectricidad, y cuyos costos ambientales son el 3,5% y los ocultos el 1% relacionados con la
calidad del vital líquido; se trata de la novedosa propuesta de Gunter Pauli, sobre una economía asociada a procesos que vinculen
los residuos a la cadena de producción y donde los desperdicios o la basura no existen, dejan de ser despojos inutilizables que se
incorporan a la cadena de valor. La economía azul reduce los costos sociales y económicos por el bienestar perdido como
consecuencia de la degradación de los paisajes terrestres y marinos y la contaminación del aire, y los costos ambientales por el
incremento y manejo de la eutroficación de cuerpos de agua y suelos, mayores costos de producción por reducción de emisiones y
tratamiento de residuos, y pérdida de patrimonio natural biótico, hidrológico y edáfico.
Colombia como potencia bioceánica, aunque empieza a hablar de la economía azul, sólo desde principios de siglo cuando se
generaron los lineamientos de la Política Nacional del Océano y los Espacios Costeros, apenas ahora logra integrar en el Plan de
Desarrollo, la Política Nacional del Océano y los Espacios Costeros: al reconocer que el país, pese a su potencial hídrico está
geográficamente fragmentado, por lo que busca integrar y conectar las hidrovías con los modos de transporte terrestre y sus mares.
Pero hay otra economía azul diferente que va más allá de los mares y ríos concebidos como motor del desarrollo, e incluso de la
“Colombia Anfibia”, ese maravilloso estudio del IAvH que reconoce la importancia y la fragilidad de nuestros ecosistemas: se trata de
aquella que propone otro relacionamiento de la cultura con la naturaleza para comprender su gran potencial productivo, haciendo de
los residuos otra fuente de riqueza si se articula a la creatividad y a la innovación con la idea fundamental de lograr una producción
de bienes y servicios eficiente, ambientalmente sostenible y socialmente responsable.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-167-320.jpg)
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Imagen 49: Colombia anfibia. IAvH
Se trata del modelo del belga Gunter Pauli, autor de “La economía azul: 10 años, 100 innovaciones, 100 millones de empleos”, un
concepto socio-económico propuesto en 1994 soportado en un planteamiento más profundo, que va más allá de la ineficiente y
onerosa economía verde donde se obliga a la empresa privada a hacer grandes esfuerzos económicos, incurriendo en costos
ambientales para que sus productos sean respetuosos con el medio ambiente; contrariamente, la economía azul al ser más eficiente
produciendo para todos en la agricultura y la manufactura, es una apuesta por innovaciones, que inspiradas en la naturaleza
impliquen bajos costos, generen empleo, amplíen el capital de las empresas y produzcan beneficios, a partir de la utilización de
productos locales para satisfacer la demanda del lugar.
Mientras en la economía verde se propende por el bienestar social, la reducción de los riesgos medioambientales y las amenazas
ecológicas, el uso eficiente de los recursos y la disminución de las emisiones de carbono a un alto costo, que trasladado al
consumidor privilegia un mercado de élites; en la economía azul el modelo parte de la Iniciativa e Investigación de Emisiones Cero
ZERI, de conformidad con las ideas de Pauli. Allí los impactos socioambientales y económicos se logran cuando los residuos dejan
de ser despojos inutilizables para convertirse en recursos del ciclo de producción que se incorporan a la cadena de valor.
Los fundamentos de este innovador modelo, son:
En lo social: el modelo es socialmente responsable y compatible con una economía de pleno empleo; en el sistema natural cada
riesgo motiva la innovación; el aire, el agua y el suelo son bienes comunes; la naturaleza, al ser ambientalmente resiliente, optimiza
recursos y procesos para orientarse hacia las necesidades básicas.
En lo ambiental: el agua como principal soluble sirve de catalizador; en la naturaleza todo está conectado; la gravedad y la energía
solar son el principal recurso; la naturaleza es realmente diversidad y está sujeta a cambios constantes; las soluciones parten de la
física, la presión y la temperatura del lugar; y los sistemas naturales no responden a procesos lineales.
En lo económico: el modelo cosecha los bienes y recursos del patrimonio natural, para reemplazar por “nada” cada recurso; en la
naturaleza un proceso tiene múltiples usos, todo es degradable en el tiempo, y los desperdicios o la basura no existen; la naturaleza
trabaja solo con lo disponible, persigue las ventajas de la diversificación, y promueve una economía de pleno empleo.
En suma: la economía azul, no solo propone sino que también desarrolla proyectos empresariales en diversos sectores, demostrando
la viabilidad de un modelo empresarial sostenible y competitivo, de producción ecológica amigables con el medio ambiente,
generador de bienes accesibles, y de beneficios medioambientales, financieros y sociales: se han implementar proyectos como el
cultivo de hongos comestibles a partir de desechos de café, e intervenido procesos de transformación reutilizando desechos mineros
o agrícolas, además otros con ahorro de combustible y reducción de emisiones contaminantes, mostrando que el país innovador y
creativo y la región tienen una nueva alternativa compatible con la economía naranja.
[Ref.: La Patria. Manizales, 219.11.18]
Lecturas complementarias](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-168-320.jpg)
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173
El conjunto de procesos diagenéticos se desarrolla a distintas profundidades sin que exista un límite neto para los procesos típicos que
ocurren en profundidad y los del metamorfismo de bajo grado. Usualmente se conviene en aceptar que este límite corresponde a la zona en
la que se forma el grafito, a partir de los carbones naturales, y se volatilizan los hidrocarburos.
Los procesos diagenéticos suelen realzar las diferencias originales que existen entre los sedimentos (tamaño y color de granos, etc.) por lo
que las rocas sedimentarias se configuran en capas de una cierta continuidad lateral denominadas estratos, donde normalmente su base y
techo son plano-paralelos. Algunas veces el paralelismo entre algunas capas presenta distinto ángulo de inclinación con el resto de la serie.
9.2.1 Ambientes sedimentarios. Reciben el nombre de ambientes o medios sedimentarios, los lugares donde pueden depositarse
preferentemente los sedimentos.
Algunos ambientes sedimentarios están situados dentro de los continentes, como ocurre con el medio fluvial, el cual se forma por la
deposición de partículas en el lecho y a ambos lados de los ríos, principalmente durante las crecidas, o el medio lagunar, originado por el
material sedimentado en el fondo de los lagos. Otros ambientes se localizan en las zonas costeras y sus aledaños. Entre éstos se pueden
citar los deltas, formados por los sedimentos que lleva el río al final de su curso, y las playas. Es, sin embargo, en el mar, donde suelen
encontrarse los máximos espesores de sedimentos de plataforma continental, pero sobre todo los localizados al pie del talud continental y
en la desembocadura de los cañones submarinos. En las llanuras abisales, en cambio, el espesor de los sedimentos es muy pequeño,
desapareciendo prácticamente al aproximarse a las dorsales.
Figura 43. Ambientes sedimentarios: torrente (1), torrencial [cono aluvial (2), canal (3)], fluvial [canal (4), llanura de inundación
(5)], lacustre (6), costero [delta fluvial (7), isla barrera (8), laguna (9), delta torrencial (10) plataforma (11)]. Marino [cono
turbidítico (12), cañón submarino (13)]. Adaptado de Atlas de Geología. Edibook S. A.
Otras denominaciones de los depósitos se dan según el agente que los transporta, el lugar donde se depositan o la estructura del depósito.
En función del agente, se denominan coluvial (ladera), eólico (aire), aluvial (ríos) y glacial (hielo); según el lugar, palustre, lacustre, marino y
terrígeno, y por la estructura, clástico y no clástico. Tienen que concurrir varios factores para que un medio sedimentario sea eminentemente
deposicional. Si se deposita material de origen detrítico (partículas sólidas que han sido transportadas mecánicamente por corrientes
fluidas, como ríos), el medio de transporte de las partículas tendrá que perder energía para que pueda llevarse a cabo la sedimentación del
material.
En cambio, en los lugares en los que se depositan sedimentos de origen químico, será necesario que las condiciones físico- químicas
sean adecuadas para que puedan precipitarse sustancias disueltas. En todos los casos es necesario que la zona de deposición sufra un
hundimiento progresivo, lo cual posibilitará la formación de grandes espesores de sedimento.
9.2.2 Principales procesos de litificación. Los principales procesos diagenéticos son la cementación, la consolidación-desecación y la
cristalización. El término litificación se puede entender como el proceso por el cual se forman rocas, en este caso a partir de la consolidación
de los sedimentos.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-173-320.jpg)
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182
Colombia, con el siglo XXI entra al escenario mundial del carbón, donde se consolida como sexto exportador mundial en 2004, cuando
el comercio del período 1980-2004 en Asia-Pacífico aumentaba 3,6 veces y el consumo mundial pasaba de 2.780 millones de toneladas
Mt a 4.282 Mt. Poseemos las mayores reservas de carbón en América Latina: 17 mil Mt, de las cuales 7 mil Mt son medidas, en un
escenario donde el carbón de la costa norte colombiana, aunque representa el 90% del recurso, por ser térmico y contar con mayores
sustitutos, no tiene las ventajas del carbón coquizable y bajo contenido en azufre existente en varios yacimientos intra-montañosos de
la Cordillera Oriental colombiana, un bien aún con demanda global estable, que demanda el ferrocarril andino como medio de transporte
eficiente para ubicarlo sobre la cuenca del Pacífico.
Mientras cada día Cerrejón saca 9,2 trenes de diez mil toneladas, y Drummond 8,5 trenes, cuantías que sumadas equivalen a 61 Mt
anuales, y Antioquia con 90Mt de reservas medidas produce 1 Mt por año, en 2013 el Tren de Occidente movilizó sólo 150 mil toneladas
de carga. De ahí la propuesta del Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41, para sacar inicialmente 5 Mt del carbón por año,
que provendría de la Región Andina con destino al Pacífico, cantidad equivalente a seis trenes de montaña, cada uno llevando 50
vagones de 50 toneladas, cantidad suficiente para financiar el Túnel Cumanday y el corredor bimodal cafetero soportado en el
Ferrocarril Cafetero como ferrovía y línea férrea, propuesto en apartes de esta obra.
Sabemos que el petróleo, después de desplazar al carbón como recurso energético a mediados del Siglo XX, marca el comportamiento
del mercado energético internacional: primero, con la crisis energética de 1973 resultado de la confrontación árabe – israelí́; luego, con
la revolución en Irán (1979) y su guerra con Irak (1980); y ahora, con la destorcida de precios favorecida por la OPEP, previniendo los
efectos de largo plazo relacionados con la gran escalada de la exploración – explotación, las tendencia generalizadas hacia la
conservación de energía y la investigación de fuentes alternas previendo atenuar el cambio climático. Mientras los dos primeros
momentos incrementaron el precio de los combustibles fósiles, el segundo ha logrado lo contrario.
A diferencia del petróleo que se vende de forma directa, el mercadeo del carbón responde a operaciones de futuro: se acuerdan
previamente las características del carbón, como son poder calorífico, contenidos de azufre y volátiles, y granulometría. Al gestionar
su precio según dichas cuantías acordes a su empleo, el valor estará condicionado por otras consideraciones para el cliente, dado que
para un mismo uso como lo es el energético, el patrón de compra temporal depende del destino: se negocia caro cuando el país
comprador en contratos ocasionales busca satisfacer necesidades de consumo que demandan energía fluctuante, o a precios estables
mediante contratos de largo plazo, para asegurar un suministro a bajo costo cuando se trata de producción industrial que requiere
energía de base.
[Ref. La Patria, Manizales, 2015.01.5].
9.10. ARROYO BRUNO, ENTRE LA MUERTE NEGRA Y LA VIDA WAYUU
Imagen 50: Área de intervención, en http://www.cerrejon.com
Resumen: Dado que los antecedentes de la empresa carbonera El Cerrejón en la solución de conflictos que terminan en negociación
directa con campesinos que quedan desarraigados al perder su cultura, no son buenos ¿valdrá la pena que a cambio de las regalías
de 40 millones de toneladas de carbón adicionales, al trasladar 700 m el arroyo Bruno para excavar su cuenca, como consecuencia
de la destrucción de la estructura ecológica del cuerpo de agua y el acuífero, se comprometa la supervivencia de miles de indígenas
wayuu y de grupos afro-descendientes en La Guajira?
Hasta no contar con el consentimiento favorable de una consulta popular, la Sala Plena de la Corte Constitucional ha dicho no a la
pretensión de Cerrejón de explotar carbón sobre el arroyo Bruno, dejando en firme la suspensión de las obras que desplazarían dicho
arroyo con graves consecuencias ambientales y sociales para el territorio wayuu: la escasez del agua que con frecuencia afecta a
varias comunidades de la media y alta Guajira, una situación que reiterativamente crea dificultades durante las temporadas de
intenso verano, es una amenaza severa toda vez que al secarse cultivos y pasturas con impacto para los animales, agrava el círculo
fatal por las enfermedades derivadas de sequías y carencias alimentarias.
La exótica península de La Guajira parcialmente compartida con Venezuela, para Colombia no solo es sinónimo de la sal de Manaure
y de la tragedia del pueblo Wayuu dada la mortalidad infantil asociada a la falta de agua y la desnutrición, sino también de cuantiosas
regalías generadas por la explotación de su enorme potencial de carbón y gas natural, donde la Anla y Corpoguajira otorgan las](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-182-320.jpg)
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licencias ambientales, amén de otras problemáticas como la corrupción en contratación de programas de educación, salud, atención
a infancia y obras civiles. Allí, las comunidades indígenas que ancestralmente han ocupado el territorio, viven principalmente de la
ganadería trashumante, la pesca, la extracción de yeso y sal marina, y ocasionalmente del comercio o el cultivo estacional.
El arroyo Bruno es un cuerpo de agua intermitente con comportamiento bimodal que nace en la Serranía del Perijá, y en sus 26
kilómetros de recorrido transitando con dirección noroeste baña el paisaje de estepa para luego desembocar en el río Ranchería. El
desvío del cauce para excavar su cuenca en dominios de la multinacional expandiendo la zona de explotación y el uso del agua para
destinarla a las medidas ambientales de control de polvo, son dos intervenciones que pese a estar incluidas en los planes de la
compañía desde 1998, de contar con licencias y de contemplar el equilibrio dinámico del caño y otros requerimientos técnicos, no
solo atentan contra el derecho al agua, sino que también causarían la pérdida de diversidad biológica y generarían cambios en las
prácticas y usos del suelo. Esto, a cambio de las regalías de 40 millones de toneladas de carbón adicionales, compromete la
supervivencia de miles de indígenas wayuu y de grupos afro-descendientes.
Mientras el percápita de agua en la Guajira es inferior a un litro por segundo al día, contra un consumo de 17 millones de litros diarios
que requiere Cerrejón, con el desvío del citado cauce y la explotación carbonífera en el subsuelo de dicho cuerpo de agua cuyo
caudal medio alcanza 0,9 metros cúbicos por segundo, además de la amenaza de desertificación y del daño severo e irreversible al
ecosistema, se afectaría el suministro para varios asentamientos de la península, y con ello una función social fundamental de dicha
fuente de aprovisionamiento del vital líquido que, transportado en vehículos día a día a lo largo y ancho de La Guajira, satisface las
necesidades en Albania, Maicao, Uribia, Riohacha y algunos sectores de Manaure.
Es que los antecedentes de la empresa carbonera en la solución de conflictos que terminan en negociación directa con campesinos
que quedan desarraigados al perder su cultura, o que transan presionados al ver iniciados los trámites de desalojo, no son buenos:
como prueba estarían las historias de las comunidades de Chancleta, Patilla, el Roche y Tabaco, que tras largos procesos de
reasentamiento, reparación colectiva o negociación directa, recibieron casas con deficiencias de servicios públicos y predios en
tierras áridas, que agravaron su calidad de vida.
Si para advertir de la fragilidad del territorio guajiro frente a la amenaza al cambio climático, basta señalar que en lugares como Uribia
ocasionalmente se han secado los 350 reservorios construidos para proveer del vital líquido a sus 280 mil habitantes del área rural;
también podríamos cuestionar las regalías para la nación estimadas en un billón de pesos anuales provenientes del carbón extraído,
si esto implica comprometer la seguridad alimentaria de grupos vulnerables, cuando en la última década entre 400 y 500 niños
Wayuu han muerto por desnutrición.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2017/12/04]
9.11. ¿CUÁL ES EL MEJOR SISTEMA DE TRANSPORTE PARA COLOMBIA?
Imagen 51A: Vapor por el Magdalena, Edouard Andre en Geografía pintoresca de Colombia, y Ferrocarril de Caldas, Jorge Eduardo
Ardila.
Resumen: El transporte férreo y el fluvial suelen ser más eficientes que el de las tractomulas que hoy tenemos. Por eso esta propuesta
de un sistema intermodal, y de cuáles serían las rutas y las obras prioritarias para los próximos años: expandir el sistema ferroviario
articulando la región Andina para salir del Altiplano hasta los mares mediante el Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41, y el
corredor férreo del Cauca yendo desde Buenaventura hasta Urabá incluyendo la variante de Loboguerrero para hacer eficiente el
Ferrocarril del Pacífico; esto con el objeto de implementar un sistema intermodal de carga soportado en corredores logísticos
apalancados en trenes e hidrovías, dos medios que pueden resultar entre un 20-25% y 40-50% más económicos que la tractomula, si
es que se desarrolla la locomotora del carbón andino y se planifica la inversión en infraestructura en función de los centros de
generación de carga de Colombia. Aún más, también podemos acceder a la cuenca del Pacífico construyendo un paso interoceánico
mediante el Ferrocarril Verde entre Puerto Antioquia y Cupica, que pasando por Chigorodó y Vigía del Fuerte se complemente con la
hidrovía del Atrato.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-183-320.jpg)
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incluir el Corredor Buenaventura-Eje Cafetero-Turbo, extendiendo el corredor férreo del Cauca, para llegar hasta Urabá, donde
Antioquia tiene sus grandes megapuertos. Incluso Chigorodó podría tener una extensión para salir en tren a Bahía Solano, cruzando
el Atrato por Vigía del Fuerte para configurar entre ambos, tren e hidrovía, un paso interoceánico entre Urabá y Cupica.
Extender así el sistema ferroviario hasta el Caribe y el Pacífico (con un costo igual al sobrecosto de Reficar más la mermelada de
Odebrecht) permitiría articular el altiplano a los dos mares en Urabá y Buenaventura, al diamante caribe y a las hidrovías del Meta, del
Atrato y del Magdalena. A esta última llegarían los contenedores partiendo de puertos ubicados en el norte del Valle y del altiplano,
que son los centros de generación de carga en la Región Andina, e incluso los de Medellín y de Bucaramanga.
El potencial de movimiento de carga de la hidrovía entre Barranquilla y Honda, según el Plan Maestro de Aprovechamiento del Río
Magdalena elaborado por Hydrochina (2014), es de 500 millones de toneladas anuales, equivalentes a 150 trenes de 10.000 toneladas
por día.
Ajustes necesarios
La importancia de encontrar economías modales que dependen de una estrategia que busca darle carga suficiente al sistema, no solo
radica en que se pueden reducir los fletes del transporte, sino también en el aumento de nuestras exportaciones.
Según el Banco Interamericano de Desarrollo, en su estudio Destrabando las arterias: El impacto de los costos de transporte en el
comercio de América Latina y el Caribe (2010), por cada reducción porcentual de los costos las exportaciones podrían crecer
porcentualmente varias veces.
Por lo tanto, habrá que desarrollar un sistema de plataformas logísticas apoyada en una red de puertos de contenedores ubicados en
zonas generadoras e importadoras de carga, donde se consolide la carga y se empiecen los trámites aduaneros, con el fin de reducir
de 15 a 5 días el tiempo que tarda exportar un contenedor en Colombia.
Al abrir la matriz modal de transporte de carga incorporando el transporte ferroviario y fluvial tendrá que considerarse el agotamiento
de las reservas de petróleo antes de seis años para darle sentido al dragado del Magdalena. Como estas reservas representan la
mayor proporción de su carga habría que trazar una nueva política pública alterna que se apoye en la locomotora del carbón andino.
Este mineral es exportado desde Cundinamarca, Boyacá y Antioquia, donde la producción podría alcanzar los 10 millones de toneladas
por año con destino a la Cuenca del Pacífico (con otro tanto sacado de Córdoba) y sería la clave para financiar la infraestructura férrea.
Aunque por el cambio climático se planea reducir para 2050 el 80 por ciento del consumo mundial de carbón, el 50 por ciento del gas
natural y el 30 por ciento del petróleo, habrá que consumir las enormes reservas del país en los próximos 40 años. Este es un asunto
viable gracias a su excelente calidad, caracterizada por el bajo contenido de azufre y alto poder calorífico.
[Razón Pública, Bogotá, 2017.04.10]
9.12- ¿QUÉ HACER CON LA VÍA AL LLANO?
Imagen 52A: Panorámica de la vía al Llano. Razón Pública.
El problema de la Vía al Llano es de ingeniería, planeación o geografía El riesgo y la incertidumbre son inevitables en un proyecto
como este. Pero los diseños de ingeniería y la respuesta gubernamental ante el desastre deben estar a la altura del desafío.. A pesar
de los avances, la comunicación de los llanos con el centro del país sigue estando seriamente limitada.
En 2019, continuará cerrada durante varios meses
La vía que comunica a Villavicencio con Bogotá fue habilitada en septiembre de 2019 durante algunas horas diarias, para vehículos
de carga y de pasajeros. Sin embargo, el viernes tuvo que cerrarse debido a nuevos derrumbes.
La carretera hace parte del corredor transversal Puerto Carreño-Buenaventura y ha estado inhabilitada desde el pasado 15 de junio.
Según la gobernadora del Meta, Marcela Amaya García, el cierre ya ha producido pérdidas superiores a los dos billones de pesos, y
deja graves consecuencias para los llaneros. La ruta fue concesionada a Coviandes y Coviandina para construir una autopista de
85,6 kilómetros en tres tramos. En condiciones normales, la carretera tiene un tráfico promedio de 11 mil vehículos por día y tres
peajes: Boquerón, Naranjal y Pipara, que estarán hasta 2054. Debido a la fluctuación impredecible de los factores ambientales y a los
desafíos técnicos, no parece haber luz verde para terminar la obra en 2023.
Algo de historia](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-186-320.jpg)
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sistema intermodal de carga del país, ya que Purnio como punto cero de la navegación es alcanzable con un canal de 40 m a bajo costo,
por ser un sitio no inundable que integraría carretera, ferrocarril e hidrovía con beneficio para Cundinamarca, Tolima, el Eje Cafetero y
Huila, una región con un potencial de carga de seis millones de toneladas.
[Ref.: La Patria. Manizales 2019-12-01]
10.7 EL CALENTAMIENTO GLOBAL ARRECIA... ¿Y LAS HELADAS QUÉ?
Aunque los pronósticos de la Organización Meteorológica Mundial y organismos como el International Research Institute for Climate and
Society IRI y el Climate Prediction Center CPC de la NOAA, basados en las temperaturas de la superficie del mar en las zonas central y
oriental del Pacífico tropical y demás indicadores atmosféricos, continúan favoreciendo principalmente condiciones de ENSO-neutral
durante el verano del hemisferio norte, Colombia ha experimentado no sólo la intensidad de las sequías, sino también la ocurrencia de
fuertes heladas asolando partes del Altiplano Cundiboyacense que por sus 220 mil hectáreas iguala en extensión al fértil valle del río
Cauca. Aunque los modelos habían anticipado desde octubre de 2019 escenarios climáticos neutrales durante el presente verano,
actualmente se estima que dichas condiciones que se extenderían hasta la primavera del 2020 del hemisferio norte (60% de probabilidad),
al declinar sistemáticamente tras el verano siguiente (~50% de probabilidad), podrían cambiar hacia un episodio de El Niño para finales del
año en curso. Ver Imagen 1
Imagen 55A. Pronóstico ENSO de Diciembre de 2019, mostrando las tendencias inciertas del ENSO para la temporada de septiembre.
Fuente: CPC-IRI.
El problema
Después del riesgo de desastres por inundaciones y deslizamientos en temporadas invernales que coinciden con la fase húmeda del
ENSO conocida como La Niña, para Colombia está el riesgo asociado a las sequías ocurridas durante El Niño como fenómeno atmosférico
exacerbado por el cambio climático, y luego las heladas que se produzcan en tales condiciones en el verano del primer período bimodal del
clima tropical andino colombiano, dado que esta amenaza meteorológica severa para las comunidades de nuestros altiplanos andinos que
ocupan el 7% de la superficie agropecuaria colombiana, conlleva potenciales pérdidas para la economía de 1 758 000 habitantes
expuestos, población equivalente al 3,6% del total nacional, que son los que viven en zonas cordilleranas altamente vulnerables a las
heladas, y cuyo riesgo se configura por el modelo de producción rural implementado para algunas actividades altamente susceptibles a
daños, como la producción de leche en praderas, y los monocultivos a cielo abierto de cereales, hortalizas, frutas, flores, papa y otros
perecederos.
Factores de las heladas
Una helada climática se produce, cuando el termómetro marca bajo 0°C en los dos primeros metros sobre el terreno, así existan
temperaturas ligeramente superiores en el subsuelo de labranza o en la estructura interna de la biota, trátese de herbáceas o arbustos de
pequeño porte; incluso, dichas diferencias suelen ser menos pronunciadas cuando la génesis de la helada está ligada a un frente frío, o ser
mayores en una situación de alta presión atmosférica con vientos en calma. También existen heladas de irradiación térmica en una
situación sinóptica anticiclónica, la que se agudiza con la altitud sobre el nivel del mar sobre todo en áreas deprimidas topográficamente o
en altiplanos, cuando el terreno se enfría durante la noche al establecerse un flujo de calor desde el subsuelo caliente hacia la atmósfera
sin presencia de nubes, produciéndose temperaturas atmosféricas mínimas con heladas que se acentúan en la madrugada.
Ahora, el grado de exposición territorial a las heladas, supone valorar estos factores, así: la altitud, ya que el gradiente de temperatura cae
6°C por cada 1000 msnm con lo cual el riesgo es Alto sobre los 3000 msnm, Moderado entre 2800 y 3000 msnm, y Bajo entre 2500 y 2800
msnm; la morfología del terreno, donde planicies y hondonadas presentan condiciones de exposición Alta, los terrenos ondulados nivel
Moderado, y las formas dómicas nivel Bajo; La compacidad del suelo, siendo Alto el nivel de susceptibilidad en suelos granulares sin finos,
Medio en suelos granulares semicompactos o con pocos finos, y Bajo en suelos compactos y densos; la cobertura vegetal, mientras los
pastos limpios y sabanas, al igual que los arvenses y cultivos de bajo porte ofrecen un grado de exposición Alto, y los mosaicos de cultivos
arbustivos con pasturas y matorrales ofrecen exposición Moderada, en las coberturas boscosas o arbóreas altas y densas, el grado es
Bajo; y finalmente, la cercanía a cuerpos de agua, por la distancia a ríos y lagos donde más de 3 Km se califica con exposición Alta, entre 1
y 3 Km como Moderada, y menor a 1 Km como Baja.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-203-320.jpg)
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207
Uno, el advenimiento de la Revolución Agrícola en el Neolítico, porque tiene como antecedentes la invención de los calendarios y
como consecuencia el surgimiento de los poblados. La agricultura y la ganadería empezaron en diferentes lugares del planeta de
manera independiente y en distintas fechas; por ejemplo, a diferencia de egipcios y babilonios que cultivaron el trigo, posteriormente
incas y mayas -quienes también desarrollaron sus calendarios basados en el Sol y en la Luna-, cultivaron el maíz. La dificultad de
esta propuesta, es la falta de uniformidad temporal del proceso, que si bien explotó 8000 años aC en Mesopotamia y Egipto, tardó
hasta el 6000-5000 aC en India y China, hasta el 4500 aC en Europa, y hasta el 3000- 2500 aC en África y América.
Dos, en cuanto a la Revolución Industrial relacionada con la era del vapor, por tratarse de la mayor transformación de la humanidad
desde el Neolítico, fruto del cambio de una economía rural basada fundamentalmente en la agricultura y el comercio, a otra economía
de carácter urbana, industrializada y mecanizada, lo que conduce a un incremento espectacular de la población y del percápita a
partir de 1800 como nunca en la historia. No obstante, algunos investigadores contra argumentan que las implicaciones ambientales,
fueron graduales.
Y tres, respecto a la Gran Aceleración, se arguye el impacto del incremento en un tercio de la concentración del dióxido de carbono
en la atmósfera por el uso de combustibles fósiles, con lo cual se ha debilitado la capa de ozono sobre la Antártida, aunque las
fracciones más pequeñas son el resultado de la urbanización y deforestación. Al respecto, podemos señalar que pese a la presión
ejercida por la humanidad en la naturaleza, haciendo que el planeta se caliente, el nivel medio del mar se eleve y los océanos se
acidifiquen, los hechos globales aunque notorios, materialmente no constituyen evidencia estratigráfica.
La inexistencia de capas en secuencia como prueba material de que la humanidad ha logrado convertirse en una fuerza geológica de
ámbito planetario, invita a mirar otras causas de cambios dramáticos, diferentes a la biodiversidad (extinción del Mamut), la
bioquímica de los mares (acidificación) y la físico-química atmosférica (gases de invernadero), para soportar el Antropoceno en
evidencias geológicas de origen antrópico: de ahí que se proponga la era atómica por las huellas radiactivas de restos nucleares o
los “plastiglomerados” como depósitos de residuos de aluminio, hormigón y plástico, fruto de la actividad humana.
Si algo en común tienen algunos de estos fenómenos, sin capa rocosa como testimonio, es que varias de las consecuencias más
sobresalientes se asocian a las emisiones de CO2, o a eventos de naturaleza funesta, donde sobresale el actual modelo energívoro y
consumista que se expresa en una huella hídrica y ecológica que supera la biocapacidad del Planeta, razón por la cual, el fin de este
Antropoceno podría marcarlo el cambio de nuestro modelo de desarrollo, si es que no no queremos la desaparición de la vida
comprometiendo la especie humana, de persistir en una vocación suicida.
* [La Patria. Manizales, 2018.10.22]
***
Lecturas complementarias
Isaac Newton:
Notas sobre la obra e historia de Isaac Newton, resumen del libro de William Rankim, “Newton para Principiantes”, con algunos complementos,
sobre este notable físico, inventor y matemático inglés, autor de los Principia, obra que describe la ley de la gravitación universal y establece las
bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre. Entre sus otros descubrimientos suyos, se destacan los trabajos sobre la
naturaleza de la luz y la óptica y el desarrollo del cálculo diferencial. Ver en: https://youtu.be/vYalaA8-lw8
Albert Einstein
En 2015/16 se conmemoran cien años de la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein, el científico más conocido y popular del siglo XX.
Diez años antes, había introducido la Teoría de la Relatividad Especial, en un estudio sobre el movimiento de cuerpos en ausencia de un campo
gravitatorio y electromagnetismo, y en noviembre de 1915 presentaba en la Academia Prusiana de las Ciencias su Teoría de la Relatividad General,
en la que Einstein revoluciona la física de Newton y proporciona las bases para una cosmología que explique el Universo – Ver en:
https://youtu.be/b-XnZk7dpUk
Stephen Hawking.
Obra y vida de este connotado físico, cosmólogo y científico nacido en Oxford y sucesor de la Cátedra Lucasiana en Cambridge, reconocido como el
más famoso de los físicos teóricos vivos hoy por su "Breve historia del tiempo", y como una figura legendaria por sus aportes logrados al integrar en
una teoría la Relatividad General y la Mecánica Cuántica. Este documento se basa en un resumen del libro “Stephen Hawking para principiantes”,
de Mc Evoy y Zárate, con algunos complementos de la bibliografía anexa.
Ver en: https://youtu.be/hXg4IhxyewQ
El camino a las estrellas.
Cómo evolucionamos por la cultura. Cómo aparecen las civilizaciones. De la astronomía aristotélica a Galileo. Gravitación y Relatividad. Del Homo
Hábilis al Homo Sapiens. De los griegos al Renacimiento. América precolombina. De Newton a Hawking. Ver en: https://youtu.be/jIUtSN6431E
El remoto pasado de nuestro mundo.
¿Sabe Ud de qué tamaño es la edad del Universo y cuándo se formaron el Sol, la Luna y la Tierra? Espero estas ideas den
respuestas a interesantes preguntas relacionadas con “el remoto pasado de nuestro mundo”.
Ver en: https://godues.wordpress.com/2007/08/26/el-remoto-pasado-de-nuestro-mundo/
ENLACES PARA LA ECORREGIÓN
Al Bahareque le Fue Muy Bien.
Clima andino y problemática ambiental.
Aspectos Urbanos del Eje Cafetero.
Bioturismo y ruralidad en la ecorregión cafetera.
Caldas en la biorregión cafetera.
Laderas del Trópico Andino: caso Manizales
Paisaje y Región en la Tierra del Café.
Peajes sí, pero no así y menos ahí.
Riesgos para el agua en la ecorregión cafetera de
Colombia.
Vías lentas en el corazón del Paisaje Cultural
Cafetero.
…](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-207-320.jpg)
![U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa
223
Con el calentamiento global, incrementando la intensidad y frecuencia de los eventos climáticos extremos, habrá que tomar medidas
en materia de gestión de riesgos, tal cual lo advertimos con La Niña 2010/11 al ver sus inundaciones afectando dos millones de
colombianos, con eventos que quedaron plasmados en la trágica destrucción de Gramalote, y ahora con las sequías asociadas al
Fenómeno de El Niño por el drama de los incendios forestales que han arrasado 93 mil hectáreas, evento que antes de pasar del nivel
moderado al fuerte, ha afectado severamente la producción agrícola del país secando las pasturas y causando la muerte a unas 32 mil
reses, quedando por delante un horizonte temporal en el que las lluvias de los meses siguientes podrían reducirse entre el 40 y 70%.
Y ante ese panorama, ¿cómo estamos? Creo que a pesar de los grandes esfuerzos institucionales, al examinar los indicadores
fundamentales, no muy bien: en los años precedentes la deforestación venía cobrado más de 200 mil hectáreas, en parte para la
expansión de cultivos de palma de aceite en Caquetá, acción depredadora que equivale a destruir un río de la patria cada año; también,
porque en la Guajira donde las sequías siempre acechan, las lluvias no llegaron en los últimos tres años, o porque en 80 municipios
de 17 departamentos las aguas han estado contaminadas con mercurio, producto de la extracción ilegal de oro; a todo esto se suma
la preocupante presión sobre un ecosistema estratégico: nuestros páramos.
En Caldas, la situación igualmente apremia: ya por la contaminación con cianuro y mercurio proveniente de la minería en Villamaría,
Marmato y Supía, por la amenaza indebida de origen antrópico sobre los corredores cordilleranos de flora y fauna, por la eutrofización
de acuíferos y los conflictos entre aptitud y uso del suelo en áreas de vocación agropecuaria; o ya por el modelo de ocupación
expansionista del territorio en los medios periurbanos, caso Manizales donde el proyecto urbanístico de La Aurora presiona la reserva
de Río Blanco, o por el prospecto minero en la vereda Gallinazo que pone en riesgo ambiental además de la reserva de la Chec ubicada
sobre su frontera, la calidad del acuífero que soporta las aguas de las fuentes asociadas a la planta de tratamiento de la ciudad.
Habrá que hacer ajustes y trazar nuevos enfoques en las políticas públicas del país y en el ordenamiento territorial en materia de
adaptación al cambio climático, dotándolas de una orientación socio-ambiental, y redefiniendo el verdadero carácter del agua, el suelo
y la biodiversidad, erróneamente considerados un recurso y como tal un objeto de mercado, y no un patrimonio inalienable, puesto que
de lo contrario además de hacer inviable el territorio, en uno o dos siglos como máximo, en nombre de un modelo de desarrollo
deshumanizado y centrado en el crecimiento económico, por las falencias de un Estado débil y una sociedad indolente y no previsiva,
habremos agotado la biodiversidad del país.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2015.10.12]
11.9. EL SINIESTRO DE MOCOA, DESIGNIO DE LA IMPREVISIÓN
RESUMEN: Durante la noche del 31 de marzo y la madrugada del 1 de abril de 2017, cuando fuertes lluvias provocaron
deslizamientos, deslaves y flujos de lodo en las cuencas altas de los ríos Mocoa, Mulato y Sancoyaco, con los desbordamientos que
arrasaron varios sectores urbanos en el municipio colombiano de Mocoa capital del Departamento del Putumayo, se generó un
desastre que cobró, además de la destrucción de viviendas puentes, redes de servicios públicos y vehículos, al menos 320 personas
fallecidas, más de 400 heridos y una cifra no oficial de 300 desaparecidos. Según cálculos oficiales, tras el alud de los 70.000 de
Mocoa se han afectado cerca de 45.000 habitantes, de los cuales 4.506 sin vivienda y con necesidad de ayuda humanitaria están
distribuidos en albergues.
Imagen 63. Imagen satelital de Mocoa antes y después del desastre de la noche de Marzo 31/Abril 1 de 2017, suministrada por
Corpoamazonia.
Las avalanchas asociadas a las lluvias exacerbadas por el calentamiento global, y que continuarán arrasando poblados ubicados en
los piedemonte cordilleranos, caso Salgar y Mocoa, son una amenaza latente y creciente para la región andina de Colombia, donde
estamos pagando deudas ambientales con cientos de poblados en condición de riesgo ubicados sobre abanicos aluviales de cuerpos
de agua en régimen torrencial abrigados por cuencas deforestadas, al ocupar sus vaguadas con usos conflictivos del suelo y exponer
a sus pobladores: en esta nueva dinámica los desastres, que parten de eventos climáticos extremos como detonantes de riadas
predecibles, son el costo de nuestra precaria cultura de planeación.
Para tratar el asunto, permítanme dos elementos conceptuales de importancia para la gestión del riesgo: uno, la previsión a corto plazo,
que se relaciona con el proceso hidrogeológico, y que incluye el monitoreo de la amenaza y la definición del modelo de encadenamiento
y propagación de los eventos; y dos, la previsión general, que se ocupa de los factores de la vulnerabilidad global y de los mapas de
susceptibilidad a la amenaza, como insumos necesarios para estudiar el riesgo probable y los grados de exposición al peligro de bienes
y personas.](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-223-320.jpg)
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Si para tales lugares, además del mapa señalando los escenarios amenazados, de una red de monitoreo que opere en tiempo real,
existiesen políticas públicas, procesos educativos y herramientas para la planificación integral del territorio, se podría hablar de
prevención de desastres; de lo contrario, otra sería la suerte de pobladores que en condición vulnerable habitan dichos lugares, que
hoy sólo son escenarios con escombros a la espera de una tragedia, que aunque puede anticiparse, más tarde los convertirá en
“campos santos” para honrar a sus víctimas mortales.
Justo durante los meses precedentes veíamos con dolor imágenes de los huaycos en Perú y Ecuador, producto del fenómeno de “El
Niño costero” ocasionado por un calentamiento anómalo del mar focalizado en las costas sudamericanas, donde varios fenómenos
hidrogeológicos cobraron más de un centenar de vidas, y al cual podrían sumarse las de Mocoa. Vale la pena señalar, que dicho
fenómeno climático difiere del ENOS producto de las fluctuantes de temperaturas oceánicas provenientes de Australia, que al detonar
en el Pacífico ecuatorial, ocasionan lo que conocemos como “El Niño o La Niña” según el caso.
En el PBOT de Mocoa, donde se consigna que el río al igual que algunos afluentes suyos al bajar de la cordillera cruzan el casco
urbano, y que dada su juventud geológica al encontrarse en permanente formación generan una erosión activa que pone en peligro
permanente sus zonas de influencia en la ciudad, también se reconoce la alta pluviosidad anual característica de la región, el alto grado
de fragmentación del ecosistema y la presión antrópica sobre el sistema boscoso como factores de amenaza generadora de riesgos
por movimientos de remoción en masa, inundaciones, crecientes de ríos y erosión. Es decir, la amenaza y el riesgo ya estaban
identificados en Mocoa, pero las acciones humanas precedentes y omisiones institucionales crearon las condiciones propicias para
esta tragedia.
Por las mismas razones, en la Ecorregión Cafetera, un escenario deforestado donde la superficie en potreros supera 12 veces lo debido
y la extensión de bosques es 2,8 veces inferior a la esperada, podríamos encontrar áreas pobladas potencialmente amenazadas.
Bastaría señalar centralidades, que al igual que en Maltería por donde transita la quebrada Manizales, también están cruzadas por un
cuerpo de agua en régimen torrencial, para encontrar pobladores en riesgo, e implementar acciones para resolver las contradicciones
del modelo de ocupación del territorio, emprendiendo el ordenamiento de las respectivas microcuencas y las acciones de planificación
para prevenir la destrucción de la selva andina, e instalar sistemas de alerta temprana, como los utilizados en Manizales para el tema
de los deslizamientos y la amenaza volcánica.
Por lo tanto, el gran desafío para mitigar esta amenaza del cambio climático, es aplicar determinantes socioambientales con un enfoque
más biocéntrico que antropocéntrico, para recuperar y ordenar nuestras cuencas con sus cuerpos de agua, ecosistemas y bosques, e
implementar planes de manejo ambiental participativos que contemplen estrategias de adaptación al cambio climático y modelos no
conflictivos de ocupación del territorio. [La Patria. Manizales, 10/04/2017]
Lecturas complementarias
Objeción a una explotación minera en Planalto.
El propósito de este trabajo es objetar la solicitud hecha de una licencia ambiental para la explotación a cielo abierto de la anfibolita en Planalto,
sobre terrenos de Cenicafé, por considerar que la actividad minera que se persigue es innecesaria, inconveniente, perjudicial e incompatible con el
medio ambiente actual, a causa de la naturaleza del lugar, dada la presencia de la Reserva de Planalto como área de interés ambiental y el uso del
suelo como sede del Centro de Investigaciones Cafeteras de Colombia.
Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/11645/gonzaloduqueescobar.20135.pdf
Colombia mira a la Cuenca del Pacífico.
A pesar de estar ubicados en la mejor esquina de América, en Colombia no hemos tenido visión marítima, lo que se advierte en la pérdida de
Panamá, la pérdida de mar con Nicaragua y el rezago portuario del Pacífico: véanse el precario desarrollo del Chocó Biogeográfico y de Tumaco, y
la condición de enclave económico de Buenaventura. Ponencia presentada en el 52° Congreso Nacional de SMP de Colombia, Cartagena de
Indias, Colombia. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/7660/gonzaloduqueescobar.201151.pdf
Ferrocarril Interoceánico Verde para Colombia.
Este "ferrocarril verde”, marchando desde Urabá hasta Cupica, por el Atrato antioqueño hasta superar la zona anegable del río para establecer un
puente interoceánico, complementado con la hidrovía, está asociado a un tema tan vital como extraño para Colombia: sus mares. Con los actuales
puertos, no podemos acceder a dicho escenario por donde se moviliza el noventa por ciento de la economía del Siglo XXI, donde solo se accede
con barcos de más de 12 mil TEU clase Suez, los que transitarán por el nuevo Canal de Panamá trayendo las líneas troncales del comercio
interoceánico.
Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/20857/gonzaloduqueescobar.201402.pdf
Centenario “canalero”.
En los 100 años el Canal de Panamá (1914-2014), colosal puente interoceánico, veamos además de los elementos de su pasado, presente y futuro,
el significado del istmo y los impactos relevantes en la historia de esta obra notable de la ingeniería mundial.
Ver en: https://godues.wordpress.com/2014/07/07/centenario-canalero/
Impactos del nuevo Canal de Panamá
Con la ampliación del Canal de Panamá donde seguirán operando las embarcaciones Clase Panamax de 4500 TEO, países como EE UU, China y
Chile, además de la Región Caribe, Andina, y el Pacífico Americano, se verán beneficiados con la nueva obra emprendida para permitir el paso de
barcos Clase Suez de 12500 TEU. Con el Nuevo Canal de Panamá incrementando la capacidad de 300 a 600 millones de toneladas anuales, al
darse paso a grandes embarcaciones que reducen cinco veces los fletes, la troncal interoceánica del movimiento de carga abrirá por el Istmo un
paso alterno a Suez entre el Atlántico y el Pacífico.
Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/57024/impactosdelnuevocanaldepanama.pdf](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-224-320.jpg)
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13.8. COLOMBIA, PAÍS DE HUMEDALES AMENAZADOS
Imagen 75: Ciénaga Grande de Santa Marta y Poblado del litoral del delta del río Mira en: imeditores.com (Deltas y Estuarios de
Colombia. Banco de Occidente); Charca de Guarinocito por Darío Correa, en: flickr.com
Según el Instituto Alexander von Humboldt IAVH en su libro “Colombia Anfibia, país de humedales”, en 20 millones de hectáreas
equivalentes a cerca del 17% de nuestra superficie continental, tenemos 31.702 humedales, de los cuales el 48% están en nuestras
Orinoquia y Amazonia. Pero estos ecosistemas dinámicos de cuyos elementos fundamentales, el agua y la biota, al estar amenazados
por acciones antrópicas y por el cambio climático, han permitido declarar una alerta para protegerlos, ya que cerca del 93% requiere
figuras de conservación por ser frágiles cuerpos de agua estratégicos para insectos, batracios y peces, como para aves, reptiles y
mamíferos, donde se hace insostenible la creciente presión de uso sobre el patrimonio hídrico; esto como resultado de la expansión
urbana, del crecimiento demográfico, de la demanda de agua, de la desecación antrópica y de la contaminación, entre otros: a modo
de ejemplo, la propuesta de urbanizar las tierras de la reserva “Thomas van der Hammen”, o la agonía de manglares y la masiva
mortandad de peces en la Ciénaga Grande, consecuencia de obras viales del Estado.
La Convención de Ramsar (Irán) sobre los humedales de importancia internacional, aprobó el 2 de febrero de 1971 un visionario y
estratégico tratado intergubernamental que sirve de marco para la conservación y uso racional de dichos ecosistemas, logrando vincular
a casi el 90% de los Estados miembros de las Naciones Unidas, entre ellos Colombia que ingresa en 1998, suscribiendo
progresivamente y desde entonces seis humedales de importancia con una superficie de 708.683 hectáreas, y que son: el Sistema
Delta estuario del río Magdalena, albufera con 400.000 ha, que es el complejo lagunar más grande de Colombia; el Delta del río Baudó
con 8.888 ha y ubicado en el Pacífico colombiano; el Complejo de Humedales Laguna del Otún con 6.579 ha, ubicado en el PNNN; el
Sistema Lacustre de Chingaza, con 4.058 ha localizadas en Cundinamarca; la Laguna de La Cocha con 39.000 ha, un santuario ubicado
a 2.660 msnm en Nariño; y el Complejo de Humedales de la Estrella Fluvial Inírida con 250.159 ha, de Guainía.
Se propone el IAVH consensuar un sistema con cerca de 55 clases diferentes de humedales en Colombia, cantidad que se explica por
el relieve cordillerano de nuestro trópico andino con su clima bimodal, la altillanura y la selva amazónica con sus peculiares incidencias
atmosféricas, y el régimen climático del Pacífico o las condiciones biogeográficas del Archipiélago, por lo que más allá de los seis
emblemáticos ecosistemas húmedos denominados Sitios Ramsar, también habrá que integrar los demás humedales del país a los
procesos de Ordenamiento Territorial y Planes de Manejo Ambiental, entre otros instrumentos de planificación donde se define el
modelo de ocupación del suelo urbano y rural, no solo reconociéndolos como parte fundamental de los complejos ecosistemas
biogeográficos y como espacios estratégicos del territorio, lo que supone emprender un inventario detallado y su caracterización, sino
diseñando las acciones para su recuperación y manejo orientadas a resolver los conflictos socioambientales que los afectan y a
garantizar su estabilidad ecológica, para asegurar la oferta de bienes y servicios ambientales asociados.
Al observar el mapa preliminar de humedales de Colombia del IAVH, aunque por la escala no se visibilizan turberas y otros humedales
de páramo y bosques andinos que regulan los caudales de las regiones más pobladas de Colombia y que contribuyen a las dinámicas
del clima, sobresalen por su extensión varios reservorios, como marismas y manglares en la costa del Pacífico desde el sur de Tribugá
hasta el río Mira, y en especial sobre el delta del Patía donde aparece Tumaco; o ciénagas y madre viejas en corrientes de meandros,
como las comprendidas entre el río Meta y el piedemonte de la Cordillera Oriental; o las rondas del río Guaviare y en parte del Vichada
e Inírida; además de las vaguadas del Putumayo, Caquetá y Vaupés; y el valle del Atrato aguas abajo de Vigía del Fuerte, y en parte
del San Juan; o en regiones como el Magdalena Medio y Bajo y el Bajo Cauca, donde a pesar de ecocidios agroindustriales, mineros,
etc., sobresalen, además de la Ciénaga Grande de Santa Marta, La Mojana, la Depresión Momposina y el área del Sinú-San Jorge.
[Ref:. La Patria. Manizales, 2016.08.15]
13.9. PARAMOS VITALES PARA LA ECORREGIÓN CAFETERA
RESUMEN: El país tiene 36 complejos de páramo, que cubren cerca de 2’906.137 hectáreas, equivalentes al 3 por ciento de la
superficie del país, que están en proceso de delimitación, dado que en virtud del fallo de la Corte Constitucional no se puede realizar
ningún tipo de actividad extractiva o minera. Colombia, gracias a las tres cordilleras y a sus particularidades edáficas y de biota, no solo
tiene el 50% de los páramos existentes en los Andes, sino también los más diversos de la región. En la Ecorregión Cafetera, además
de los complejos de páramo del PNN de los Nevados y del sur del complejo Sonsón, aparecen los Complejos del Tatamá y parte sur
del complejo del Citará donde se ubica el farallón de Caramanta](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-255-320.jpg)
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Imagen 76: Páramos en la Ecorregión Cafetera: IDEAM, e Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt.
Colombia es altamente vulnerable alos efectos del cambio climático, cuyos impactos socioambientales y económicos también afectarán
a la Ecorregión Cafetera, no solo por la migración en altitud de las zonas de vida alterando la aptitud de los suelos y con ello la estructura
de la tenencia de la tierra, sino también por cambios en el balance hídrico y régimen de precipitaciones, y en la frágil estabilidad de
comunidades vegetales nativas frente a las variaciones del clima por la fragmentación de los ecosistemas, entre ellos los de montaña
que están en peligro y los páramos donde por fortuna la Corte Constitucional ha blindado el subsuelo de los apetitos mineros que
acechan.
Esta Ecorregión Cafetera con su verde, escarpado y deforestado paisaje tropical enclavado entre las cordilleras y profundos valles de
los Andes más septentrionales de América, donde sobresalen los páramos establecidos en ambientes fluviales, glaciares y
gravitacionales que se entreveran, ubicados tanto sobre la Cordillera Central en vecindad de las cumbres nevadas del Complejo
volcánico Ruiz-Tolima y la Mesa de Herveo a más de 5.000 msnm, como en el continuo de farallones de la Cordillera Occidental ubicado
al sur de los Complejos Paramillo y Frontino-Urrao, con sus notables alturas como el Cerro Caramanta del Complejo Citará y el Tatamá
del Macizo Tatamá que son sus mayores alturas en jurisdicción del Eje Cafetero.
En los Andes sudamericanos, estos y otros páramos se extienden como islas, en ocasiones en medio de paisajes volcánicos, tal cual
se observa desde la Depresión de Huancabamba al norte del Perú, hasta la Cordillera de Mérida en Venezuela o la Sierra Nevada de
Santa Marta, pasando por las tres cordilleras de Colombia. Si el páramo es un ecosistema tropical de montaña con vegetación
achaparrada tipo matorral, que se desarrolla por encima del área del bosque montano y por abajo del sistema nival, aunque también
existen en Centro América, Sudamérica, Asia, Oceanía y África, en términos absolutos la mayor extensión paramuna del mundo está
en Colombia, aunque solo algunos han escapado a diferentes procesos de alteración y afectación antrópica.
Así como hemos visto la migración de los cafetales conforme el clima ha venido cambiando, avanzando 170 m en altitud por cada
grado centígrado de incremento en la temperatura, también en el PNNN ya se advierte el calentamiento global con la pérdida de los
glaciares: si entre 1979 y 2010 la superficie de los hielos perpetuos en el Complejo Volcánico Ruiz-Tolima ha pasado de 32 o 29 a 12
o 10 kilómetros cuadrados, mucho antes, cuando se funda Manizales (1849), como consecuencia del último pico de una pequeña
glaciación ocurrida entre 1550 y 1850, según Antonio Flórez (2002) e Ideam-Unal (1997) los hielos del PNNN sumaban cerca de 93
kilómetros cuadrados, 10% de los cuales cubrían el Cisne y el Quindío.
El Tatamá con 4.250 msnm y su ecosistema de páramo y bosques alto-andinos muy húmedos delimitados por los 3.450 m de altitud,
y el Caramanta con su cumbre a 3.900 msnm que ubicado al sur de los farallones del Citará igualmente comprende el páramo, no solo
marcan el paisaje del norte de Caldas y de Manizales por el poniente, sino que también nutren el drenaje de los ríos San Juan, Atrato,
Risaralda y Cauca de esta ecorregión, al albergar varias cuencas de las dos vertientes de la Cordillera Occidental, tanto por el norte
de la ecorregión con los ríos Arquía, San Juan Antioqueño , como al sur con los ríos San Rafael, Tatamá, Negro y Mapa.
Pero además de ser el de Tatamá un Parque Natural Nacional por fortuna cuasi-inaccesible y casi virgen y desconocido, y el de
Caramanta una zona de interés declarada Reserva Forestal Protectora Regional en Antioquia para proteger sus páramos con su
particular biota y fauna biodiversa, e importantes especies endémicas, también ambos escenarios al lado del PNNN como singulares
medios de regulación hidrológica, suministro de oxígeno y captura de carbono atmosférico, además de ser espacios vitales para varias
comunidades vecinas, de territorios colectivos afrodescendientes, resguardos indígenas Embera y poblados de mestizos, son medios
estratégicos y fundamentales para la sustentabilidad urbana y rural de la Ecorregión Cafetera, donde vivimos cerca de 2,7 millones de
habitantes que ignoramos estas y otras complejas relaciones y dinámicas culturales y ecosistémicas
[Ref.: La Patria. Manizales, 2016/03/28.]](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-256-320.jpg)
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Imagen 79: Estructura Ecológica Principal Urbana. POT de Manizales 2015.
La ciudad ha evolucionado: el poblado fundacional de 1849 nace como una aldea de tapia pisada, apostada sobre una trama
ortogonal; luego, avanza Manizales de forma serpenteante a lado y lado de El Carretero sobre lo alto del ramal cordillerano, al tiempo
que enriquece su arquitectura con formas eclécticas entre los años 20 y 30; posteriormente, se consolida como una ciudad con forma
de “cometa”, gracias al emplazamiento de barriadas residenciales en tiempos de la naciente sociedad industrial; y hacia los 70, con el
advenimiento de la revolución verde cuando el país rural se urbaniza, la ciudad se fragmenta al surgir los guetos que desestructuran
el hábitat y se ocupan de forma conflictiva sus frágiles laderas; finalmente ahora, en lugar de densificar el hábitat, por falta de
previsiones, los desarrollos urbanísticos van avanzando hacia la periferia, presionando la base ecosistémica que le da soporte a la
ciudad.
Entre los objetivos fundamentales del POT de Manizales, además de evaluar las condiciones geológicas del entorno de los
asentamientos y determinar las medidas para protegerlo, se requiere implementar un sistema moderno de cargas y beneficios que
permita un desarrollo citadino incluyente, como lo es la recuperación de la plusvalía urbana por ser una propiedad común que deber
servir a la sociedad que la creó, optar por un modelo moderno de estratificación urbana basado en información catastral actualizada y
poner al día el catastro de los predios rurales, en lugar de soportarse únicamente en la valorización por ser un instrumento de bajo
impacto social que sólo permite dotar sectores urbanos con capacidad de pago, y que facilita la distorsión del mercado con la
especulación del suelo.
Si se entiende que el beneficio deriva de la asignación de edificabilidad en los suelos y normas que deciden la expansión urbana, y
como carga la asignación de obligaciones urbanísticas como el pago de parte de la plusvalía generada de dichas decisiones y no por
la cosa propia, otra pudiera ser la suerte de la ciudad, puesto que se podría implementar proyectos que logren redistribuir la inversión
en infraestructura social y productiva, y reubicar asentamientos humanos vulnerables localizados en zonas de riesgo no mitigable,
para no repetir errores como los de San José y la Alta Suiza, o la presión sobre Monte León y la reserva de Río Blanco resultado de
procesos que han dinamizado un modelo de ocupación conflictivo del territorio y viciado los necesarios proyectos de renovación
urbana, o la degradación del hábitat consecuencia de un sistema pre-moderno e insuficiente de cargas y beneficios, como lo es la
valorización que no permite avanzar en la solución al déficit de equipamientos colectivos y espacios públicos.
También el municipio puede actualizar el catastro para fortalecer el impuesto predial y examinar las cuantías que por Ley pueden
variar entre el 1 y el 16 por mil, llevando los valores del avalúo catastral a montos más acordes con la realidad socioeconómica de los
pobladores para no depender de una estratificación soportada en la ubicación espacial de los moradores, pudiendo así captar
recursos que demanda el POT, y en el caso de las áreas rurales actualizar el catastro para emprender inversiones que reduzcan el
índice de NBI de 28 mil manizaleños, cuyo valor supera más de tres veces el de la población urbana estimado en 0,9.
Sabemos que Manizales, a pesar de contar con un 6% de déficit de vivienda y una cobertura superior al 99% en servicios públicos,
requiere desarrollo institucional e instrumentos modernos para la gestión de la plusvalía y del suelo urbano, ya que además de lo
señalado, requiere: 1- avanzar con un nuevo modelo urbano más verde y más humano que dinamice el hábitat en las barriadas
populares, en lugar de la jungla de concreto que se promueven actuando para el mercado inmobiliario; 2- además de recuperar el
centro histórico, resolver un déficit del 30% en espacio público, al contar con menos de 10 metros cuadrados por habitante contra 15
como mínimo según indicadores internacionales; y 3 fortalecer el transporte verde propendiendo por la movilidad autónoma y de
medios colectivos, ya que el uso de la motocicleta y del automóvil aumenta anualmente 11%, mientras el crecimiento demográfico
anual en la ciudad solo alcanza el 0,4%. [Ref.: La Patria. Manizales, 2016.09.25]](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-260-320.jpg)
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microclima, afectando las dinámicas de especies de peces y aves que los remontan, y sepultando la flora y la fauna en extensiones
considerables.
Finalmente, del examen de esta grave crisis, además de las anteriores reflexiones extraídas de sus crudas enseñanzas y en lugar de
satanizar la ingeniería colombiana, quisiera rescatar dos asuntos aleccionadores: primero, la responsabilidad de la evacuación
preventiva y oportuna del escenario potencialmente comprometido ocupado por 120 mil habitantes, para prevenir un eventual desastre
aguas abajo del proyecto: recuérdese que en Armero (1985), a pesar de conocerse previamente el riesgo, por la carencia de un
desarrollo institucional en la materia, no se previno un desastre ya anunciado; y segundo, reconocer el sentido ético que subyace en la
valerosa decisión de asumir las cuantiosas pérdidas económicas, al desviar el flujo de agua que se represaba hacia la casa de
máquinas, para prevenir el daño del embalse tras un colapso de la presa.
[Ref.: La Patria. Manizales, 2018/05/21]
…
Lecturas complementarias
Esfuerzos en el Suelo.
Estructura del suelo y esfuerzos, Pruebas comunes de esfuerzo-deformación, esfuerzos geostáticos, Esfuerzos producidos por cargas aplicadas al
suelo, Diagrama de influencia; Bulbos de esfuerzo; Consolidación y asentamientos.
Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/3375/cap10.pdf
Eje Cafetero y Transporte Intermodal
El Eje Cafetero, gracias a su ubicación en el centro-occidente de Colombia presenta una posición estratégica para implementar el sistema
intermodal de carga que requiere la Región Andina, para la competitividad del país: la clave de este sistema, estaría en articular el sistema
ferroviario y la hidrovía del Magdalena mediante el Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41, y en extender el Corredor férreo el Cauca, hasta
el Altiplano, y desde Buenaventura hasta Urabá, apalancando el desarrollo ferroviario en la locomotora del carbón andino.
Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/56969/ejecafeteroytransporteintermodal.pdf
Crisis y Opciones en el Río Grande de Colombia.
Siendo el Magdalena nuestra principal arteria fluvial y el más emblemático río del país, dada su complejidad ecológica, habrá que tomar las
previsiones en cada zona: en el ecosistema costero, el impacto de la turbidez sobre los corales, mitigando el efecto de aguas turbias con el nuevo
canal del Dique; en la cuenca baja el perjuicio de desligar el canal navegable de los complejos de ciénagas, cerrando caños para el desarrollo de
obras y expansión de cultivos y hatos; en el Magdalena Centro y Medio la importancia de un dragado como obra pública para prevenir el sistema de
peajes; y en la cuenca alta, propiciar la extensión de la hidrovía para incorporar el Tolima Grande a los beneficios de la navegación. Súmese a lo
anterior, el control de la contaminación y de la deforestación en todas sus formas.
Ver en: https://www.youtube.com/watch?v=AbAflMGRk-I
Vías lentas en el corazón del Paisaje Cultural Cafetero.
El Plan de Acción Inmediata para la Cuenca del San Francisco, es una estrategia de los actores sociales comprometidos con la construcción
sostenible de su territorio, donde la estrategia parte de implementar el "bioturismo" y hacer de la carretera de Marsella la primera "vía lenta" de
Colombia. La vía lenta propuesta por los marselleses en el marco del Paisaje Cultural Cafetero, fortalece la oferta local de bienes culturales y
servicios ambientales de las comunidades rurales de Marsella. Ver en:
https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/8774/gonzaloduqueescobar.201180.pdf
Planteamiento y solución a un problema topográfico: problema “ALEPH”.
Como darle coordenadas a un punto inaccesible, a partir de los ángulos de inclinación observados con teodolito desde tres placas topográficas -
definidas en R3- no intervisibles. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/3227/aleph_gde.pdf
***
ENLACES SOBRE LOGÍSTICA Y TRANSPORTE
Aerocafé en tiempos de pandemia.
Conectividad Regional y Ciudad Región del Eje
Cafetero.
Corredor Bimodal Cafetero.
CTS, Economía y Territorio.
¿Cuál es el mejor sistema de transporte para
Colombia?
Desde los Andes al Orinoco y al Amazonas.
Economía colombiana: crisis y retos.
Eje Cafetero y Transporte Intermodal.
Ferrocarril Interoceánico Verde para Colombia.
Ferrocarril Cafetero: un tren andino.
Ferrocarriles: integración y progreso para
Colombia.
Fundamentos de Economía y Transportes.
Logística del transporte para la RAP del Eje
Cafetero.
Movilidad y modelo urbano.
Navegando el Río Grande de la Magdalena.
Pacífico biogeográfico y geoestratégico
colombiano.
¿Para dónde va el Magdalena?
Planificación estratégica para la movilidad.
Sistema Ferroviario para la Región Andina de
Colombia.
Un canal bioceánico por el Chocó
biogeográfico.
Un contexto para el puerto de aguas profundas
en Tribugá, Colombia.
Un TIM verde para el POT.
Urabá frente a los mares de Colombia.
Yuma, el río de Colombia impactando el
territorio.
…](https://image.slidesharecdn.com/manualgeo-220523173241-7d7c35ab/85/manualgeo-pdf-262-320.jpg)
manualgeo.pdf
- 1. 1 Paisaje cafetero y Nevado del Ruiz al fondo. Fotografía de Jaime Duque Escobar UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS GONZALO DUQUE ESCOBAR MANIZALES, 2020 CONTENIDO A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. Contenido 01 Presentación 06 1. CICLO GEOLÓGICO 09 1.1 SOBRE LA GEOLOGIA 1.2 CICLO DE LAS ROCAS 1.3 LAS GEOCIENCIAS Y EL DESARROLLO DE COLOMBIA 1.4 EL INESTABLE CLIMA Y LA CRISIS DEL AGUA 1.5 LAS CUENTAS DEL AGUA EN COLOMBIA 1.6 BOSQUES EN LA CULTURA DEL AGUA 1.7 EL ESTADO Y LA FUNCIÓN SOCIAL DEL SUELO URBANO 1.8 NO TODO LO QUE BRILLA ES ORO 1.9 ESPERANZA Y ACCIÓN A LA HORA DEL PLANETA 1.10 EJE CAFETERO: CONSTRUCCIÓN SOCIAL E HISTÓRICA DEL TERRITORIO 2. MATERIA Y ENERGIA 29 2.1 INTRODUCCION 2.2 CONSTANTES EN LA TEORIA FISICA 2.3 MACROESTRUCTURAS 2.4 TRABAJO 2.5 LA ENERGIA 2.6 DETECCION A DISTANCIA POR RADAR 2.7 DINÁMICAS Y CONTRA RUMBOS DEL DESARROLLO URBANO 2.8 PROSPECTIVA PARA EL DESARROLLO MAGDALENENSE 2.9 REFLEXIONES SOBRE EL POT DE MANIZALES 2.10 ¿AJUSTES A LOCOMOTORA ENERGÉTICA DE COLOMBIA? 2.11 LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL. 2.12 HURACÁN IOTA: TIFÓN QUE ABATE SAN ANDRÉS. 3. EL SISTEMA SOLAR 48 3.1 EL SISTEMA SOLAR 3.2 TEORIAS ACERCA DE LA FORMACION DEL SISTEMA SOLAR 3.3 FORMACION DE LA TIERRA 3.4 EVOLUCIÓN ESTELAR 3.5 LA GALAXIA 3.6 SOL, CLIMA Y CALENTAMIENTO GLOBAL 3.7 EL CALENTAMIENTO GLOBAL ARRECIA... ¿Y LAS HELADAS QUÉ? 3.7 CIEN AÑOS DEL UNIVERSO RELATIVISTA DE EINSTEIN 3.8 EL MISTERIOSO LADO OSCURO DEL UNIVERSO 3.9 EL SABIO CALDAS, GONZÁLEZ BENITO Y GARAVITO ARMERO. 3.10 SINERGIA Y PERTINENCIA EN LAS CIENCIAS BÁSICAS 4. LA TIERRA SÓLIDA Y FLUIDA 67 4.1 ATMOSFERA 4.2 LA TIERRA SÓLIDA 4.3 HIDROSFERA 4.4 EL CLIMA MUNDIAL 4.5 LOS ELEMENTOS DEL CLIMA 4.6 DINÁMICAS DEL CLIMA ANDINO EN COLOMBIA 4.7 AMENAZA CLIMÁTICA EN EL TRÓPICO ANDINO 4.8 COLOMBIA Y SUS MARES FRENTE A LOS DESAFÍOS DEL DESARROLLO
- 2. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 2 4.9 INTEGRACIÓN DEL MAR DE BALBOA 4.10 DEUDA HISTÓRICA CON EL PACÍFICO COLOMBIANO. 4.11 TRIBUGÁ: ¿ES POSIBLE EL DESARROLLO SOSTENIBLE? 4.12 HUELLA HÍDRICA EN COLOMBIA 4.13 DESARROLLO URBANO Y HUELLA ECOLÓGICA 5. LOS MINERALES 88 5.1 DEFINICION 5.2 ELEMENTOS CLAVE 5.3 CRISTALIZACION 5.4 ENLACES, ESTRUCTURAS Y ALEACIONES 5.5 PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES 5.6 FORMA Y SISTEMAS CRISTALINOS 5.7 MINERALOGIA QUIMICA 5.8 PARTICIPACION E IMPORTANCIA DE LOS MINERALES 5.9 GEOLOGIA ECONOMICA DEL EJE CAFETERO 5.10 DESARROLLO MINERO-ENERGÉTICO DE CALDAS 5.11 MINERÍA METÁLICA SÍ, PERO SUSTENTABLE. 5.12 ANOTACIONES PARA UN CRECIMIENTO PREVISIVO Y CON DESARROLLO 6. VULCANISMO 106 6.1 LOS AMBIENTES DE LOS PROCESOS MAGMATICOS 6.2 PARTES DE UN VOLCAN 6.3 MECANISMOS ERUPTIVOS DE LOS VOLCANES 6.4 PRODUCTOS Y EFECTOS DE LAS ERUPCIONES 6.5 MANIFESTACIONES VOLCANICAS 6.6 LOS VOLCANES COLOMBIANOS 6.7 INTIMIDADES DEL RUIZ PARA UN EXAMEN DE LA AMENAZA VOLCÁNICA 6.8 EL RUIZ CONTINÚA DANDO SEÑALES… 6.9 EL RUIZ, AMERITA MEDIDAS DE PREVENCIÓN Y NO PÁNICO 6.10 CERRO BRAVO, TRAS TRESCIENTOS AÑOS DE CALMA VOLCÁNICA 6.10 TANTO TEMBLOR: ¿QUÉ PASA? 7. ROCAS IGNEAS 128 7.1 GENERALIDADES 7.2 ASPECTOS FUNDAMENTALES 7.3 CRITERIOS DE CLASIFICACION 7.4 PAISAJE IGNEO 7.5 ALGUNOS TERMINOS Y DEFINICIONES 7.6 EJEMPLOS DE ROCAS ÍGNEAS EN COLOMBIA 7.7 EL DESASTRE DE ARMERO A LOS 30 AÑOS DE LA ERUPCIÓN DEL RUIZ 7.8 EL TERRITORIO DEL GRAN CALDAS, “LA TIERRA DEL CAFÉ” 7.9 ÁRBOLES, POBLACIONES Y ECOSISTEMAS 7.10 DEGRADACIÓN DEL HÁBITAT Y GESTIÓN AMBIENTAL 8. INTEMPERISMO O METEORIZACION 149 8.1 PROCESOS EXTERNOS 8.2 FACTORES DEL INTEMPERISMO FISICO O MECANICO 8.3 FACTORES DEL INTEMPERISMO QUIMICO 8.4 FORMAS DEL INTEMPERISMO QUIMICO 8.5 FRAGMENTOS LITICOS 8.6 SUELOS 8.7 ZONAS RICAS DEL PAIS 8.8 AMENAZA CLIMÁTICA EN EL TRÓPICO ANDINO 8.9 ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO – CASO MANIZALES. 8.8 ACCIONES FRENTE AL CLIMA Y EL “DESARROLLO” 8.9 COLOMBIA BIODIVERSA: POTENCIALIDADES Y DESAFÍOS. 8.10 LA ECONOMÍA AZUL EN LA ESFERA DE LA PRODUCCIÓN 9. ROCAS SEDIMENTARIAS 171 9.1 GENERALIDADES 9.2 DIAGENESIS 9.3 CLASIFICACION DE ROCAS SEDIMENTARIAS 9.4 CARACTERISTICAS DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS 9.5 DESCRIPCION DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS 9.6 SEDIMENTOS ORGANICOS 9.7 FASES DE EXPLORACION GEOLOGICA 9.8 EJEMPLOS DE SEDIMENTITAS EN COLOMBIA 9.9 CARBÓN ANDINO COLOMBIANO 9.10 ARROYO BRUNO, ENTRE LA MUERTE NEGRA Y LA VIDA WAYUU 9.11 ¿CUÁL ES EL MEJOR SISTEMA DE TRANSPORTE PARA COLOMBIA? 9.12 ¿QUÉ HACER CON LA VÍA AL LLANO? 10. TIEMPO GEOLOGICO 191
- 3. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 3 10.1 TIEMPO ABSOLUTO 10.2 TIEMPO RELATIVO 10.3 LA COLUMNA GEOLOGICA 10.4 TERMINOS 10.5 FORMACION DEL SECTOR NORTE DE LOS ANDES (COLOMBIA) 10.6 CERRO BRAVO, TRAS TRESCIENTOS AÑOS DE CALMA VOLCÁNICA 10.7 LA HISTORIA DEL CERRO SANCANCIO. 10.8 JUNO AUSCULTARÍA EN JÚPITER ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR 10.9 ANTROPOCENO… ¿CONCEPTO CULTURAL O GEOLÓGICO? 11. GEOLOGIA ESTRUCTURAL 209 11.1 CONCEPTOS BASICOS 11.2 COMPORTAMIENTO DE LAS ROCAS 11.3 DEFORMACIONES DE LA CORTEZA TERRESTRE 11.4 PLIEGUES 11.5 FRACTURAS 11.6 DISCORDANCIAS ESTRATIGRAFICAS 11.7 ELEMENTOS DE LA GEOLOGIA ESTRUCTURAL COLOMBIANA 11.8 NUESTRO FRÁGIL PATRIMONIO HÍDRICO 11.9 EL SINIESTRO DE MOCOA, DESIGNIO DE LA IMPREVISIÓN. 12. MACIZO ROCOSO 226 12.1 CALIDAD DEL MACIZO 12.2 DISCONTINUIDADES EN MACIZOS ROCOSOS 12.3 ESTABILIDAD DEL MACIZO 12.4 RASGOS ESTRUCTURALES 12.5 CASO PLANALTO: ¿CIENCIA Y CONSERVACIÓN O ACTIVIDAD EXTRACTIVA? 12.6 UN TREN ANDINO PARA LA HIDROVÍA DEL MAGDALENA 13. ROCAS METAMÓRFICAS 246 13.1 AGENTES DEL METAMORFISMO 13.2 TIPOS DE METAMORFISMO 13.3 MINERALES DEL METAMORFISMO 13.4 FACIES DEL METAMORFISMO 13.5 TEXTURA 13.6 TIPOS DE ROCAS METAMORFICAS 13.7 DISTRIBUCIÓN Y FACIES DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS EN COLOMBIA 13.8 COLOMBIA, PAÍS DE HUMEDALES AMENAZADOS 13.9 PARAMOS VITALES PARA LA ECORREGIÓN CAFETERA 13.10 CUATRO PNN, PATRIMONIO DE LA ECORREGIÓN CAFETERA 13.11 MÁS ECOSISTEMAS PARA ENFRENTAR LA CRISIS DEL AGUA 13.12 PLUSVALÍA, DESARROLLO URBANO Y MERCADO 13.13 HIDRO-ITUANGO: UNA LECTURA A LA CRISIS 14. MONTAÑAS Y TEORIAS OROGENICAS 264 14.1 TIPOS BASICOS DE MONTAÑAS 14.2 CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN DE LAS MONTAÑAS 14.3 TIPOS DE CORDILLERAS O PLEGAMIENTOS 14.4 GEODINAMICA 14.5 CAUSAS DE LAS FUERZAS ENDOGENAS DE LA OROGENIA 14.6 SUCESION Y CLASIFICACION DE LAS OROGENESIS 14.7 ESTILOS ESTRUCTURALES DE LOS TERRENOS DE COLOMBIA 14.8 EL AGUA EN LA BIORREGIÓN CALDENSE 14.9 ¿REGRESIÓN AMBIENTAL EN LA RESERVA DE RÍO BLANCO? 14.10 EL TERRITORIO DEL RÍO GRANDE DE LA MAGDALENA 14.11 GESTIÓN AMBIENTAL DEL RIESGO EN EL TERRITORIO 14.12 UNA MIRADA A LOS MARES DE COLOMBIA 15. SISMOS 282 15.1 TEORIA DEL REBOTE ELASTICO 15.2 DOS LECCIONES: SAN FRANCISCO Y KOBE 15.3 PARAMETROS DE UN SISMO 15.4 LA SISMOLOGIA 15.5 RIESGO SISMICO 15.6 RIESGO SISMICO EN COLOMBIA Y EL EJE CAFETERO 15.7 MANIZALES: POLÍTICA PÚBLICA AMBIENTAL Y GESTIÓN DEL RIESGO 15.8 RIESGO SÍSMICO EN BOGOTÁ 15.9 SISMO, BAHAREQUE Y LADERAS. 15.9 HURACANES Y TERREMOTOS: ¿Y CÓMO ESTÁ COLOMBIA? 16. MOVIMIENTOS MASALES 303 16.1 PARAMETROS Y PROCESOS DE INESTABILIDAD 16.2 CAUSAS Y FACTORES DE LA INESTABILIDAD 16.3 EVALUACION DE LA ESTABILIDAD 16.4 CLASIFICACION Y DESCRIPCION DE LOS MOVIMIENTOS DE MASAS
- 4. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 4 16.5 LA SITUACION EN COLOMBIA 16.6 EVALUACION DEL RIESGO 16.7 LAS AMENAZAS NATURALES EN COLOMBIA 16.8 MANIZALES, CIUDAD DE LADERAS 16.9 MANIZALES ¿CIUDAD DEL AGUA? 16.10 LA ENCRUCIJADA AMBIENTAL DE MANIZALES. 16.11 AGUA, ORDENAMIENTO TERRITORIAL Y DESASTRES 17. AGUAS SUPERFICIALES 326 17.1 EL MAR 17.2 ATMOSFERA E HIDRÓSFERA 17.3 CORRIENTES SUPERFICIALES 17.4 DINAMICA FLUVIAL 17.5 MORFOLOGIA Y RED DE DRENAJE 17.6 PRINCIPALES RIOS DE COLOMBIA 17.7 MOHÁN: SIN BOGAS ¿PA’ ONDE VA EL RÍO? 17.8 DESDE LOS ANDES AL ORINOCO Y AL AMAZONAS 17.9 VIDA Y DESARROLLO PARA EL TERRITORIO DEL ATRATO. 18. AGUAS SUBTERRANEAS 349 18.1 PROCEDENCIA DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS 18.2 DINAMICA DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS 18.3 FACTORES DEL MOVIMIENTO DE AGUAS SUBTERRANEAS 18.4 MANTOS 18.5 PAISAJE KARSTICO 18.6 NUESTRAS AGUAS SUBTERRÁNEAS 18.7 BOSQUES EN LA CULTURA DEL AGUA 18.8 EL MODELO DE OCUPACIÓN URBANO – TERRITORIAL DE MANIZALES. 18.9 EL DESASTRE DEL RÍO MIRA 18.10 PATRIMONIO HÍDRICO: CARENCIAS EN LA ABUNDANCIA 19. GLACIARES Y DESIERTOS 371 19.1 GLACIARES 19.2 EROSION GLACIAR 19.3 TEORIA DE LA GLACIACION MULTIPLE 19.4 EL VIENTO 19.5 DESIERTOS 19.6 EROSIÓN EN EL DESIERTO 19.7 DESIERTOS EN AMERICA 19.8 GOBERNANZA FORESTAL PARA LA ECORREGIÓN ANDINA DE COLOMBIA 19.9 CLIMA EXTREMO, DESASTRES Y REFUGIADOS 19.10 EL TORTUOSO CAMINO DE LOS ACUERDOS CLIMÁTICOS 19.11 IRMA ARRASA LAS ANTILLAS MENORES 19.12 AIRE CONTAMINADO… ¿QUÉ HACER? 20. GEOMORFOLOGIA 394 20.1 LA GEOMORFOLOGIA COMO CIENCIA 20.2 CLAVES DE FOTOINTERPRETACION 20.3 GENERALIDADES DEL AREA DE MANIZALES Y CHINCHINA 20.4 PERFIL AMBIENTAL DE MANIZALES Y SU TERRITORIO 20.5 OPCIONES DE CALDAS EN MEDIO AMBIENTE, CULTURA Y TERRITORIO 20.6 GUERRA O PAZ, Y DISFUNCIONES SOCIO-AMBIENTALES EN COLOMBIA 20.7 EL AGUA EN COLOMBIA: GLOSAS 20.8 CAMBIO CLIMÁTICO EN COLOMBIA Y EN EL EJE CAFETERO 20.9 DESARROLLO Y REVOLUCUIONES TECNOLÓGICAS 20.9. LA REVOLUCIÓN NANOTECNOLÓGICA LECTURAS COMPLEMENTARIAS 421 AUTOR 428 BIBLIOGRAFIA 431
- 5. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 5 ... UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. …
- 6. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 6 Logo del Museo Interactivo Samoga Por Carolina Calderón Franco. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 *** PRESENTACION A la Universidad Nacional de Colombia en su sesquicentenario por su aporte a la construcción del proyecto de Nación; a mi familia por su amor y tolerancia, a mis alumnos por que de ellos he aprendido, y a mi querida ciudad de Manizales. A continuación, un texto para el curso de Geología de los programas de Ingeniería Civil del país, con información sobre la geología física de Colombia. Esta versión dedicada a la Universidad Nacional de Colombia en su sesquicentenario, es la cuarta de un libro que surge en 1989 y que se publica en 2003, donde el lector encontrará entre otros temas, información sobre nuestros volcanes, ríos y fallas, los terrenos geológicos de Colombia y la formación de los Andes más septentrionales de América, o sobre geomorfología, el clima andino, el patrimonio hídrico, los suelo y la deforestación en Colombia, y sobre los recursos mineros de la ecorregión cafetera, el vulcanismo andino y la teoría del territorio; además de enlaces anexos a temas variados, como el diseño de túneles en roca blanda, la mecánica de los suelos, fundamentos de economía y transportes, o la astronomía y la Ecorregión Cafetera, y el riesgo asociado a las amenazas naturales del trópico andino.. El punto de partida del texto y sus anexos ha sido, en un primer momento, el compendio de mis notas para el curso de Geología y de Suelos a mi cargo en el programa de Ingeniería Civil, y las del Postgrado en Geotecnia de la Universidad Nacional. Posteriormente, otros trabajos académicos donde el material ha servido para implementar algunos módulos a mi cargo, tanto en cursos de posgrado de la Universidad de Caldas y de la Universidad Nacional, como de pregrado, y también el resultado de investigaciones hechas en el marco de proyectos como la Prospección del Potencial Geotérmico del PNNN con la Central Hidroeléctrica de Caldas (CHEC) y el montaje del Observatorio Vulcanológico del Nevado del Ruiz durante la coyuntura volcánica que genera el desastre de Armero en 1985; la Prospectiva Energética del Eje Cafetero en el marco del Programa Caldas Siglo XXI liderado por el Centro Regional de Estudios Cafeteros (Crece); el Perfil Ambiental de Colombia caso Manizales y el Proyecto Construcción de Indicadores sobre Desastres Naturales, BID –UN, ambos con el Instituto de Estudios Ambientales (IDEA) de la U. N. de Colombia; en trabajos socio-ambientales con la Corporación Aldea Global, y en actividades de divulgación científica como Miembro Fundador de la Red de Astronomía de Colombia RAC y Director del Observatorio Astronómico de Manizales OAM y en calidad de Coordinador del Museo Interactivo Samoga, y colaborando como Miembro Honorario de la SCIA, Filial de la SCI en Caldas, como Socio de la SMP de Manizales y como Profesor de la U.N. de Colombia, en proyectos para el desarrollo regional con propuestas de infraestructura, como el Túnel Cumanday de 42 km a 1250 msnm cruzando la Cordillera Central , el Ferrocarril Verde Interoceánico, y El Ferrocarril Cafetero, y aportando al desarrollo del Aeropuerto del Café con pista de3 unos 4 km para garantizar un alcance transoceánico, de la Transversal Cafetera por Caldas ariculada a la Ferrovía del Túlel Cuimanday, la Navegación por el Magdalena remontando el salto de Honda y extendida al Tolima Grande, todo esto mirando el desarrollo de un sistema Intermodal para articular la Región Andina hacia adentro y y hacia afuera, al empalmarla con los mares de Colombia. Igualmente, me he apoyado en información complementaria de investigadores nacionales buscando un texto que permita la formación profesional de mis alumnos, orientada a enfrentar con acierto los problemas de Geotecnia típicos del medio tropical andino, como lo es el de Colombia, sin perder la perspectiva del contexto socioambiental y económico del país para poder contribuir a la generación de pensamiento alternativo en el marco de la misión de la Universidad Nacional de Colombia. Deseo agradecer la revisión del Texto y la juiciosa orientación para todo el documento, aportada por el Ingeniero de Minas y Metalurgia, Profesor Ing. De Minas Álvaro de Jesús Correa Arroyave, PhD., Profesor de la Universidad Nacional de Colombia, a quien le corresponde parte sustancial del éxito de este trabajo, y a Claudia Torres Arango quien digitalizó gran parte de los documentos iniciales, quien ha revisado otros que se han venido incorporando a este trabajo. Debo agradecer igualmente al Repositorio Institucional de la Universidad Nacional de Colombia, y en particular a Luz Adriana Ruiz, el montaje y la difusión que han hecho de las diferentes versiones digitales del “Manual de geología para ingenieros”,” y demás documentos, y a los lectores que lo han ubicado en un puesto de privilegio en el Top de descargas que superan varios cientos de miles en los últimos años a partir de 2012, hechas por visitantes de más de 100 países *. *Ver Repositorio UN https://repositorio.unal.edu.co/browse?type=author&value=Duque%20Escobar,%20Gonzalo Crédito imagen: Museo Interactivo de la Ciencia y el Juego Samoga. Universidad Nacional de Colombia. Creación de la Diseñadora Visual Carolina Calderón. http://samoga.manizales.unal.edu.co/ Manizales, Noviembre 21 de 2016.
- 7. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 7 Labor y proyección de la sesquicentenaria U.N. de Colombia. Aunque en el siglo XIX, no se logra consolidar la Universidad Central de la Gran Colombia con sedes en Santafé, Caracas y Quito, y la ley expedida por Santander en 1826 en cierto modo dio pie al establecimiento de instituciones de educación superior para la naciente república, la primera universidad pública y estatal solo se hace realidad cuando en 1867 se funda la Universidad Nacional de Colombia con seis facultades: Artes y Oficios, Ciencias Naturales, Derecho, Ingeniería, Literatura y Filosofía, y Medicina, y la adhesión del Observatorio Astronómico, la Biblioteca Nacional, el Museo Nacional, el Laboratorio Químico Nacional, y los hospitales de la Caridad y Militar. Irán apareciendo nuevas carreras terminada la guerra de los Mil días, como Arquitectura, Enfermería, Farmacia, Ingeniería Química, Medicina Veterinaria, Odontología y Química, luego en 1936 se crea la sede de Medellín al incorporar la Escuela Nacional de Minas fundada en 1886, y en fecha no precisada se hace lo propio constituyendo la Sede de Palmira al crear la Facultad de Ciencias Agropecuarias a partir de la Escuela Superior de Agricultura Tropical fundada en 1934; y por último la Sede Manizales en 1948, al constituirse la Facultad de Ingeniería en el marco del proyecto de Universidad Popular creada por ordenanza de 1943. Pero la U.N. se ha venido cualificando a partir de la reforma más importante de su historia, emprendida en 1964 por José Félix Patiño, que reduce de 34 a 11 el número de facultades para crear solo tres grandes: las facultades de Ciencias, de Artes y Arquitectura y de Ciencias Humanas, con lo cual no solo abandona el carácter profesionalizante de la educación superior al incorporar las disciplinas para abatir la dependencia tecnológica, sino que con un presupuesto que se triplica logra hacer viable la investigación al modernizar los currículos, ampliar la planta docente, y dotarse de laboratorios y de otros equipamientos; razón por la cual entre 1967 y 1973, impulsa los primeros programas de maestría del país y en 1986 sus primeros doctorados en física y matemáticas. Y en cuanto a su expansión, con una visionaria política de fronteras constituye las sedes Amazonia, Caribe, Orinoquia y Pacífico, así: en 1989, crea la Estación Científica de Leticia como un pequeño centro interfacultades con funciones de investigación, docencia y extensión universitaria, que en 1994 se convierte en la sede de la Amazonia; similarmente, en 1997 a partir del Instituto de Estudios Caribeños crea en San Andrés la sede del Caribe, que cuenta hoy con Maestría en Estudios del Caribe y Maestría en Ciencias-Biología; en 1993 constituye en Arauca la sede de la Orinoquia con las Facultades de Enfermería e Ingeniería Ambiental, el Instituto Orinocense y el Laboratorio de Suelos, Aguas y Foliares; y en 1997 constituye la sede del Pacífico en Tumaco, que con el Instituto de Estudios del Pacífico desde 2008 se ha venido implementando. Y pese a su sesquicentenaria labor construyendo el proyecto de Nación, para el cual aplica desde el 2004 el 25% de sus recursos de inversión al financiamiento de la investigación misional, logrando generar el 28% de la producción científica colombiana y desplegar más de 10 mil proyectos de extensión en beneficio de 5 millones de compatriotas pertenecientes a comunidades vulnerables de las regiones más apartadas del territorio nacional, el presupuesto que le asigna la Nación únicamente le permite cubrir el 40% de sus necesidades, razón por la cual la estratégica institución que simboliza el Estado soberano colombiano tiende a desaparecer como institución pública al quedar condenada al perverso proceso de privatización al que se le somete. La U.N. de Manizales, gracias a su capacidad genera el 25% de toda la investigación del Eje Cafetero. Iniciando el año 2016, de 256 profesores con doctorado y 498 con maestría en las cinco universidades de la ciudad y Cenicafé, dicha sede poseía 107 doctores y 180 maestros, equivalentes al 38% de los 754 investigadores así titulados de las seis instituciones, seguida de la Universidad de Caldas con el 36%. Por grupos de investigación inscritos en Colciencias, de 143 que tiene Manizales, dado que la de Caldas cuenta con 60 grupos y la Nacional de Manizales con 47, ambas universidades públicas concentran el 75% de los grupos certificados. Gonzalo Duque-Escobar * * http://godues.webs.com … ENLACES U.N: Textos “verdes”. Geomecánica. Geociencias y Medio ambiente. Geotecnia para el trópico andino. Calentamiento global en Colombia. Cambio Climático en Caldas – Colombia. Colombia Tropical ¿y el agua qué? Eje Cafetero: Cambio climático y vulnerabilidad territorial. Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia. Museo Interactivo SAMOGA: 2001-2015. La U.N. en Manizales construyendo Ciudad y Región. A propósito de los 70 años de la U.N. Sede Manizales. Al aula, con “el proyecto cultural de la nación” por construir. Labor y proyección de la sesquicentenaria U.N. de Colombia. GONZALO DUQUE ESCOBAR: Books and Digital Documents …
- 8. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 8 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. …
- 9. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 9 Mapa del planeta Tierra. National Geographic. MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Cap 01 EL CICLO GEOLÓGICO GONZALO DUQUE ESCOBAR A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. 1.1. SOBRE LA GEOLOGIA La Geología es la ciencia que estudia el planeta Tierra en su conjunto, describe los materiales que la forman para averiguar su historia y su evolución e intenta comprender la causa de los fenómenos endógenos y exógenos. La unidad de tiempo en geología es el millón de años. El estudio de la Tierra de manera aislada fue objeto de interés en la antigüedad, pero la Geología como ciencia se inicia en los siglos XVII y XVIII obteniendo su mayor desarrollo en el siglo XX, donde diversas ramas de la Geología se encargan del anterior propósito. El escocés James Hutton (1726-1797) es considerado el primer geólogo moderno, por sus conferencias "Teoría de la Tierra para la Sociedad Real de Edimburgo" presentadas en 1785. En su ponencia, sostiene que la Tierra debería ser más antigua de lo que se suponía, pues no de otro modo las montañas pudieron erosionarse y los sedimentos formar en el fondo del mar las nuevas rocas que luego afloran a la superficie, donde se convierten en tierra seca; Hutton publica estas ideas en 1788, y luego una versión de las mismas en dos volúmenes, bajo el título “Theory of the Earth” (1795), con las cuales cambia radicalmente la percepción de la edad de la Tierra y el ciclo de las rocas. Más adelante el británico Charles Lyell (1797-1875) publica su famoso libro “Principios de geología” (1830) donde reafirma las anteriores ideas de que la Tierra era el resultado de procesos geológicos lentos y graduales, como: erosión, movimientos sísmicos, vulcanismo e inundaciones, teoría Uniformita opuesta a la tesis del Catastrofismo según la cual la el modelado de la Tierra se habría dado como consecuencia de grandes catástrofes. Posteriormente en la segunda mitad del siglo XIX, hubo varias estimaciones basadas en cálculos y en modelos físicos: una, de esa época en la cual el proceso de fusión nuclear no era conocido, soportado en la evolución estelar que justificaba el diámetro e intensidad actual del Sol, a partir de la contracción gravitacional de la nebulosa de gas y polvo primogénita; otra, partiendo de una supuesta separación de la Tierra y la Luna ocurrida al comienzo de su existencia cuando ambas eran masas líquidas, en la que usaba modelos de fricción mareomotriz; y una más que estimaba el ritmo al cual los océanos habrían acumulado sal, mediante procesos erosivos. Todas ellas estimaron de forma separada la edad de la Tierra, desde varias decenas de millones hasta cien millones de años. Pero en el siglo XX, gracias a la datación radiométrica, un nuevo método que permite asignar edades absolutas a las rocas en millones de años, al estimar inicialmente la edad de Tierra en dos mil millones de años, se abren otras perspectivas que desembocan en nuevas teorías sobre los procesos geológicos que han dado forma al planeta. Actualmente sabemos que la edad de la Tierra es de unos 4470 millones de años, y que la de los fósiles más antiguos se remonta a tan solo 3800 millones de años. La teoría de la tectónica global o de placas de los años 60 ofrece hoy explicaciones plausibles a la mayoría de los fenómenos y hechos geológicos tales como la formación de montañas, océanos, localización de volcanes y epicentros sísmicos, etc., quedando sin embargo algunos puntos oscuros por resolver. En la actualidad las ciencias geológicas están adquiriendo mayor importancia para enfrentar la escasez de materias primas y energéticas y los problemas ambientales. Esto exige el conocimiento profundo de la geología del terreno y el concurso de personal especializado en geología, geotecnia, geofísica y geoquímica, entre otras disciplinas y profesiones.
- 10. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 10 Los estudios geológicos son también necesarios en obras de ingeniería civil, como presas, autopistas y edificaciones y sobretodo en los trabajos relacionados con el ordenamiento del territorio y la conservación del medio ambiente. Para ilustrar los temas de los cuales trata la geología física, una buena herramienta es el ciclo de las rocas, el cual permite describir los principales fenómenos a los cuales están sometidos las rocas y los suelos. Este enfoque de la geología física servirá también como introducción al presente texto. 1.2. CICLO DE LAS ROCAS El magma da origen a las rocas ígneas y éstas (u otras) dan origen a los sedimentos; por su parte los sedimentos consolidados dan origen a las rocas sedimentarias. Pero las rocas sedimentarias (y las ígneas) dan origen a las rocas metamórficas y éstas a su vez pueden fundirse para producir magma. El ciclo también puede interrumpirse, como se ilustrará en la siguiente figura, con procesos que adelante se describen. Figura 1. El ciclo de las rocas. El magma se transforma en rocas ígneas y de éstas pueden generarse sedimentos, rocas sedimentarias o rocas metamórficas. Las rocas ígneas y sedimentarias dan origen a las rocas metamórficas y éstas al magma. Tomado de Geología Física, Leet y Judson. 1.2.1 El magma. Es un fluido rocoso incandescente compuesto principalmente de minerales tipo silicatos y óxidos fundidos. La Tierra está compuesta por un núcleo interior caliente, un manto que lo envuelve y una corteza exterior. La corteza que envuelve la Tierra sólida está compuesta por placas tectónicas de ambiente continental y oceánico. El magma se produce por debajo de la corteza y en el manto exterior del planeta, donde los materiales están sometidos a un flujo plástico de naturaleza convectiva. Así, el magma es un fundido natural a alta temperatura en el que participan principalmente 8 elementos: oxígeno (O8), silicio (Si14), aluminio (Al13), hierro (Fe26), calcio (CA20), sodio (Na11), potasio (K19) y magnesio (Mg12). 1.2.2 La cristalización. Por el enfriamiento del magma se forman diminutos cuerpos sólidos llamados minerales que tienen la tendencia a formar cuerpos cristalinos, por sus formas espaciales regulares de materia químicamente homogénea. Esas estructuras, fruto de la cristalización de soluciones magmáticas, son el resultado de la unión eléctrica de átomos, iones y moléculas, en un estado energético mínimo de máximo orden. En ocasiones el producto de la solidificación es amorfo, es decir, cuando los átomos, iones y moléculas del cuerpo no manifiestan una disposición regular.
- 11. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 11 Deben destacarse además minerales con formas granulares, laminares y fibrosas, y disposiciones de minerales alineados y cruzados, en un espacio tridimensional. Estos aspectos son determinantes en el comportamiento mecánico de las rocas. Por la compleja composición química del magma su cristalización no es uniforme sino fraccionada. Como las rocas que se derivan del magma tienen componentes minerales principalmente del grupo de los silicatos, conforme desciende la temperatura en el fundido, se forman silicatos en el orden siguiente: Primero los ferromagnesianos y las plagioclasas cálcicas, seguirán el feldespato potásico, la moscovita y por último el cuarzo (consideraremos el cuarzo como silicato y no como óxido). Esto se conoce como la serie de cristalización de Bowen. Las rocas están formadas por minerales; las texturas de las rocas ígneas dependen del tamaño, forma y disposición de los minerales que las componen, pero dicho tamaño depende de la velocidad de enfriamiento del magma; si el enfriamiento es lento, el mineral es grande y la textura será fanerítica (granulada); si el enfriamiento es rápido, los minerales serán pequeños resultando la textura afanítica; una textura combinada por cambios de velocidad de enfriamiento, en la que se muestran minerales grandes dentro de una matriz de minerales finos, es la textura porfidítica. 1.2.3 Rocas ígneas. Figura 2. Relieve de los Fondos Oceánicos: se observan las dorsales oceánicas (do), las fallas transformantes (ft), las llanuras abisales (lla) y fosas submarinas (fs), así como los arcos de islas (ai) y continentes emergidos (ce). Fuente La Tierra Planeta Vivo, Salvat.. En la Tierra existen dos ambientes geográficos de formación de rocas ígneas: el oceánico y el continental; por regla general en el oceánico estas rocas son ricas en minerales ferromagnesianos y se denominan rocas básicas o ultrabásicas y en el ambiente continental son ricas en minerales con abundancia de sílice y aluminio y se llaman rocas ácidas. Estas denominaciones se dan en función de la composición química de las rocas.Según la profundidad de formación, las rocas pueden ser plutónicas, cuando provienen del magma que se ha enfriado en el interior de la corteza; o volcánicas, cuando el magma se ha enfriado sobre ella. También puede ocurrir que el magma se enfríe próximo a la superficie, pero no sobre ella, conduciendo a rocas hipoabisales. Las plutónicas son de textura fanerítica, las volcánicas de textura afanítica, y las hipoabisales de textura porfidítica dado que su formación condiciona la textura a través de la velocidad de enfriamiento. Las principales rocas ígneas son el granito, entre las plutónicas, y el basalto entre las volcánicas; por regla general la primera de ambiente continental y la segunda de ambiente oceánico. En la Cordillera Central son frecuentes los granitos y en la occidental los basaltos. 1.2.4 Meteorización, erosión y transporte. Los sedimentos se explican por la meteorización, la erosión y el transporte de los materiales que conforman la corteza de la Tierra. La denudación es un proceso nivelador por el cual las rocas de los espacios de erosión nutren los espacios de sedimentación. Semejante proceso se corresponde con fuerzas de degradación de la superficie del planeta, a las que se oponen fuerzas de agradación que reconstruyen el relieve.
- 12. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 12 La meteorización o intemperismo, como condición previa a la erosión y al transporte, es la alteración del material rocoso expuesto al aire, la humedad o al efecto de la materia orgánica; existen dos tipos de meteorización: la mecánica, que alude a la desintegración del material y la química, a su descomposición. Hay otras formas de alteración que no son meteorización, como la alteración tectónica y la hidrotermal de importancia en el ambiente andino. Productos del intemperismo son: gravas, arenas, limos y arcillas, además de soluciones silíceas, carbonatadas y ferruginosas, entre otras. Estos materiales explican posteriormente la formación de los suelos de cultivo, también los suelos residuales, los suelos transportados y las rocas sedimentarias, todos ellos gracias a la meteorización que supone la destrucción de las rocas y minerales expuestos sobre la superficie debido a las fuerzas exógenas. La erosión es el proceso de desprendimiento de las unidades alteradas de la roca merced a agentes como el hielo, el agua y el viento; la gravedad no lo es. Estos mismos agentes ocasionan luego el transporte de los materiales desprendidos, para formar los depósitos sedimentarios, aprovechando la energía proveniente de la gravedad y del Sol. 1.2.5 Sedimentos. Son materiales rocosos, organismos muertos, sustancias químicas y otras sustancias acumuladas, fruto de la meteorización y alteración de las rocas, por la precipitación de elementos disueltos enla hidrosfera ola acumulación de materia orgánica en un medio continental o marino. Los procesos de denudación de la corteza suponen la erosión de masas emergidas. La energía la provee la gravedad y los movimientos de la tierra fluida a causa de la radiación solar, fuerzas sin las cuales no es posible el transporte de materiales por medios como aire y agua. Según el agente que lo transporta, el depósito recibe el nombre de coluvial, aluvial, eólico o glaciar; y según el lugar donde se encuentre, el depósito recibe el nombre de palustre, marino, lacustre o terrígeno. Algunos ambientes sedimentarios están situados dentro de los continentes como ocurre con el medio fluvial formado por la acumulación de partículas en el lecho y a ambos lados de los ríos, principalmente durante las crecidas, o el medio lacustre originado por el material sedimentado en el fondo de los lagos. Otros ambientes se localizan en zonas costeras y sus aledaños, entre los cuales citamos las playas y los deltas formados por sedimentos del río cuando termina su curso. Es, sin embargo, en el mar donde suelen darse los máximos espesores de sedimentos ya sobre la plataforma continental, sobre el talud continental o en la desembocadura de los cañones submarinos. El espesor de los sedimentos en las llanuras abisales es pequeño, para desaparecer en las vecindades de las dorsales. 1.2.6 Diagénesis y litificación. Cuando los sedimentos son sepultados tiene lugar todo tipo de procesos químicos y físicos que pueden conducir a modificaciones bastante radicales del material original. Con el término diagénesis se cubren todas esas transformaciones ocurridas a temperaturas y presiones relativamente bajas, en zonas no muy profundas por debajo de la superficie de la Tierra. Los tres procesos diagenéticos son la cementación, la consolidación-desecación, y la cristalización. Quizás el efecto más obvio de la diagénesis sea la transformación de partículas sueltas, sin consolidar, en una roca sedimentaria compacta y dura. Este es sólo uno de los aspectos de la diagénesis que se denomina litificación y como ejemplo de ella está la conversión de arenas en areniscas, arcillas en arcillolita y turbas en carbón. La consolidación y la desecación son los dos componentes esencialmente independientes de la diagénesis, el primero es de carácter físico mientras el segundo es más químico que físico, pero uno y otro en general avanzan paralelamente a lo largo de la diagénesis. La consolidación-desecación es un proceso que se explica con la litificación de las arcillas, cuyo producto final puede ser una roca sedimentaria llamada arcillolita; gracias a presiones litostáticas este material poroso e impermeable disminuye ostensiblemente su volumen, pierde agua y se endurece. La cementación es el proceso clásico de litificación de las arenas, tras su acumulación, por el cual se forma la roca sedimentaria llamada arenisca, donde la arena porosa y permeable admite coloides cementantes y soluciones con aglutinantes químicos. La cristalización se da, por ejemplo, en algunos depósitos de naturaleza calcárea, donde los intercambios iónicos producen el endurecimiento de la materia gracias a fenómenos de neocristalización y recristalización, obteniéndose como producto una roca sedimentaria del tipo caliza. Para algunos autores este proceso queda comprendido dentro del fenómeno de la cementación cuando se asume como proceso eminentemente químico. 1.2.7 Rocas sedimentarias. Las rocas sedimentarias más importantes por su abundancia y en su orden, son: la lutita, la arenisca y la caliza. Aunque las rocas sedimentarias constituyen una proporción muy pequeña del volumen de la corteza de la Tierra, son altas las posibilidades de encontrarlas en la superficie, donde tres cuartas partes de las rocas expuestas son sedimentarias. La Cordillera Oriental colombiana es fundamentalmente de naturaleza sedimentaria. Como los procesos que conducen a la formación de rocas sedimentarias están en funcionamiento en nuestro entorno, el examen de éste da los indicios de su formación. Si el entorno es costero, los sedimentos son variados y se van acumulando y sepultando para formar rocas. En un pantano de sal los sedimentos son de grano muy fino (lodos) y en la playa el sedimento es de grano arenoso; estos
- 13. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 13 dos escenarios muestran aguas tranquilas y entornos de alta energía y turbulencia respectivamente, que condicionan la calidad de la roca. Los diferentes tipos de rocas sedimentarias se relacionan a su vez, no sólo con los procesos de meteorización, sino también con la zona climática en que se formaron y con las diferentes partes del ambiente tectónico sobre las cuales pueden estar operando los procesos superficiales. Pero lo más característico de las rocas sedimentarias es su disposición en capas o estratos, donde el conjunto muestra algunos tipos de estructuras que reflejan el ambiente de formación. Volviendo a las rocas más frecuentes, tenemos que la lutita proviene de las arcillas y limos depositados en mares, lagos o lagunas; que la arenisca proviene de arenas, por regla general cementadas con minerales como calcita, dolomita y cuarzo; que las calizas son rocas de naturaleza calcárea, de origen químico u orgánico. Además, si las rocas sedimentarias como areniscas, lutitas y conglomerados (rocas clásticas) se forman fundamentalmente por la acumulación de partículas provenientes de otras rocas, también se forman rocas sedimentarias con materiales depositados que no son partículas de rocas transportadas mecánicamente, sino que pueden ser, o bien precipitados de disoluciones acuosas como es el caso de los yesos y sales, o bien rocas que se forman por la acción de organismos, como es el caso de los arrecifes, o por acumulación de caparazones de organismos muertos como muchas calizas. 1.2.8 Metamorfismo. Es el cambio de una clase coherente de roca en otra, gracias a un proceso que se da por debajo de la zona de sedimentación e intemperismo pero sobre la zona de fusión o producción de magma. Los agentes del metamorfismo son tres, y al menos dos de ellos siempre están presentes: temperatura, presión y fluidos químicamente activos. Las nuevas rocas así originadas sufren en la transformación mecánica, química o químico-mecánica un cambio en su estructura o en su composición mineral sin que varíe la química global. Existen tres series básicas de rocas metamórficas: en las zonas en las que la presión es mucho más elevada que la temperatura, donde se formarán rocas de alta presión; en la zona en que la temperatura es mucho mayor que la presión, donde se formarán rocas metamórficas de alta temperatura, finalmente, si en el lugar de formación la presión y la temperatura están equilibradas, darán a lugar a rocas de presión y temperatura intermedia. Las zonas que pueden dar lugar a rocas metamórficas son variadas y pueden estar tanto en el ambiente continental como en el oceánico. La Cordillera Central colombiana tiene un basamento fundamentalmente de constitución metamórfica. En la base de la corteza oceánica, algunas rocas podrían sufrir metamorfismo; en las dorsales se da una mayor temperatura gracias al ascenso del magma, favoreciendo la formación de rocas metamórficas. Las zonas de subducción también son ambientes propicios, como lo son a su vez las partes inferiores de la corteza continental o los espacios vecinos en las inmediaciones de las intrusiones ígneas que sufre la corteza superior al ascenso de magmas. 1.2.9 Rocas metamórficas. En la corteza la temperatura aumenta en promedio 33 C por Km. (1 C por cada 30 metros de profundidad), y la presión unas 1000 atmósferas cada 3 Km. (1 atmósfera cada 3 metros), por lo que a más de 200 C y 2000 atmósferas (6000 metros) se forman rocas metamórficas como las granulitas, eclogitas, gneises y esquistos. Algunas rocas son de alta temperatura y baja presión (dorsales oceánicas), o baja temperatura y alta presión (zonas de subducción). El entorno más frecuente en el que las rocas metamórficas están disponibles para el hombre, es la cadena montañosa en donde la erosión de una parte temporalmente engrosada de la corteza continental expone rocas ígneas y sedimentarias que antes estuvieron profundamente sepultadas pudiendo sufrir cambios mineralógicos en respuesta al incremento de presiones y temperaturas. Si se tratara de una roca sedimentaria que ha sufrido metamorfismo, tras un posterior proceso de meteorización que altere su composición química, con la presencia de agua pueden producirse silicatos hidratados y dióxidos de carbono para generar carbonatos. Más si el metamorfismo de las rocas sedimentarias comprende la producción de vapor de agua, dióxido de carbono y otras sustancias gaseosas excedentes, el metamorfismo de las rocas ígneas incluye por lo general la absorción retrógrada de los volátiles señalados, que son tomados de las masas sedimentarias que acompañan el proceso. Al clasificar las rocas metamórficas es indispensable describir la roca en términos de su textura y su composición química, así como de su mineralogía. Estos tres parámetros tienden a ser aplicados genéticamente, aunque pocas veces se pueda, decidir si una roca es metamórfica, ígnea o sedimentaria, pero sí con mejor aproximación si ella es ígneo-metamórfica o sedimentario-metamórfica, ya en atención a las facies minerales, a la textura que proporciona una valiosa escala de técnicas o a los distintos contextos que facilitan la asociación. Con alguna aproximación, las principales rocas metamórficas son: a partir de la lutita, y conforme aumenta la presión y la temperatura, la pizarra, la filita, el esquisto y el paragneis; a partir de la arenisca (cuarzosa), la cuarcita; a partir de la caliza, el mármol; a partir del basalto (o rocas afines), que es la vulcanita más abundante, la serpentina y la anfibolita, y a partir del granito, que es la roca plutónica más abundante, el ortogneis.
- 14. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 14 1.2.10 La fusión. Si pudiéramos ver el más espectacular de los fenómenos naturales, una erupción volcánica, obtendríamos la evidencia directa de la existencia de material rocoso fundido que surge del interior del planeta. El calor del interior de la Tierra es una consecuencia de su proceso de formación. Al observar la superficie del planeta son evidentes las transformaciones de su superficie: volcanes y terremotos coinciden y se extienden sobre las jóvenes cordilleras como una expresión en superficie de los procesos dinámicos que convulsionan al planeta en su conjunto. El colapso gravitacional de la nube de gas primogénita dejó como herencia la energía de acreción y la rotación del planeta. Su forma esférica por acción de su propia gravedad, es el resultado de una masa que ha sobrepasado cierto límite. A su vez la masa de gas y polvo primogénita venía siendo el fruto de materia reciclada en el interior de los astros en donde se cocieron elementos de diferente número atómico, incluyendo la formación de elementos radiactivos. La sismología es el método geofísico más revelador en lo que a contraste estructural en el interior de la Tierra se refiere. El estudio de la gravedad también proporciona interesantes observaciones, pues sus cambios reflejan faltas de homogeneidad laterales en la masa del interior del planeta. El magnetismo y paleomagnetismo de las rocas ha contribuido en mayor grado a la aceptación general del concepto de tectónica de placas. Si a estos datos se agregan los beneficios de la geoquímica y la astrofísica, podremos concluir en modelos físicos que expresen las capas más internas de la Tierra con su correspondiente composición estimada a partir de isótopos. Por razones térmicas y de presión, a gran profundidad las rocas son susceptibles de transformarse en magma. Un descenso de la presión obliga a la fusión de los materiales que a gran profundidad están sometidos a elevadas temperaturas. Por el gradiente geotérmico, en los primeros km. de la corteza, la temperatura es extremadamente alta, pero la presión será suficiente para que las rocas estén en su fase sólida; se requieren sismos y movimientos de la corteza para que se despresurice el medio y así, las rocas por calor se fundan. Otras fuentes de energía para la fusión de las rocas las proveen las corrientes de convección del manto, la fricción entre placas tectónicas y la presencia de elementos radiactivos. 1.3. LAS GEOCIENCIAS Y EL DESARROLLO DE COLOMBIA a- Nuestra riqueza: Colombia, es un país tropical que sobresale por sus riquezas culturales y naturales, dada la variedad de escenarios geográficos y su biodiversidad: con riesgo de mantener ese privilegio ocupamos el segundo lugar en biodiversidad en el mundo, puesto que, además de una tasa de deforestación del orden de 300 mil hectáreas anuales, hemos caído en riqueza hídrica del cuarto puesto al décimo séptimo entre 2000 y 2007, y al vigésimo cuarto en 2013; adicionalmente, 14 millones de colombianos no tienen acueducto y otros 19 millones carecen de alcantarillado. Imagen 1: Mapa Geológico de Colombia - INGEOMINAS (1996). En synmap.com. Iniciando la década, Colombia ocupaba el puesto 8 en producción de carbón, y el puesto 21 en producción de oro. Sus reservas indicadas de carbón se estiman entre 17 mil y 26 mil Millones de ton, 7 mil a 6,6 mil Millones de ellas medidas (8% a 10% ubicadas en la región andina), para una producción anual de 73.5 M ton. Según la Unidad de Planeación Minero Energética UPME del Ministerio
- 15. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 15 de Minas y Energía, cerca del 90% de los recursos y reservas carboníferas de Colombia se localizan en la Costa Atlántica, mientras los carbones coquizables, aptos para la metalurgia, están en el centro y oriente de la región andina, zona donde también existen semiantracitas y antracitas para usos industriales. El carbonífero de Antioquia, que se extiende hasta Quinchía y Riosucio es una extensa cuenca con reservas medidas de 90 MT, en la quede sobresale la subzona de Amagá – Sopetrán, y dentro de ella el sector Amagá-Venecia-La Albania. Hoy la producción de este carbón sub-bituminosos tipo A, supera el millón de toneladas por año. Entre 200 y 2012 el PIB minero-energético de Colombia, creció cerca de 6,7 veces: en 2012, cuando la cuantía llegó a cerca de U$ 55.400 millones: la participación mostró al Petróleo (67%) en primer lugar, lugar Gas (14%) y Electricidad (13%) en un segundo puesto, y luego el Carbón (35), los minerales metálicos (1,5%) y los minerales no metálicos (1,5%), en tercer lugar. La Inversión Extranjera Directa en el sector minero-energético, que en 2000 fue cercana a U$ 1.200 millones y en 2012 casi llegó U$ 16.000 Millones, mostró una participación que creció diez veces en IED de Colombia, al pasar del 6% al 60% entre 2000 y 2011. En el quinquenio 2000-2005, la producción media anual de los diez principales renglones del sector minero, según la UPME, fue: Oro, 33000 kg; Platino, 798 kg; Cobre, 8030 kg; Ferro-níquel, 43264 ton; Mineral de hierro, 625200 ton; Sal terrestre, 191200 ton; Sal marina, 309200 ton, Esmeraldas, 7496 Kquil; Carbón, 47 MT; Calizas, 9391 MT. En el año 2012, la participación del sector minero-energético que en el 2000 representaba el 8% del PIB, pasó al 14,8%, mientras que para ese mismo período los hidrocarburos, pasaron del 4% del PIB al 9%. Mientras que su participación en las exportaciones durante ese lapso de 12 años fue del 48%, en 2012, cuando las ventas alcanzaron el 66%, los renglones que mas aportaron fueron: Petróleo U$ 31.398 Millones, Carbón U$ 8.873 Millones y Electricidad U$ 92 Millones. El país no es petrolero: en hidrocarburos, de conformidad con su actual ritmo de explotación en un millón de barriles por día, Colombia tiene reservas de petróleo para 6,6 años y de gas para 15,5 años. Mientras al finalizar 2013 el balance de reservas de crudo fue de 2.445 millones de barriles, las de gas se situaron en 6.409 tera pies cúbicos (TPC). Ubicada en la interface de las Américas, Colombia cuenta con una fracción de órbita geoestacionaria, y posee dos océanos, con sus 2.900 km de costa, territorios insulares arrecifes de coral, ciénagas y manglares; también, con tres cordilleras, con sus altiplanos, sabanas valles interandinos, multitud de cuerpos de agua, variedad climática, selvas húmedas y secas, paramos, ríos y algunas de las zonas más lluviosas del planeta. En la altillanura oriental y en la costa norte, posee entre otros, valiosos recursos energéticos. La producción aurífera en Colombia, también ha sido notable: de 1994 a 2012 cuando el precio del metal crece más de nueve veces, la producción pasa de 20,8 ton a 49,1 ton anuales. En 2010 el país, con una producción anual de 53,6 ton equivalente al 1,2% de la producción mundial, ocupó el puesto décimo noveno entre los mayores productores de oro del orbe. A partir de información de Ramón Javier Mesa Callejas (2013), Investigador de la Universidad de Antioquia, entre las problemáticas del sector minero, están la falta de control ambiental, falencia que incluye actividades en áreas protegidas, y la falta de protección y seguridad para los trabajadores, máxime cuando la mayor proporción de las empresas cuenta con menos de 6 trabajadores y 1 de cada 4 hace aportes de salud, y la ilegalidad, puesto que entre 2008 y 2010, en 44% de los municipios del país ha existido minería ilegal o de hecho. Los departamentos de Córdoba (86%), Boyacá (69%), Risaralda (64%), Quindío (62%), Valle del Cauca (55%), Caldas (52%) y Antioquia (46%) tienen el mayor porcentaje de municipios con esa problemática, la que afecta en mayor proporción la explotación de materiales de construcción, y luego en del oro y del carbón mineral. Pero desde el punto de vista económico, la verdadera riqueza de una Nación, no radica en la disponibilidad y abundancia de materias primas, sino en la capacidad que tenga de transformarlas, incorporándoles valor agregado, una tarea que ni siquiera hacemos con el Café a pesar de haber desarrollado un clúster pero sólo centrado en la producción del grano. Según Mesa Callejas, en 2013, así como en el sector agropecuario el café representó el 7%, en el sector minero y de los combustibles, el 96% estuvo representado por petróleo (76%) y carbón (20%). b- El desafío El camino para construir la paz en Colombia, exige el ejercicio de un pensamiento crítico para resolver la inequidad, democratizar la democracia y dignificar la sociedad. El desarrollo sostenible de Colombia exige, además de más y mejor educación con C&T para cerrar la brecha de productividad y facilitar el empleo, atender la oferta y demanda ambiental (natural y cultural) del país, para lo que se sugieren una segunda expedición botánica y una segunda misión corográfica. Si el retraso rural es abrumador, también lo es la obsolescencia del sector industrial en Colombia. El país requiere aprovechar de forma sostenible sus recursos renovales, y lograr su transformación incorporándoles valor agregado en lugar de apostarle a la reprimarización de nuestra economía, al igual que con otros recursos no renovables donde urge implementar formas de explotación con responsabilidad ambiental, deben aplicarse modelos de desarrollo que prevengan enclaves económicos y prácticas mineras y petroleras soportadas en políticas empresariales de exclusión social. Esto, dado que con la bonanza minera el precio del “vil metal” ha venido opacando el valor fundamental de las aguas, la biodiversidad y la cultura ancestral, en ciertas formas y situaciones. Si la amenaza del cambio climático y la explotación insostenible de recursos acechan, cuando la exploración avanza por todos los rincones de la geografía colombiana, obliga a prevenir las consecuencia de una minería extractiva, en la que el oro y los hidrocarburos por cobra valor estratégico, y se convierten en objetivos clave para el crecimiento económico. De ahí la importancia de comprender integralmente dichos recursos, para lograr implementar procesos de extracción, transformación y mercadeo, sin generar conflictos de soberanía de Colombia, atropellar comunidades, deteriorar el medio ambiente y comprometer el recurso hídrico, el suelo y la biodiversidad que son el patrimonio de la nación, si lo que deseamos es el desarrollo.
- 16. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 16 En Colombia, donde la Ley ambiental y las políticas públicas ambientales se han acoplado más a los desafíos del mercado que a los retos de un desarrollo sostenible: agua y suelo, como soporte de la biodiversidad, son considerados recursos y no un patrimonio inalienable; además, habrá que añadir que, en la perspectiva temporal, no basta la redistribución del ingreso y de la riqueza, si la política es el desabastecimiento, ni el crecimiento económico si no se le da primacía de la formación del capital social. Finalmente, hoy, cuando en nombre del desarrollo, ciertas áreas sensibles ecológica y culturalmente vitales para algunas comunidades, se han visto amenazadas por proyectos mineros, macroproyectos y conflictos entre uso y aptitud del suelo, no podemos olvidar que la Tierra es un “planeta vivo”, en el que nuestras relaciones con ella, sólo son la consecuencia de las interacciones entre dos sistema complejos: el natural y el social. 1.4. EL INESTABLE CLIMA Y LA CRISIS DEL AGUA RESUMEN: Documento sobre las problemáticas sociales y ambientales relacionadas con el cambio climático y patrimonio hídrico en la Ecorregión del Eje Cafetero, elaborado para apoyar el Curso de Contexto en CTS de la Universidad Nacional de Colombia y las actividades cívico-académicas emprendidas con varias instituciones, entre ellas la Gobernación de Caldas y la Sociedad de Mejoras Públicas de Manizales en el marco de las actividades del autor relacionadas con el ordenamiento territorial. Imagen 2: Río Molinos, Villamaría, Caldas. COTELCO. Presentación Aunque la Ecorregión Cafetera, gracias a su ubicación mediterránea en el centro y occidente de los Andes más septentrionales de América, donde la interacción de la atmósfera de la zona ecuatorial y su conexión con el Pacífico y en menor grado con la altillanura y la Amazonía proveen un ciclo hidrológico dinámico, cuenta con un patrimonio hídrico abundante donde el agua puede convertirse en un notable factor de desarrollo y de bienestar social para la región, el avanzado estadio de deforestación de sus cuencas sumado a un modelo agroindustrial cafetero soportado en monocultivos, se constituye en una amenaza creciente como consecuencia del cambio climático. El Programa de Gobierno Caldas, Territorio de Oportunidades, Conocimiento e Innovación, contempla un programa integral como Estrategia de Adaptación ante el cambio climático, soportado en cuatro pilares: • Planes de adaptación al cambio climático en diferentes sectores (agrícola, pecuario, minero) • Programas de gestión ambiental en los diferentes municipios del departamento. • Investigación aplicada que permita la adaptación de semillas y cultivos al cambio climático. • Nuevas prácticas para sistemas agrícolas adaptadas a los efectos del cambio climático. Sol y cambio climático Aunque astrónomos y geofísicos soportados en correlaciones, pueden afirmar que cuando el Sol está tranquilo la Tierra permanece fría, aún no sabemos el por qué de los cambios de la actividad del Sol. Hubo una “pequeña glaciación” asociada a un periodo frío ocurrido entre 1550 y 1850, en el que se presentaron tres picos fríos (1650, 1770 y 1850), pequeña edad del hielo acompañada de lluvias que coincidió con un período de baja actividad en las manchas solares. Aunque solo podemos afirmar que la Constante de radiación solar, no es tan “constante”, de conformidad con los modelos heliofísicos, es el magnetismo de la atmósfera solar quien influye en la luminosidad del Sol, y por lo tanto en los cambios en radiación solar. Según Corpocaldas, de una extensión de 744 mil Ha, las coberturas verdes del departamento en 2010 eran: 163 mil Ha en bosques (22%), 265 mil Ha en cultivos (36%) y 300 mil Ha en pastos y rastrojos (40%), tres cuantías que cubren el 98% de su escarpado y deforestado territorio.
- 17. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 17 En cuanto al sistema subterráneo de Caldas, sobresalen las zonas de recarga de páramo y de la gran cobertura boscosa de la alta cordillera, o del extenso Valle del Magdalena y las regiones del Oriente caldense, donde la copiosa precipitación explica un recurso hídrico excedentario susceptible de aprovechamientos hidroenergéticos responsables. El patrimonio hídrico más comprometido del departamento, es el de la Cuenca del Rio Chinchiná para el caso de la Subregión Centro- Sur; pero también a nivel municipal existen potenciales problemas asociados al riesgo para el suministro de agua en Marmato y Riosucio, Salamina, La Merced y Filadelfia. Dicha vulnerabilidad asociada al déficit severo de agua, igualmente amenaza a Quinchía, Marsella, Apía, Balboa y Cartago, de conformidad con la información de Alma Mater y el SIR. Eventos extremos del clima andino El Niño y La Niña se explican por las anomalías detemperatura del Océano Pacífico, que se constituyen en freno para el desplazamiento natural y regular de la Zona de Confluencia Intertropical ZCIT, una franja de bajas presiones en la zona Ecuatorial que explica el clima bimodal colombiano. En los períodos de El Niño, las temporadas de invierno y verano del año son más secas para la zona andina colombiana, y más frecuentes e intensos los huracanes del Caribe. Durante La Niña, ocurre lo contrario: temporadas más húmedas a lo largo del año, con menos tormentas tropicales. Mientras para Colombia el fenómeno El Niño se manifiesta con un déficit de lluvias, en Perú y Bolivia lo hace con lluvias torrenciales. Aunque el desarrollo del fenómeno meteorológico del ENSO conocido como El Niño/La Niña es de carácter cíclico y comportamiento errático, a largo plazo la fuerza de este fenómeno puede cambiar como consecuencia del calentamiento global, generando eventos climáticos extremos como inundaciones o sequías en diferentes regiones del planeta. Al observar las dos últimas Niñas 2007/8 y 2010/11, pese a su condición intrínseca similar y calificación de sus niveles comomoderados, los efectos dejan ver una dinámica creciente del calentamiento global que anuncia consecuencias cada vez más intensas, tal cual lo advertimos en la segunda Niña al observar la Sabana de Bogotá convertida en una “Venecia” y la lista de 30 municipios colombianos como Gramalote, que afectados por las olas invernales, requieren reasentamiento, 20 de ellos fuera de su jurisdicción. Eventos de anomalía observados en intervalos anuales en la temperatura oceánica, se prevé para el futuro el incremento, según NOAA. Emisiones y efecto invernadero El efecto invernadero es causado por gases como el metano y dióxido de carbono, que se encuentran en la atmósfera. Estos y otros gases que permiten la vida en la Tierra, atrapan parte del calor del Sol que se refleja por el planeta. El calor atrapado por la atmósfera de la Tierra, mantiene la temperatura media global en +15º C Celsius; si se incrementa ese valor hasta 18º C, se causan fenómenos nocivos. En amarillo se muestra el efecto sobre la luz solar incidente; y en rojo, sobre la radiación infrarroja reflejada. Al cambiar la frecuencia de la radiación y no poder escapar, se genera el efecto de invernadero. Según el quinto Reporte de Emisiones presentado por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (2014), se necesita limitar el calentamiento a 2 °C, reduciendo las emisiones de efecto de invernadero al 2050, entre un 40% y 70% de los niveles de 2010. Ahora, en razón al calentamiento global, sólo tenemos 40 años para explotar nuestro carbón. Para no exceder el límite de 2°C antes del 2050, a nivel mundial habrá quereducir: el 80% del carbón, la mitad del gas y untercio del petróleo que se destina como combustible. Pero el carbón colombiano por ser de alta calidad, tendría uso preferencial para industrias de alto consumo energético: es un carbón duro, de alto poder calorífico y bajo contenido de azufre. Cambio climático: donde y cuanto Varios expertos en temas climáticos lanzaron alertas señalando que el acuerdo de la cumbre COP 21 de París es inconsistente con el objetivo de evitar que la temperatura del planeta no supere los 1,5º C. Para lograrlo, la economía mundial debería estar descarbonizada en 2050 y las emisiones deberían disminuir al menos un 70 % en 2050, respecto a los niveles de 2010. Si la temperatura rebasa los 1,5 grados la capa de hielo de Groenlandia desaparecerá completamente. Al subir la temperatura del planeta este siglo, entre 1,8º y 4º C de acuerdo a las características que presenten diferentes zonas, como consecuencia de la fusión de los glaciares también se incrementará el nivel medio de los océanos entre 18 y 59 centímetros dependiendo la cuantía de la gravimetría de cada lugar. Las cuantías esperadas para Colombia son del orden de +3º C en la Región Andina y de +4º C en nuestras regiones costeras y de la Orinoquia y la Amazonía; además de un incremento alto del nivel del mar en el Caribe. Cada variación en 1ºC en el régimen de temperatura media, altera la basa climática de los ecosistemas en 170 metros de altitud. Deforestación y agua subterránea Sabemos que en la región andina de Colombia, el clima es bimodal: cada año tenemos dos temporadas secas que parten desde los equinoccios (junio 21 y diciembre 22) y dos húmedas a partir de los solsticios (marzo 21 y septiembre 22). En el país, además de reforestar las cuencas andinas buscando la apropiación social de prácticas forestales y productivas no conflictivas, se debe hacer lo propio en la lucha contra la deforestación que aún cobra cien mil hectáreas por año en la región andina colombiana. En Colombia, donde el 31% del agua dulce está en acuíferos y el 29% en lagunas, hace falta una política pública para garantizar el carácter de patrimonio y de bien público, del agua subterránea. Si lo administrativo y técnico están al día, en la gestión falta la dimensión socioambiental.
- 18. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 18 Aunque en el país las cuencas hidrogeológicas con posibilidades de aprovechamiento abarcan el 74% del territorio nacional, según el estudio “Zonas hidrogeológicas homogéneas de Colombia” del IDEAM (2005), mientras el 56% de dicha área corresponde a la Orinoquía, la Amazonía y la Costa Pacífica, y el 31,5% a la región Caribe e Insular, sólo el 12,5% le corresponde a la Región Andina, que es la más densamente poblada. Las cuencas hidrogeológicas más utilizadas en Colombia, según dicho documento, son las ubicadas en el Valle del Cauca, Valles Medio y Superior del Magdalena y Cordillera Oriental; siguen en importancia por su uso, las del Golfo de Urabá, Golfo de Morrosquillo y departamentos de Bolívar, Magdalena, Cesar y la Guajira. Epílogo En Colombia, tras las experiencias del desastre de la erupción del Ruiz (1985) y del terremoto del Quindío (1999), durante la última década se fortaleció el Sistema Nacional de Prevención y Atención de Desastres. En la ecorregión, se deberán emprender políticas públicas para darle coherencia a las acciones ambientales y sociales del PCC, incluyendo el tema del calentamiento global. El sector agropecuario, deberá replantear el modelo agroindustrial cafetero desde la perspectiva ecológica implantando la agroforestería, y el ganadero las prácticas silvopastoriles para corregir el uso conflictivo del suelo. El actual Plan de Desarrollo, deberá Implementar las políticas de ciencia y tecnología previstas en el Plan de Gobierno de Guido Echeverri (2016-2019) imbricadas con la cultura para resolver la brecha de productividad que sume en la pobreza los medios rurales del departamento. Desarrollar dichas políticas públicas ambientales, será fundamental para lograr enfrentar la problemática del riesgo y del cambio climático, y para soportar la sostenibilidad en la responsabilidad ambiental. Manizales, Febrero 9 de 2016. 1.5. LAS CUENTAS DEL AGUA EN COLOMBIA Resumen: Con precipitaciones anuales promedio de 1.800 mm y unas 720 mil cuencas hidrográficas, Colombia alcanza una oferta de 7.859 kilómetros cúbicos de agua superficial y subterránea, de los cuales el 25% son las aguas de las escorrentías anuales; pero el país tiene severos problemas de calidad en la mitad de dicho patrimonio, dado el vertimiento de 9 mil toneladas de materia orgánica contaminante por año que llegan a los acuíferos y cuerpos de agua, proveniente del sector agropecuario y residencial, a las que se suman otras sustancias como las 200 toneladas anuales de mercurio proveniente de la actividad minera. Imagen 3. El agua en Colombia (ENA Colombia), en: www.ingenieria.bogota.unal.edu.co y http://sig.anla.gov.co Colombia, con 2.011 kilómetros cúbicos de aguas de escorrentía y 5.848 kilómetros cúbicos de aguas subterráneas, es reconocida por su potencial hidrológico: según el Estudio Nacional del Agua, ENA, nuestro rendimiento hídrico estimado en 56 l/s/km2, es 5,2 veces superior a la media mundial y 2,7 veces a la de América Latina; de ahí la necesidad de fortalecer el Sistema Nacional de Áreas Protegidas que alberga el 62% delos nacimientos de agua, ya que abastecen al 50% de la población y al 20% del sistema de generación hidroenergética. Mientras que por superficie, la cobertura de bosques del país llega al 53.5% y la de humedales al 2,7%, cada año deforestamos cerca de 300 mil ha, 100 mil de ellas en la región Andina, que con el 24% de la superficie continental y el 75% de la población, solamente posee el 13% de la oferta de agua superficial y subterránea. Es que la escasez del agua agravada por procesos de urbanización, cambios en el uso de la tierra y degradación ambiental, por una gobernabilidad débil, y por el costo económico de los frecuentes desastres naturales de origen climático, es un asunto político y social de gran importancia que igualmente nos afecta: en Colombia, con 24 grandes ciudades de las cuales Bogotá representa el 16 % de su población y con Cundinamarca el 26 % del PIB, en 2008 la participación del agua en el PIB nacional fue del 10% (incluido un 2% por la hidroelectricidad), además los costos económicos de la contaminación hídrica ascendieron al 3,5% del PIB, y según el Banco Mundial el costo oculto de la mala calidad del agua y de los servicios de saneamiento, podría ascender al 1% del PIB. Dada la problemática acentuada por el cambio climático, en el siglo XXI muchas sociedades deberán enfrentarse a la crisis ambiental del agua, y Colombia no será la excepción: en los años secos nuestra oferta hídrica ya se ha reducido el 38%, incidiendo con mayor
- 19. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 19 intensidad en áreas hidrográficas de baja eficiencia hídrica como La Guajira y sectores con el mayor factor de aridez en el Caribe y la región Andina. Además, en Colombia, donde la cobertura de agua potable alcanza 96% de las ciudades y 56% de las áreas rurales, de 1122 municipios de la geografía nacional, según la Defensoría del Pueblo 521 consumen agua sin tratamiento alguno, el 70% de ellos con riesgo para la salud y en el 21% sanitariamente inviable; y de 318 cabeceras municipales con amenaza de desabastecimiento, 265 se alimentan de corrientes de agua superficiales, 24 obtenida de pozos profundos y 25 de reservorios o soluciones mixtas. De ahí la importancia de la institucionalidad, para elevar la productividad del agua sin comprometer la sustentabilidad de los ecosistemas, máxime si se tiene en cuenta la deficiente capacidad de municipios y algunas CARS para enfrentar un sensible asunto que pasa por el cuidado de los páramos y humedales amenazados por la minería, por el vertimiento de mercurio contaminando aguas que alimentan poblados enteros, y por la pérdida de resiliencia del Magdalena agobiado por 135 millones de toneladas anuales de sedimentos en suspensión. Creado el Ministerio del Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible en reemplazo del Instituto Colombiano de Hidrología, Meteorología y Adecuación de Tierras HIMAT, aparece el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM que, desde su inicio, en 1995, se trazó como objetivos principales la necesidad urgente de conocer y estudiar la riqueza en agua del país, y el uso y las medidas de protección de nuestro patrimonio hídrico. Por fortuna ha logrado el IDEAM ir más allá de los intereses sectoriales, al poder alertar sobre el potencial desabastecimiento para algunos centros urbanos del país y entregar avances en cada versión del ENA sobre la interdependencia del patrimonio hídrico con la biodiversidad, el suelo, el subsuelo y la atmósfera, incluyendo enfoques fundamentales como el concepto de la huella hídrica, y abordando el análisis del comportamiento del ciclo hidrológico en el territorio nacional, contemplando cuencas hidrográficas, cuerpos de agua y aguas subterráneas. No obstante, el país está urgido de acciones y soluciones para enfrentar dicha problemática socio ambiental, en el marco de la adaptación al cambio climático. * [Ref.: La Patria. Manizales 2016.08.29] 1.6- BOSQUES EN LA CULTURA DEL AGUA Imagen 4. Mural sobre la Reserva Forestal Conrado Gómez Gomez o de la Cuenca de Río Blanco; obra del Maestro Luis Guillermo Vallejo. Fuente: Río Blamco, cuna de vida… RESUMEN: De no apurar la adaptación ambiental de la que habla el ambientalista colombiano Gustavo Wilches Chaux en "La construcción colectiva de una cultura del agua", preocupa lo que se vivirá en las siguientes temporadas invernales cuando de nuevo arrecie La Niña. Habrá que aceptar la crítica situación causada por el efecto del "pavimento verde" asociado a la grave potrerización de nuestras montañas, y también la problemática de los "pavimentos grises" constituidos por nuestros mayores centros urbanos. Tras haber caído el telón de La Niña 2010/2011 con legiones de damnificados y cuantiosas pérdidas en los medios urbanos y rurales, debe advertirse la urgencia de una reconstrucción que empiece por ordenar las cuencas. La Niña, esta vez significativamente superior a la media y por lo tanto una de las más intensas de las últimas décadas, como fenómeno que hace con El Niño un ciclo de comportamiento errático, regresará para hacer más húmedas las temporadas secas y de lluvias del singular clima bimodal de la región tropical andina colombiana. Y tras evaluar y proyectar grosso modo las elocuentes lecciones de las consecuencias de torrenciales aguaceros que han batido registros históricos en frecuencia e intensidad, de no apurar la adaptación ambiental de la que habla el ambientalista colombiano Gustavo Wilches Chaux en “La construcción colectiva de una cultura del agua”, preocupa lo que se vivirá en las siguientes temporadas invernales cuando de nuevo arrecie La Niña, de conformidad con lo ocurrido en este lustro y las dramáticas consecuencias de múltiples y variados eventos hidro-meteorológicos, que entregan para la historia de Colombia las aterradoras imágenes de inundaciones de poblados enteros en la Mojana y la Sabana de Bogotá, de los estragos de flujos de lodo como en Útica y del corrimiento de tierra que se llevó a Gramalote, a modo de inequívocas señales de que somos altamente vulnerables al desastre del calentamiento global. Y para la ecorregión cafetera, las inundaciones en La Dorada y La Virginia, la pérdida de las bancas de las vías principales para las transversales de Manizales y Armenia y de la red terciaria de las zonas rurales del Eje Cafetero, o la grave problemática de la cuenca
- 20. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 20 de la Quebrada Manizales, tres hechos que tienen en común la falta de una adaptación a la amenaza del calentamiento global, donde se reclama la declaratoria de zonas de interés ambiental en sectores críticos de los corredores viales y un ordenamiento de cuencas que le apunte a la planificación agrícola, al manejo de nuestras represas hidroeléctricas, al aseguramiento de fuentes hídricas, al debido uso del agua, y a la ocupación no conflictiva del territorio en lugares susceptibles a sequías, inundaciones y movimientos en masa. Entonces, para mitigar la vulnerabilidad del hábitat frente a las torrenciales lluvias invernarles, en principio debemos aceptar que dicha fragilidad está asociada a las condiciones que favorecen el descontrol hídrico y pluviométrico resultante de la tala de bosques, dada su doble función como reguladores de las precipitaciones y de los caudales; lo primero al descargar las nubes gracias a la condensación del vapor de agua, y lo segundo al retener la humedad resultante de las precipitaciones. De esta segunda función se nutren las aguas subterráneas y por lo tanto los acuíferos y manantiales, lo que reduce las escorrentías a tal punto que el caudal de los ríos puede ser casi el mismo en invierno que en verano. Y de la primera función, al tener bosques se moderará la intensidad de las lluvias al igual que su distribución a lo largo del año: quien penetra al bosque andino puede advertir en el ambiente húmedo de los musgos y en el fresco del follaje, la condensación del vapor de agua extraída de las masas de aire que trae la brisa diurna a transitar por ese ámbito. Pero si hemos deforestado las montañas, desde la cuenca baja cercana a los valles interandinos hasta la cumbre, no habrá posibilidad de condensación alguna, y por lo tanto se cargarán más las nubes en su tránsito hacia la cordillera, pudiendo a su paso generar precipitaciones a la altura de nuestras ciudades de montaña, chubascos que caerán a modo de aguaceros diluviales. En conclusión, para comprender mejor el impacto de haber destruido humedales, talado bosques y ocupado rondas de ríos y quebradas, y entender mejor la necesidad de reponer el bosque como fundamento para la estabilidad del medio biofísico, socioeconómico y cultural de nuestro entorno rural y urbano, habrá que aceptar la crítica situación causada por el efecto del “pavimento verde” asociado a la grave potrerización de nuestras montañas, y también la problemática de los “pavimentos grises” constituidos por nuestros mayores centros urbanos, cuyas escorrentías no están reguladas dado su sistema de alcantarillado directo carente de estructuras hidráulicas de almacenamiento y efecto regulador llevando de inmediato las aguas lluvias a las quebradas periurbanas, y abreviando como en el caso de las montañas desnudas los tiempos de concentración de las aguas para elevar sustancialmente los caudales, e incrementar con ellos la erosión hídrica y detonar flujos y deslizamientos en las zonas de pendiente, e inundaciones sobre valles y sabanas. [Ref: La Patria, Manizales, 2011, 05, 23] 1.7- EL ESTADO Y LA FUNCIÓN DEL SUELO URBANO EN MANIZALES Imagen 5. Piezas Intermedias de Planificación PIP, de Manizales. Secretaría de Planeación de Manizales. En:http://sociedadespacionaturaleza.wordpress.com No parece viable un ordenamiento que propenda por la sustentabilidad del medio ambiente urbano, mientras persistan en Manizales las dinámicas incontroladas de expansión de la frontera urbana, la distribución inequitativa de cargas y beneficios, la separación de costos y utilidades obtenidos de la actividad urbanizadora, y una estratificación de Ley altamente inconveniente, inequitativa y anacrónica, mediante la cual se otorgan subsidios y cobran contribuciones en función de la morfología urbana de la vecindad y de las características de la vivienda, y no de la realidad socioeconómica del ciudadano. Los planificadores, más allá de una perspectiva técnica opaca a los procesos socioeconómicos del hábitat, para el desarrollo de sus actividades deberían contar con elementos de política pública, que prevengan la especulación con el suelo urbano y garanticen la función social de la propiedad, en lugar de dejar las dinámicas urbanísticas a merced del mercado, olvidando asuntos vitales para decisiones que deberían redundar en el bienestar colectivo, en un modelo no conflictivo de ocupación del territorio, y en una propuesta de ciudad más verde y humanizada como lo propone el colectivo “Subámonos al bus del POT” desde la SMP de Manizales. Uno de los fenómenos que caracterizan el subdesarrollo, es la segregación espacial y social urbana a la que se refiere Samuel Jaramillo González (2010) de la Universidad de los Andes, definiéndola como “una característica no neutra de nuestras ciudades”, para la cual reclama una decisión política orientada a controlar las dinámicas espontáneas que produce el mercado asociadas a la especulación con el suelo urbano, y generar instrumentos de intervención del Estado útiles para prevenir ganancias no productivas
- 21. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 21 ocasionadas por el cambio de uso del suelo, como la apropiación de la plusvalía urbana por el municipio, la promoción estatal planificada de vivienda y la aplicación de cuotas de vivienda social a los urbanizadores. Aunque estén relacionados, “valor y precio” no son lo mismo: los bienes tienen un valor de uso que se asocia a la satisfacción que nos brindan, y al tiempo pueden o no poseer un valor de cambio, gracias al cual se intercambian con otras mercancías y se establece su precio en el mercado. Por ejemplo, el aire que tiene un considerable valor de uso, no tiene precio, como sí las mercancías que por ser bienes económicos que se venden, compran o intercambian. Desde Aristóteles, cuando alude a la reciprocidad y al talión, pasando por Adam Smith cuando se ocupa de las dinámicas del mercado y de la teoría de los precios, o por David Ricardo con sus ideas sobre la teoría de la renta de la tierra asociada a su productividad agrícola, hasta Marx con la teoría histórica y social del valor- trabajo, el pensamiento económico se ha ocupado del asunto para explicar precio y renta de la tierra. Si efectivamente el aire, aunque posee valor de uso, no posee precio toda vez que en él no se incorpora trabajo humano para su purificación y suministro, entonces al reflexionar sobre la naturaleza del precio de la tierra, dado que ella en sí no es un bien transformado, para el Profesor-Investigador Jaramillo, en el caso del suelo urbano la tierra tiene precio así no sea un valor en sí misma, gracias a la renta que genera en virtud del control que ejercen los dueños de los terrenos, sobre una condición suya indispensable para la producción y consumo del espacio construido, con lo cual los terratenientes se apropian de parte del valor producido socialmente por los agentes económicos que generan capital. Finalmente, si en Colombia la deuda histórica con el campesinado parte de que el Estado no ha controlado el régimen de propiedad de la tierra, ni usado con eficiencia herramientas como el catastro, la extinción del dominio y la reforma agraria, en nuestra ciudad la problemática del suelo advertida en procesos que acentúan las inequidades, como la fragmentación y renovación urbana, la presión sobre la selva andina, las zonas de riesgo de la periferia, deberíamos aplicar correctivos al mercado inmobiliario, densificar la retícula de la ciudad antigua, prevenir la propagación de los guetos urbanos y emplear a fondo instrumentos impopulares como el impuesto predial y la contribución de valorización, además de la recuperación de la plusvalía urbana ya aplicada en Pereira y no en Manizales. * [Ref.: La Patria, Manizales, 2014.09.1] 1.8. NO TODO LO QUE BRILLA ES ORO Resumen: A diferencia de una minería artesanal y limpia que puede coexistir con la minería industrializada subterránea, cuando se practica con responsabilidad social y sin comprometer biomas estratégicos, la mega minería y la minería ilegal, son dos flagelos que amenazan el frágil ecosistema andino en la Ecorregión Cafetera. Imagen 6. Minería ilegal, río Ovejas. Juan Bautista Díaz. El Tiempo 13.02.2015. El “vil metal” como se le llama al oro cuando se usa como medio de pago, que si hace una década se cotizaba a U$600 la onza hoy cuesta el doble, desde épocas coloniales ha sido uno de los principales motores económicos del país: si en el siglo XVI la Nueva Granada producía el 39% el oro del mundo, y hasta el siglo XX Colombia participaba con el 30%, hoy con 56 toneladas por año ocupa el puesto decimocuarto a nivel mundial y el segundo en Sudamérica, después de Perú (151). Además, para el caso de Caldas que con 1,8 toneladas por año aparece en el sexto lugar de Colombia, el municipio productor por excelencia es Marmato, cuyas regalías por tal concepto suman $1.639 millones, cuantía más de veinte veces superior a lo que generan los demás municipios juntos. Ahora, si en Colombia existen dos grandes empresas que controlan el 12% de la producción: la Mineros conformada por Colpatria, la Corporación Financiera Colombiana y otros socios menores, y la Gran Colombia Gold de Canadá, pero la mayor proporción estimada en el 80% del oro del país es de la minería ilegal, entonces, en nombre de esta actividad empresarial, a las fuentes de agua del país se vierten 200 toneladas de mercurio al año, 100 de ellas en Antioquia, y también en la Depresión Momposina donde los ríos Cauca, Cesar y San Jorge desaguan al río Magdalena, convergen las aguas servidas llevando el mercurio de 1.200 minas de aluvión y los vertimientos de la Región Andina donde habitamos el 70% de los colombianos. Además, en razón a la mirada utilitarista de multinacionales blindadas por una ley que desampara a los colombianos, o de la máquina devastadora de la informalidad cooptada por el “para-estado”, esta actividad extractiva se ha venido constituyendo en una severa amenaza para los ecosistemas andinos ubicados en los departamentos de mayor producción de oro en Colombia: basta examinar los procesos de deforestación en el Amazonas y el Chocó, los intentos de arrasar santuarios como el páramo Santurbán y de perforar por el “oro negro” en Caño Cristales, cuando no la criminal degradación del paisaje en el Bajo Cauca con la destrucción del humus, y las charcas de mercurio y cianuro, herencia de uno de los negocios más fructíferos de los últimos tiempos: el oro. En Marmato, el cuarto municipio más viejo de Colombia (1537), un verdadero enclave económico dado el contraste entre su elevado PIB per cápita para unas NBI mayores al 30%, y donde las reservas auríferas tras 100 km de perforaciones exploratorias han pasado
- 22. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 22 a 11,4 millones de onzas de oro, pese a haber sido objeto temprano de la intervención del Estado desde la Misión Boussingault (1822- 1831) que eleva la eficiencia de la explotación en un 25%, y de haber contado desde 1980 con la presencia de Ecominas -luego Mineralco- como ente administrador de las minas en representación del ministerio de Minas y Energía, se tiene que de las 500 minas de socavón, la mitad concentrada en el Cerro el Burro, únicamente 121 tienen título, entre estas 103 propiedad de la Gran Colombia Gold. Si en el precioso poblado de Iván Cocherín, guacheros y pequeños mineros que en medio de minas ilegales cuya legalización no está a su alcance técnico ni económico, al no encontrar oficio empujados por la necesidad van tras los socavones abandonados asumiendo los riesgos que conlleva la informalidad mientras sus mujeres, niños y mayores deben recurrir al mazamorreo en aguas contaminadas, entonces qué podremos esperar en La Colosa o Cocora y Tolda Fría, donde la sudafricana Anglo Gold Ashanti o la canadiense Río Novo han puesto el ojo para explotar oro a cielo abierto, sin importar el equilibrio ambiental de esta barrera natural protectora del PNN de los Nevados, ni la sobrevivencia de especies emblemáticas como el cóndor y la palma de cera. Razonablemente, nuestra Sociedad de Mejoras Públicas previendo la amenaza sobre ecosistemas y el agua, como defensora del territorio y de la vida al conocer lo que está ocurriendo en la quebrada La María de la Vereda Montaño de Villamaría, vecina a la Reserva de la Chec y afluente directo del Río Chinchiná cuya cuenca comparte con Manizales, ha logrado la suspensión provisional de la Mina Tolda Fría. [Ref.: La Patria. Manizales, 2016.05.23]. . 1.9- ESPERANZA Y ACCIÓN EN LA HORA DEL PLANETA Imagen 7. Visión nocturna de la Tierra: http://www.solounplaneta.com Millones de personas de todo el mundo, convocados por el Fondo Mundial para la Naturaleza para celebrar la quinta versión de La Hora del Planeta que se celebra el último sábado de marzo de cada año y que consiste en un apagón voluntario, hemos apagado las luces y electrodomésticos durante una hora como una señal de compromiso de la sociedad civil para tomar acciones contra el cambio climático. Y lo hemos hecho porque creemos que esta clase de iniciativas puede resultar eficaz para crear conciencia pública, prácticas de adaptación ambiental y mitigación de la amenaza, siempre y cuando con el concurso de un Estado responsable y previsivo y del sector productivo y empresarial, sea acompañada desde la sociedad civil con acciones de complemento que siembren valores y desencadenen verdaderos procesos que propendan por la reforestación de cuencas, recuperación de humedales, preservación de la biodiversidad y respeto a la vida, además de prácticas culturales que favorezcan el acondicionamiento del hábitat, la cultura del reciclaje, la producción limpia, y la racionalización de los hábitos de consumo, entre otros aspectos. Sin una base conceptual de soporte para una campaña educativa en la cual se incorporen conceptos claros y valores, mediante los cuales comprendamos por lo menos nuestra relación con la problemática ambiental y las consecuencias del cambio climático como fenómeno del que somos el primer eslabón en la solución pero también el blanco seguro de sus fatales consecuencias, el objetivo de este acto simbólico vivido en la noche que pasa cuando conmemoramos año por año La Hora del Planeta, no resultaría viable dado que las soluciones fácilmente palidecerían frente al insaciable apetito de un modelo económico que restringe su aporte a los necesarios beneficios de la eficiencia energética y de la optimización de los procesos de producción, salvo que esta sociedad logre comprender la importancia de reducir el despilfarro de recursos que supone el desmedido hábito del consumo que propone el mercado. A pesar de que el cambio climático se reconoce ahora como el mayor reto ambiental para la humanidad, y de que su ocurrencia resulte aceptada por la comunidad científica internacional así sus reales causas sean discutidas, de no empezar por la educación gravitan dudas sobre la viabilidad de aunar esfuerzos coordinados, suficientes y permanentes entre todos los actores sociales, buscando emprender acciones concertadas y coordinadas entre sectores económicos, instituciones públicas y organizaciones civiles, así se reconozca la fuerza de las campañas mediáticas como la de anoche, donde la acción propuesta que parte de un deseo individual que converge temáticamente, logra configurar una plataforma que lo unifica y convierte en una idea fuerza para perseguir un objetivo único. Esto es, esas acciones colectivas más allá de los logros mediáticos, exigen procesos educativos de tipo formativo e instructivo. Si bien en campañas soportadas por la Internet y medios de comunicación masivos pueden hacer carrera desde asuntos triviales hasta otros tan fundamentales como éste del calentamiento global, aludimos a la educación dado que lo que está en juego ahora no sólo pasa por los problemas del consumo de energías fósiles y de los niveles de emisión de CO2 como asuntos propios de modelo de desarrollo en curso, sino también por el terreno de la cultura y del equilibrio de los ecosistemas, donde debe profundizarse y sensibilizar a la población en temas que se involucran con dicha problemática en el marco de un desarrollo sostenible: los derechos de los seres vivos, la relación entre el Estado y la economía, y la responsabilidad de los actores sociales. Así que esta nueva jornada a favor del medio ambiente denominada La Hora del Planeta, posiblemente convertida ahora en el movimiento global de mayor convocatoria jamás organizado, si bien no puede solucionar nada por sí misma, logra ser un símbolo necesario que a modo de reivindicación y gracias a la sinergia con la contundencia de los desastres causados por el calentamiento global, aunque resulte demasiado tarde también puede detonar un cambio siempre y cuando abramos la puerta de la dimensión educativa para desencadenar procesos que hagan viable una acción conjunta, que desde la sociedad civil valore la austeridad y la vida, desde la acción del Estado privilegie la planeación previsiva y solidaria, y desde el sector empresarial tome la senda de la producción limpia y la responsabilidad social.
- 23. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 23 Desde el OAM, Ed. Circular RAC 604 1.10. EJE CAFETERO: CONSTRUCCIÓN SOCIAL E HISTÓRICA DEL TERRITORIO A continuación, una visión sobre los procesos de construcción del territorio y las determinantes económicas, ambientales y sociales de desarrollo regional en el denominado Eje Cafetero de la República de Colombia. Explorando el territorio Estas tierras mediterráneas del centro occidente de Colombia, que ligan cordilleras con volcanes nevados y valles intertropicales, y que marcan los plegamientos de los Andes más septentrionales de América, fue explorada en el sector occidental desde mediados del siglo XVI, por Jorge Robledo cuando funda Anserma (1539) en tierras de la nación de los Ansermas, y a Cartago (1540) en tierra de Quimbayas; y por el naciente, por Gonzalo Jiménez de Quezada, quien funda a Mariquita (1551) y Victoria (1553) en tierras de Panches, Gualíes y Marquetones. Abatida y menguada la población indígena y saqueadas sus riquezas durante la Conquista, ya en la Colonia se concentran las actividades antrópicas en dos frentes: uno para la explotación del enorme potencial minero en algunos ríos y montañas, introduciendo la esclavitud negra a las áreas de Marmato, Supía, Arma y Victoria, donde merece destacarse la fundación del Real de Minas de Quiebralomo en 1540 convertido en centro esclavista; y el segundo, para el estudio de la biota de la Nueva Granada en Mariquita, gracias a la Expedición Botánica encomendada a Mutis como punto central de las propuestas ilustradas de Carlos III, para hacer de América un proyecto rentable para España (1). Imagen 8- Camino de madera de Edouard Andre en Geografía pintoresca de Colombia, y Champan por el Magdalena, en Revista Credencial. Desde el siglo XVI, cuando las provincias del Nuevo Reino alcanzan a abastecer el 39% del oro mundial, además de iniciarse la construcción de la defensa amurallada para Cartagena de Indias, al hacerse evidente la necesidad de fortalecer el gobierno local, se instituye en 1717 el Virreinato de la Nueva Granada con capital en Santafé. Mientras la minería en la provincia del Cauca que aportaba 70% del precioso metal, se soportaba en la esclavitud de negros e indígenas; en la de Antioquia, que aportaba 20%, el modo de producción era fundamentalmente mediante el trabajo del minero independiente. Ya en los albores de la República, estando las tierras del sur de Antioquia hasta el Quindío y las montañas de la Mesa de Herveo pertenecientes al Tolima Grande, despobladas e inconexas a sus centros provinciales, aprovechando su condición apta para actividades agropecuarias y mineras, parten corrientes migratorias de la denominada colonización antioqueña que, tras un encierro de doscientos o más años, expulsados por la pobreza y atraídos por sueños y oportunidades llegan a estos lares, generándose un fenómeno social tan importante para nuestra historia, como lo fueron la Revolución de los Comuneros y la Independencia. Luego de la ocupación de baldíos de Antioquia entre 1770 y 1874, la colonización, que avanza por las tierras selváticas de la vertiente occidental de la Cordillera Central sobre las que existían títulos de propiedad colonial, conduce a enfrentamientos entre colonos y representantes de la Concesión Aranzazu y de la Concesión Burila. No obstante, las expediciones se establecieron en colonias y fundaron pueblos como Sonsón en 1800, Abejorral en 1805, Aguadas en 1808, Salamina en 1825, Santa Rosa de Cabal en 1844 y Manizales en 1849, los que a su vez sirvieron de puntos de partida para avanzar a otras zonas, repartir las tierras y fundar poblados. Y de tales conflictos entre colonos y Concesiones, y entre aparceros y latifundistas, cuenta el historiador Valencia Llano (2000) (2), que “los terratenientes avanzaban con sus brigadas de asalto -inspectores, jueces, guardianes, levitas, alcaldes, leguleyos-, iban destruyendo cultivos, arrasando las cementeras; incendiando casas”. De la subsistencia a la acumulación Finalizado el primer período presidencial de Tomás Cipriano de Mosquera (1798-1878) quien impulsó la navegación de vapores por el Magdalena, la apertura de caminos y las mejoras de los servicios de correo, entra el General José Hilario López al poder, cuando la República se prepara para declarar la manumisión de 16 mil esclavos (1852). Entonces, se da una emancipación temida en los grandes feudos de las provincias de Popayán y Cauca y en las grandes minas de Antioquia, Chocó y Barbacoas, y se proponen cambios fundamentales como la ley agraria, la separación de la Iglesia y el Estado, la libertad de prensa y la federalización de la República. (3). A medio siglo de haberse perdido la importancia comercial alcanzada por Honda durante la Colonia como nodo de la navegación del Magdalena en el camino que parte desde Barranquilla con destino a Bogotá, Antioquia, el Cauca y Quito, consecuencia de la apertura de puertos sobre el Pacífico en Guayaquil, Tumaco y Buenaventura, y del camino establecido por Nare, surge Manizales como el poblado más estratégico de la provincia sur del Estado de Antioquia; entonces esta aldea que se desarrolla sobre una retícula con
- 24. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 24 centro en la plaza mayor, va emergiendo al ritmo de la arriería, al tiempo que se va desarrollando un bahareque de tierra, constituido por un una mezcla de estiércol de equinos y limos inorgánicos aplicados sobre una esterilla de guadua, dispuesta sobre una armadura de tallos de la misma Bambusa. Durante esta segunda media centuria que cierra el Siglo XIX, luego de duros años de trabajo empleados por los colonos con la esperanza de hacerse a la tierra como medio de subsistencia, y buscando el ascenso social, Manizales pasa a ser el teatro de las confrontaciones armadas de 1860, 1876 y 1884 entre los estados de Antioquia y Cauca, donde el necesario aprovisionamiento de las tropas favorece una economía de subsistencia. Para 1876, la población de la aldea de bahareque y tapia pisada llegaba a 10 mil habitantes y la del país a unos 3 millones. Entre tanto, la promisoria economía del fértil valle del río Cauca, donde se esperaba el beneficio de obras como el Ferrocarril del Cauca, se fue a pique como consecuencia de la inestabilidad política de estas guerras civiles. Pasado este difícil período, las pequeñas fincas de pan coger del área entre Quindío y Manizales, que se laboran bajo el modelo de producción familiar, se siembran ahora con propósitos comerciales, primero en caucho y posteriormente en café, dando origen a un sistema económico y social diferente al de peonaje y haciendas característico de los grandes predios de los estados de Cundinamarca y Cauca, fundamentado en el trabajo asalariado, ya que con la colonización del siglo XIX, al establecerse el principio de “la tierra para quien la trabaje”, se crean las bases para un modo de producción capitalista.(4) El grano de oro para el desarrollo Imagen 9- Puente de hierro sobre el Gualí, en Honda, Tolima, y Marmato, Caldas. Fuente: banrepcultural.org Los habitantes de la “Tierra del café” poseen una cultura donde inciden determinantes de la caucanidad y de la antioqueñidad, relacionados con los modos de producción de la minería de la Colonia y de la actividad agraria del siglo XIX. Si en el caucano gravitaron el modo esclavista en la minería y el feudal en la hacienda terrateniente, en el colono venido de Antioquia la nueva caficultura será una actividad minifundista soportada en el trabajo asalariado de pequeños propietarios, donde la cultura se enriquece con el aporte del caucano de clase media caracterizado por sus imaginarios de libre pensador, lo que forja una sociedad laboriosa y emprendedora en este territorio cafetero, y una economía que florece durante los primeros setenta años del siglo XX. Así, en una perspectiva socioambiental, los habitantes de este territorio antes denominado Gran Caldas, heredan en su cultura imbricada profundas trazas de la racionalidad propia dela tierra del hacha y la ruana, y de la mentalidad abierta y liberal de la caucanidad que impulsa al ciudadano no vinculado a la tierra ni a la minería, hacia el comercio y la producción manufacturera. Aunque Manizales aparece al empezar la transformación política y social de Colombia (1849), Pereira se funda cuando Mosquera da la guerra con Ecuador por Tumaco (1863), y Armenia surge al detonar en Santander la guerra de los “Mil Días” (1899-1903). Si bien las fechas de fundación de estas tres ciudades intermedias conurbadas de la tierra del café, emplazadas sobre los abanicos aluviales son del período republicano, el mayor esplendor de la región apenas se vivió en la década de 1920, gracias al impacto de los ferrocarriles y cables cafeteros, donde el café y estos medios 20 veces más eficientes en costos y en tiempo, que la arriería, para sacar el preciado grano, aparecen como fuerzas motrices del poblamiento del centro-occidente colombiano. (5) Para entonces cambia la fisonomía de Manizales, un pequeño poblado que empieza a tener aires de ciudad gracias al surgimiento de una arquitectura ecléctica, en la que participan estilos victorianos, italianos y afrancesados, al tiempo que el nuevo modelo urbano abandona el trazo de la retícula ortogonal española para seguir las curvas de nivel a lo largo de la escarpada topografía; e igualmente, los numerosos periódicos y tertulias de la capital, anuncian una corriente de intelectuales y artesanos. En Colombia, Carlos Eduardo Pinzón (1874-1925), en la década de 1920 alcanzará a exportar cerca de 35% del café colombiano, tras abrir el mercado de los Estados Unidos. Ahora, habiéndose constituido el café en el motor del desarrollo nacional, dicho empresario antioqueño pudo apoyar el Cable Aéreo Manizales-Mariquita, obra construida por los ingleses entre 1912 y 1922 para cruzar la Cordillera Central previniendo los impactos del nuevo canal interoceánico, y encontrar en el puerto de Honda la salida al Caribe transitando el Magdalena; y también hace lo propio el emérito comerciante promoviendo el Ferrocarril de Caldas como apéndice del Ferrocarril del Pacífico. Inaugurado el Canal de Panamá en 1914, Buenaventura que respondía por 8% de las exportaciones del país, con el impacto del tren y la obra del istmo, pasa a mover 32%.(6) Igualmente, gracias al café, se da la explosión de la navegación por el Magdalena. La importancia del “grano de oro” será fundamental, primero para encontrar la viabilidad del Departamento de Caldas que se crea en 1905, al haberse constituido Manizales en un próspero poblado de 25 mil habitantes –Medellín llegaba a 60 mil–, y segundo, por lo que se apreciará en la década de 1920 cuando el meridiano económico de Colombia pasa por esta ciudad, convirtiéndola en fuente de divisas para la industrialización del país, condición que le permitió reconstruirse luego de los devastadores incendios de 1922, 1925 y 1926. Comités para el desarrollo y caturra para la crisis
- 25. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 25 Aunque el antiguo Caldas apenas surge en 1905, tras la reforma territorial de Rafael Uribe Uribe (1859-1914), en cuestión de nada se pasa de una economía de subsistencia y de grandes empresas de arriería que le apuntan al mercado nacional, a otra de acumulación con ferrocarriles y cables aéreos que buscan los puertos marítimos. Gracias al café, la nueva sociedad empieza a conocer los beneficios de un cultivo de pequeña superficie con alto efecto distributivo del ingreso, con un modo de producción capitalista, lo que tendrá validez hasta la década de 1970. Pero en 1927 se funda en Colombia la Federación Nacional de Cafeteros, institución que mediante los Comités logra irradiar los beneficios de la caficultura al campo, aportando y cofinanciando la construcción de caminos, acueductos, puestos de salud, redes eléctricas y escuelas rurales. Son los tiempos de la chiva y el yipao, en los que la economía y la vida de las comunidades de los pequeños pueblos y caseríos de las veredas de nuestra región, resultan pujantes, por lo menos hasta 1970 cuando llega el caturra con los efectos de una revolución verde, cuyos paquetes tecnológicos y financieros no pudieron ser asimilados por los campesinos propietarios: la consecuencia, sus tierras pasaron a manos de comerciantes y profesionales; entre tanto, aquellos con solo dos años de escolaridad en promedio, migran a la ciudad, justo en momentos en los cuales la reconversión tecnológica cafetera presenta mayores exigencias laborales y empieza a modificar la estructura de productividad y costos. (7) Y conforme la población se va polarizado sobre el eje Manizales – Pereira – Armenia, y el centralismo que desde la crisis de 1929 termina clonándose en las provincias, se facilita la escisión del Gran Caldas al crearse los departamentos de Risaralda y Quindío en 1966, al tiempo que la economía empieza un proceso acelerado de tercerización, y se da el ocaso de la sociedad industrial. Además, en la medida en que se ha venido conurbando el territorio vecino a las capitales cafeteras, la racionalidad agropecuaria en la tenencia de la tierra va cambiado, por otra relacionada con los potenciales usos del suelo urbano, a la vez que cambia el mapa de la caficultura colombiana, al desplazarse la producción a otras regiones, donde los bajos costos asociados a una menor productividad resultan viables frente a la crisis de precios del café. Aquí vale la pena señalar que en materia de infraestructura, la región presenta diferencias y asimetrías profundas: de un lado, están las áreas urbanas de las capitales y municipios cercanos a estas, donde se concentra la infraestructura y el ingreso; y de otro, las zonas rurales lejanas a las capitales conurbadas, menos equipadas y en las cuales cambian las condiciones relativas, según se trate (a) de zonas cafeteras donde el transporte rural ha cumplido una función esencial como catalizador de la reducción de la pobreza, dada la alta densidad de su red vial, o (b) de las cuencas altas donde la baja densidad poblacional y la precaria conectividad del territorio afecta poblados rurales aislados, como Marulanda (Caldas) y Pueblo Rico (Risaralda). De esta particular circunstancia, el Quindío ha podido sacar ventaja al tener integrado su territorio, lo que no Caldas ni Risaralda. De la segregación a la integración En la última generación -25 años-, la población de las tres capitales del Eje Cafetero ha crecido así: 41% en Manizales, 96% en Pereira y 60% en Armenia; incremento que pone en evidencia la asimetría en los niveles de conectividad interna y externa de los tres núcleos urbanos. Mientras la región en los tres departamentos cuenta con cerca de 2,2 millones de habitantes, los problemas de empleo y migración a pesar de su posición geoestratégica, indican que la ventaja asociada a su ubicación de privilegio en el denominado “Triángulo de Oro de Colombia”, está inexplotada al no haber conformado entre las capitales cafeteras una ciudad región, no haber complementado sus economías, ni implementado un sistema integrado de transporte interurbano eficiente para desarrollar un mercado interno importante con economías de escala. Ahora, con las autopistas de la Montaña, y al Valle del Cauca, la ventaja del Eje Cafetero para la integración de la gran conurbación entre Cali y Medellín dependerá de la conformación o no de esa ciudad región entre las capitales cafeteras, para no palidecer y en conjunto lograr mayores beneficios, en especial si también se da la conexión del sistema férreo, con el Ferrocarril Cafetero propuesto entre La Dorada e Irra como articulador transversal del sistema de carga de la Región Andina conectando el Altiplano a la hidrovía del Magdalena y a los dos mares de Colombia. (8) Hoy, los nuevos desarrollos urbanos aún por implementarse en los planes de ordenamiento territorial del país, deben propender por la integración hacia adentro y hacia afuera de los núcleos urbanos. Esto es, las ciudades deben conformar sus áreas metropolitanas, e interactuar articulando funciones que armonicen con sus mejores competencias y las de los municipios periféricos. Este es un imperativo para las ciudades intermedias conurbadas, que para no palidecer deben integrarse para formar un clúster con base en tres elementos: que las economías entre los centros urbanos en lugar de competir se complementen, que las distancias entre dichos centros se reduzcan a menos de tres horas, y que los centros que interactúen tengan el mismo nivel de relevancia. Pero el reto de Manizales debe empezar por ordenar y reconvertir su industria, orientándola a tres líneas específicas, sobre las cuales todavía no existe una conciencia empresarial: uno, a industrias de alto valor agregado con densidad tecnológica asociadas a las economías digital, verde y naranja; combinando para el efecto la producción de bienes y servicios en TIC, en biotecnologías y en creatividad, que hagan uso del transporte aéreo en un aeropuerto que supere las limitaciones regionales, tal cual lo propone Aerocafé extendiendo su pista para operar como aeropuerto “low cost” y de carga pesada complementando a El Dorado y al José María Córdoba, asumiendo funciones de nodo aéreo transoceánico; dos, a industrias que satisfagan el mercado nacional, renglón para el cual fueron concebidas cuando imperaba el modelo de sustitución de importaciones; y tres, a industrias químicas de base minera que deben ubicarse del lado de la materia prima y no del consumidor, las cuales pueden hacer uso de un corredor logístico que busque los mares, como el que se propone con la hidrovía del Magdalena y con el Ferrocarril de Occidente saliendo desde el Km 41 a Urabá y Buenaventura. Y para cerrar, una mención a tres proyectos estructurantes que han quedado en este aparte: uno, el Ferrocarril Cafetero, un tren de montaña entre La Dorada y el Km 41 que integre la Región Andina para estructurar el sistema de transporte de carga de Colombia; dos, el Aeropuerto del Café con pista de 3800 ma 4k m para lograr impactar la región y hacer viable el Paisaje Cultural Cafetero, dado que Matecaña siempre estará limitado a aviones de mediano alcance; y tres, un puerto profundo en el Pacífico concebido en el marco del eje interoceánico Urabá-Cupica. El primero supone construir el nuevo Túnel Cumanday perforado en las granodioritas estables vecinas a Cerro Bravo, para que al articular esa vía férrea al Tren de Occidente se pueda movilizar a menor costo un contenedor entre
- 26. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 26 Bogotá y Buenaventura, y se facilite la salida del carbón andino al Pacífico colombiano. El segundo, como medio aéreo fundamental para resolver la condición mediterránea del Eje Cafetero, con vuelos transoceánicos llegando a bajo costo a Asia, Norte América, Europa y el Cono Sur; y tercero, la construcción de un canal interoceánico seco por el Atrato antioqueño en el Chocó biogeográfico, como paso logístico en la interface de los dos océanos de la economía planetaria; con lo cual habrá que prever un desarrollo urbano en Urabá. (9) Retos y enfoques para la agenda Es evidente que la sociedad de hoy reclama un Estado que debe implementar políticas sectoriales, culturales y educativas en el nivel local, atender con urgencia los desafíos ambientales y de pobreza e inequidad, y de paso erradicar la corrupción y adecuar de forma coherente el ordenamiento territorial, de conformidad con la oferta cultural y natural de las regiones, y en atención a su problemática social y ambiental. Pero sabemos que estos no son los tiempos de la sociedad industrial de ayer, del Estado solidario que expande sus beneficios gracias a los postulados keynesianos, ni de unas fuerzas productivas soportadas en procesos intensivos en mano de obra. Ahora son los tiempos de la sociedad del conocimiento, en la cual la estructura del empleo ha cambiado. Ahora, en el caso de Colombia, cada vez más transmutada por la tecnología y donde el conocimiento ya alcanza el mayor protagonismo entre los factores de producción, el Estado ha quedado al servicio del mercado y, por lo tanto, de espaldas a las grandes necesidades de una Nación, a la que la pobreza y la fragmentación social y espacial imponen otras prioridades. Luego, si el nuevo empleo que ya no se basa en destrezas manuales y fuerza muscular, sino en el desarrollo de competencias intelectuales y sociales, para articularlo a procesos intensivos en tecnología, deberá soportarse en la educación y la investigación, implementando otro modelo educativo que desarrolle el talento humano, la creatividad y la inteligencia social y emocional, como factores requeridos para el emprendimiento y la innovación. (10) Además, para cerrar la brecha de productividad entre los medios rurales y urbanos, urge emprender un desarrollo educativo y cultural que haga factible una reconversión del sector agropecuario, orientada hacia modelos de producción limpia, en la que saberes, conocimientos, aprendizajes y experiencias se integren a un desarrollo social y cultural de una región como la del Eje Cafetero, para la cual se debe re-significar y re-elaborar el conjunto de símbolos y valores que le da soporte a su identidad como territorio biodiverso, mestizo y multicultural, así: en la Alta Cordillera de nuestra ecorregión los símbolos de la identidad se relacionan con el pasillo, el páramo, el bahareque de tabla, el sombrero aguadeño y la ruana de Marulanda; en el Magdalena Centro, con la navegación por el Magdalena, la Expedición Botánica, el bunde y la guabina, el rancho de hamacas y la subienda de nicuros, bagres y bocachicos; en Marmato, Supía y Riosucio, con la cultura indígena de las comunidades Embera y Umbra, y con la minería del oro y el carbón, nutrida del significativo aporte de las comunidades afrodescendientes, y con los currulaos en esta tierra de artesanías, panela y café. Existe más novela y poesía en el oro que en el café. (11) Finalmente habrá que desarrollar las competencias de la región expresadas en su potencial cultural y natural, y en la propia identidad haciendo uso del civismo, tal cual lo registra la historia de la ciudad que mediante él se ha sobrepuesto a los incendios, terremotos y erupciones volcánicas, para no sucumbir frente a otras acciones mucho más devastadoras como la pérdida de valores, que trae como consecuencia la corrupción ya casi institucionalizada, lo que explicala despiadada acción humana sobre los bienes comunes o públicos. Al fin de cuentas, la civilidad es el valor supremo de la cultura urbana. (12) * EDITORIAL Revista Summa Iuris. Vol. 5, Núm. 1 (2017) Universidad Católica Luis Amigó. Referencias • (1) Jorge Arias de Greiff (1993). La astronomía en Colombia. Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y naturales. • (2)Valencia Llano, A. (2000). Colonización: Fundaciones y Conflictos. Agrarios. Recuperado de http://albeirovalencia.com/ • (3) Duque Escobar, Gonzalo (2016) PCC 2011-2016: desafíos de un patrimonio sustentable. Chinchiná, • (4) Marco Palacios (2002). El Café en Colombia 1850 a 1970. Una historia económica, social y política. http://banrepcultural.org/blaavirtual/economia/fondos-abiertos/el-cafe-en-colombia-tercera-edicionn • (5) Duque Escobar, Gonzalo (2016Eje Cafetero y Transporte Intermodal. In: Reunión del Comité de Ecorregión Eje Cafetero. Alma Máter. • (6) Duque Escobar, Gonzalo (2015) El desarrollo urbano y económico de Manizales. • (7) Absalón Machado C (2001) El café en Colombia a principios del siglo XX. In: Desarrollo económico y social en Colombia: siglo XX. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/2531 • (8) Duque Escobar, Gonzalo (2015) ¿Para dónde va el Magdalena?: In: III Foro público Honda. • (9) Duque Escobar, Gonzalo (2017) Plataformas Logísticas y Transporte Intermodal en Colombia. • . In: Conferencia para la SAI y la CCOA. Medellín y Rionegro. • (10) Duque Escobar, Gonzalo (2014) Elementos para la construcción de una visión del desarrollo de Caldas. • (11) Duque Escobar, Gonzalo (2015Manizales: El futuro de la ciudad. In: Cátedra de Historia Regional de Manizales, BAT. U de Caldas. • (12) Duque Escobar, Gonzalo (2016) Guerra o Paz, y disfunciones socio-ambientales en Colombia. • Revista Civismo SMP Manizales, Colombia. *** Lecturas complementarias Ciencias naturales y CTS.
- 27. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 27 El conocimiento es producto de una práctica humana con reglas establecidas y las ciencias naturales cuyo objeto es el estudio de la naturaleza, no afirman cómo es la naturaleza, sino que explican lo que observamos en ella. Aquí nos ocupamos de las ciencias naturales: el dominio de los sistemas rígidos comprende las ciencias físicas y parcialmente las ciencias de la vida, pero no las ciencias del comportamiento y las ciencias sociales, que son del dominio de los sistemas flexibles. La ciencia a su vez, diferencia la ciencia básica de la aplicada, siendo ésta última la aplicación del conocimiento científico. La Tecnología surge entonces al incorporar nuevas ideas científicas a las actividades prácticas de la producción, a la técnica. Otro elemento fundamental a considerar en las relaciones entre ciencias naturales, tecnología y sociedad, es el de las nuevas tendencias: la Globalización de la economía, Las Restricciones Ambientales, y la Globalización de la cultura, para examinar los problemas del desarrollo y del subdesarrollo. La conjunción Medio ambiente & Ciencias naturales, se comprende mejor cuando el concepto de medio ambiente involucra a la Naturaleza y a la Cultura. Ver: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/3157/cts-ondas.pdf Ciencia y tecnología en la sociedad del conocimiento. Desde las disciplinas tradicionales resulta utópico intentar la solución a las profundas problemáticas del mundo actual. Hoy, tanto los procesos de construcción de un territorio dado, como su contexto social, económico y ambiental, resultan más complejos. Requerimos además del diálogo de saberes, del concurso de la propia ciencia y tecnología con sus herramientas para obtener de ellas una aproximación a las posibles soluciones. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/8652/gonzaloduqueescobar.201176.pdf Eje Cafetero: fortaleza minero-industrial y posibilidades agropecuarias Fortalezas del Eje Cafetero relacionadas con sus potencialidades agropecuario y valioso inventario minero, que le dan soporte a los elementos fundamentales del Plan Industrial Minero y a nuevas opciones declústeres regionales agropecuarios, en momentos en los que seperfila uncrecimiento de la oferta energética local en el oriente caldense y la implementación de modos de transporte más eficientes como la navegación por el río Magdalena. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/9693/gonzaloduqueescobar.201222.pdf Un contexto para el puerto de aguas profundas en Tribugá, Colombia. Introducción. - Algo de historia del transporte. - El transporte y el PIB en Colombia. - Los modos de transporte en Colombia: transportes carretero, férreo, fluvial, aéreo, marítimo y oceánico. - El mundo de los contenedores. - El Canal del Suez y el Canal de Panamá: dos atajos. - El Pacífico colombiano: Tribugá y Buenaventura. . Ver en: https://godues.wordpress.com/2018/07/06/un-contexto-para-el-puerto-de-aguas-profundas-en- tribuga-colombia/ Significado y desafíos del regreso del tren Ahora que regresa el tren a La Dorada, las autoridades del sector deberían revaluar las políticas del transporte de carga, donde resulta evidente que antes que poner a competir ferrocarril, carretera y rio a lo largo del Magdalena, en lugar de desarrollar el Ferrocarril Cafetero y el Corredor Férreo del Cauca uniendo a Buenaventura con Urabá. Con esta configuración, se puede hacer viable un sistema intermodal de carga en Colombia, siempre y cuando se parta del presupuesto de que no solo el desarrollo sino también la rentabilidad de la hidrovía y los ferrocarriles, obliga a implementar la locomotora del carbón andino para asegurar la carga en ambos modos. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/57686/significadoydesafiosdelregresodeltren.pdf … ENLACES SOBRE CALDAS. Aerocafé… cómo, qué y por qué. Aguadas: esplendor entre neblinas y pasillos. Anserma puntal del occidente por sus raíces Umbra. Anotaciones a las vías de Caldas. Área metropolitana de Manizales. Caldas en la biorregión cafetera. Corredor Bimodal Cafetero. Cultura y Turismo en Caldas. Chinchiná Siglo XXI. Eje Cafetero: fortaleza minero-industrial y posibilidades agropecuarias. El desarrollo urbano y económico de Manizales. El Río Grande, su ecosistema y la hidrovía. El territorio del río Grande de la Magdalena. El territorio caldense, un constructo cultural. Ferrocarril Cafetero: un tren andino para integrar el territorio. Investigación estratégica en el PNN de los Nevados. La Ciudad Región Pereira – Manizales. La Dorada como nodo intermodal de carga. La sed de los cafetos. Manizales: intervención y uso del suelo urbano. Manizales: un diálogo con su territorio. Neira: entre la ruralidad y la ciudad región. Minería en la ecorregión Cafetera. Navegando el Río Grande de la Magdalena. Noroccidente de Caldas: un territorio forjado en Oro, Panela y Café. Opciones de Caldas en medio ambiente, cultura y territorio. Pensilvania, la “Perla del oriente” caldense. Perfil ambiental de Manizales y su territorio. Precedente promisorio para la crisis del Eje Cafetero. Problemáticas y potencialidades de Manizales y Caldas. Retrospectiva histórica de la minería en Marmato. Río Blanco, cuna de vida… Riosucio mestiza e indígena. Salamina patrimonial y emblemática. Samaná, tierra de agua y miel. Subregiones del departamento de Caldas: Perfiles. Supía: 475 años bajo la tutela del cerro Tacón. UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga. Yuma, el río de Colombia impactando el territorio. …
- 28. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 28 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. …
- 29. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 29 El rayo y el relámpago. Gordon Garrad .Sciencie P.L. MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Cap 02 MATERIA Y ENERGÍA GONZALO DUQUE ESCOBAR A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. 2.1. INTRODUCCION El estado físico de los cuerpos desde el punto de vista clásico, es: sólido, líquido y gaseoso. Figura 3. Estados de la materia. El cambio de estado recibe los nombres que señala el diagrama. Los estados son tres: sólido, líquido y gaseoso. En el estado sólido la materia tiene un volumen determinado y una forma fija; en el líquido tiene también volumen fijo pero no así una forma determinada y en el estado gaseoso no tiene volumen fijo ni forma determinada. Los gases son menos densos que los sólidos y que los líquidos. De manera muy general, el contraste de densidades entre sólidos y líquidos es bajo, permitiendo afirmar que sus densidades son relativamente iguales. Los cambios de fase entre los diferentes estados son los de la figura 3. 2.1.1 Conceptos Antiguos sobre la materia. Tales de Mileto (Grecia, 640 a 547 A. C.), tomaba como pieza angular de la materia el agua. Demócrito de Abdera (Tracia, 460-357 aC.), decía que lo único eterno e inmutable era la materia, susceptible de descomponerse en corpúsculos indivisibles llamados átomos. Aristóteles de Estagira (384 a 322 A. C.), propuso un esquema tan perfecto que, aunque permitió el desarrollo de la ciencia en su momento, paradójicamente la retardó hasta el siglo XVII, cuando irrumpieron los alquimistas.
- 30. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 30 Figura 4. Los elementos aristotélicos: en mayúscula los 4 elementos y en minúscula las propiedades que se unen para formarlos. Adaptado de Química, J. De Dios Martínez. Según Aristóteles la materia puede tener las siguientes propiedades: fría o caliente y húmeda o seca; en ninguna pareja de estados hay estados intermedios; si unimos dos de estas propiedades podemos obtener los cuatro elementos básicos de la materia, así: de frío y húmedo el agua, de caliente y seco el fuego, de caliente y húmedo el aire, y de frío y seco la tierra. La quinta esencia, o el éter, será el quinto elemento, propio del reino exterior donde está lo inmutable. Aunque no eran claros los conceptos de gravedad y densidad para explicar la caída y flotación de los cuerpos, se procedía a decir que la tendencia de la Tierra era a desalojar el elemento agua y a su vez el agua al elemento aire. El aire estaría siempre por encima de los tres elementos restantes por tener mayor levedad que ellos, pero por debajo del fuego. De esta manera los cuerpos con mucha gravedad se precipitaban en los fluidos y los cuerpos con mucha levedad flotaban en ellos. Cuando el método inductivo se impone sobre el método deductivo y la comprobación sobre la demostración (siglo XVII), la ciencia despega nuevamente en lo que se conoce con el nombre de El Renacimiento, cuyo máximo exponente es Galileo Galilei (1564-1642), fundador de la ciencia moderna. 2.1.2 Conceptos actuales sobre la materia. Según Albert Einstein (1879-1955), en su teoría de la Relatividad, materia y energía son dos aspectos de una misma cosa; este concepto permite comprender mejor que el átomo es divisible. Las partículas elementales, que lo constituyen todo, clasificadas por sus interacciones, son 24 con sus correspondientes antipartículas: seis leptones (electrón, tau, muón y sus correspondientes neutrinos), seis quarks (arriba, abajo, cima, fondo, extraño y encantado) y doce bosones (gravitón, fotón, ocho gluones, y las partículas Z y W). Estas partículas elementales tienen masa, excepto el fotón y el gravitón. Existen cuatro fuerzas fundamentales en la naturaleza: la gravedad asociada a los gravitones, es de enorme alcance y actúa en una sola dirección - es la más tenue -; la electromagnética asociada a los fotones, es de gran alcance y actúa en dos direcciones; la interacción fuerte asociada a los gluones, es de corto alcance, liga al núcleo atómico y supera en dos órdenes a la fuerza electromagnética; la interacción débil asociada a las partículas Z y W, es la tercera en intensidad y de corto alcance, y explica la radioactividad. Análisis cada vez más detallados ponen de manifiesto que las diferentes fuerzas de la naturaleza son en realidad manifestaciones de muy pocas -tal vez una- fuerzas fundamentales. Todas las interacciones conocidas pueden reducirse en último término a las cuatro formas señaladas. Cuadro 1. Las fuerzas de la naturaleza. Academia Norteamericana de Ciencias, Washington, 1986. 1. Electromagnetismo (Fza Eléctr. y Fza Magnét. Maxwell, 1860) 2. Fuerza nuclear débil Fuerza Electrodébil Para dos fuerzas (Weinberg, Salam 1967) Teoría de la Gran Unificación (1980) para tres fuerzas Teoría de la Súper Unificación para las cuatro fuerzas 3. Fuerza nuclear fuerte 4. Gravedad
- 31. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 31 El electromagnetismo y la fuerza nuclear débil, si bien difieren mucho en su modo de actuación, son en realidad dos aspectos de una misma fuerza electrodébil unificada. Resultados recientes parecen indicar que la fuerza nuclear fuerte, también de carácter muy distinto, puede incluirse a su vez en este esquema en una teoría de gran unificación (GUT), faltaría sólo incorporar la gravedad, como se muestra en el siguiente esquema. Los quarks forman protones y neutrones. La tercera fuerza explica la unidad de los protones en el núcleo atómico mientras la segunda fuerza explica cómo el núcleo captura a los electrones (las cargas iguales se repelen y las cargas contrarias se atraen). El electrón, el protón y el neutrón tienen masa; en el electrón la carga es -1, en el protón es +1 y en el neutrón es 0. La masa del protón, similar a la del neutrón, es 1840 veces la del electrón. La materia se compone de átomos, éstos de electrones, protones y neutrones. Los átomos son la unidad más pequeña de un elemento y poseen masa y carga eléctrica. En el átomo normal el número de electrones y protones es igual. Un ion es un átomo desequilibrado por la vía de los electrones; si es de carga positiva recibe el nombre de catión, pero si ella es negativa, será anión. Un isótopo es una forma alterna de elementos y se produce desequilibrando un átomo por la vía de los neutrones. En el hidrógeno no hay neutrones; en los átomos de elementos livianos, el número de neutrones y protones es igual; en los pesados el número de neutrones supera al de protones. Los elementos se combinan para formar compuestos. En estado natural, conocemos 92 clases de elementos (del hidrógeno al uranio), los demás son artificiales; en estado ambiente solamente dos elementos son líquidos (bromo y mercurio). Los compuestos son combinaciones de átomos de elementos, y la molécula es la unidad más pequeña de un compuesto. Los elementos más allá del uranio son artificiales. 2.2. CONSTANTES EN LA TEORIA FISICA Debemos distinguir entre aquellas magnitudes que son constantes simplemente porque no cambian, y las constantes universales fundamentales. La masa de la Tierra, por ejemplo, es aproximadamente constante, pero existen otros planetas con masas muy diferentes a la de la Tierra. Por otra parte, la masa de todos los electrones es la misma, independientemente del lugar que ocupan en el Universo. El número de constantes universales verdaderamente fundamentales que conocemos es, en realidad, muy pequeño. A continuación se muestra una lista de constantes fundamentales que determinan en gran medida las características esenciales de la mayor parte de las estructuras físicas conocidas. Muchas de estas características son notablemente sensibles a los valores de las constantes y a determinadas relaciones numéricas aparentemente accidentales entre ellas. Hay que señalar que la constante de Hubble y probablemente la constante cosmológica no son en realidad constante, sino que varían a escalas de tiempo cosmológicas y que la constante de Boltzmann y la permisividad del vacío son meros factores de conversión entre dos sistemas de unidades. Tabla 1. Lista de constantes fundamentales y magnitudes derivadas Nombre Numérico Símbolo Valor (Unidades SI) Carga del protón e 1,60 x 10-19 Constante de Planck h 6,63 x 10-34 Constante gravitatoria de Newton G 6,67 x 10-11 Velocidad de la luz C 3 x 108 Masa en reposo del protón Mp 1,67 x 10-27 Masa en reposo del electrón Me 9,11 x 10-31 Constante de la fuerza débil Gw 1,43 x 10-62 Constante de la fuerza fuerte Gs 15 Constante de Hubble H 2 x 10-18
- 32. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 32 Constante cosmológica A <10-53 Relación cósmica fotón/protón S 109 Permisividad del vacío 8,85 x 10-12 Constante de Boltzmann K 1,38 x 10-23 Wagoner & Goldsmith. Horizontes Cósmicos, Labor, 1985. La Tabla anterior también contiene la constante de Boltzmann, que es un factor de conversión entre unidades de energía calorífica y temperatura; además incluye la masa del electrón y la del protón, pero no la de los quarks -en el estado actual de nuestros conocimientos no se sabe cuáles son las partículas elementales -. 2.3. MACROESTRUCTURAS Para considerar la materia a gran escala, el parámetro fundamental es la temperatura, porque ella determina que los cuerpos sean sólidos, líquidos o gaseosos. Si la temperatura de una molécula es T, su energía térmica media será aproximadamente KT, de forma que el requisito para la solidez es KT Eátomo (estado de menor energía del átomo de hidrógeno, valor equivalente a unos 10-18 julios), si suponemos que la energía de unión molecular se debe aproximadamente al 10% de la energía de unión atómica. La siguiente tabla muestra los niveles principales de la jerarquía principal de nuestro Universo, en donde los números están aproximados a la potencia de 10 más próxima. El tiempo característico representa la menor duración necesaria para que el sistema pueda transmitir información apreciable o sufrir cambios estructurales de importancia. En los cuatro primeros casos se señala el tiempo que tarda la luz en atravesar el sistema. En los sistemas biológicos y sociales se anota el tiempo de reproducción o de crecimiento. Para las estrellas se da el tiempo de vida medio, pero para otros sistemas ligados gravitatoria mente es más apropiado el tiempo de caída libre. Para el átomo es el tiempo orbital del electrón y para el Universo su edad. Tabla 2. Escalas de Estructuras. Sistema Tamaño (m) Característica estructural Masa (Kg) Tiempo característico (seg) Gravedad cuantizada 10-35 Estructura esponjosa 10-8 10-43 Quarks, leptones <10-18 Partículas elementales ? <10-26 Partículas nucleares 10 –15 Unión de quarks 10-27 10-24 Núcleo 10-14 Unión de partículas 10-25 10-23 Átomo 10-10 Núcleo y electrones 10-25 10-16 Molécula 10-7 Unión de átomos 10-20 103 Célula viva 10-5 Orden complejo 10-10 103 Forma vida avanzada 1 Organización 102 109 Ciudad 104 Orden social 1011 109 Montaña, Asteroide Planeta 104 105 107 Irregular Predominio gravitatorio 1012 1024 1013 104 Estrella 109 Reacciones nucleares 1030 1017 Sistema planetario 1011 Estrella y planetas 1030 108 Cúmulo estelar 1018 Ligado gravitatoriamente 1035 1015 Galaxia 1021 Núcleo y brazos espirales 1041 1016 Cúmulo de galaxias 1023 Ligado gravitatoriamente 1043 1017 Universo 1026 Uniformidad 1053 1018
- 33. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 33 Paul Davies. El Universo Accidental, Salvat, 1985. 2.4. TRABAJO Una tortuga y una liebre de igual masa, que recorren la misma distancia, realizan el mismo trabajo y consumen la misma energía, pero la tortuga lo hará con menor potencia que la veloz liebre. Podemos hacer una evaluación de la energía que se consume en diferentes procesos naturales, observando la siguiente escala (aproximada) de crecimiento exponencial. Tabla 3. Escala de energía involucrada en diferentes fenómenos. Magnitud Fenómeno 102 ergios 1 seg de luz de luna en la cara. 108 ergios una cerilla encendida. 1012 ergios camión a gran velocidad, deslizamiento de tierra 1018 ergios impulso inicial de un cohete Atlas, una avalancha 1020 ergios la primera bomba atómica. Un rayo. 1024 ergios bomba de hidrógeno. Terremoto destructor 1028 ergios calor que pierde la Tierra en un año. 1032 ergios calor recibido por la Tierra durante un año. 1036 ergios giro de la Tierra sobre su eje. 1040 ergios calor del Sol en un año o una rotación de la Tierra sobre su órbita. 1048 ergios explosión de una estrella supernova. Adaptado de Boot y Fitch: La Inestable Tierra y de Atlas de lo Extraordinario: Fenómenos Naturales, Ediciones del Prado. En la escala anterior podemos ubicar la magnitud de eventos naturales catastróficos como un rayo, un terremoto, una avalancha y un deslizamiento. Un ergio es una dina a lo largo de un cm. Un julio equivale a 10 millones de ergios. Los eventos de mayor siniestralidad y menos frecuencia son la caída de meteoros, le suceden en su orden erupciones volcánicas y terremotos, por último inundaciones y deslizamientos, que tienen menor grado de siniestralidad y mayor frecuencia. 2.5. LA ENERGIA La energía es la capacidad de un sistema para producir trabajo. Generalmente se divide en energía potencial (almacenada) y cinética (de los cuerpos en movimiento).
- 34. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 34 Figura 5. Formas de intercambio de energía: se puede intercambiar de forma directa, energía química por térmica, eléctrica o radiante. También, energía radiante por química, térmica o eléctrica. No se puede intercambiar de manera directa energía mecánica por química o radiante, según lo muestran las líneas del diagrama. La energía calorífica resulta del movimiento de átomos y moléculas; la energía química depende de los electrones, produciéndose cuando los átomos los ganan o los pierden al formar compuestos; la energía atómica depende de los protones y neutrones en el núcleo; exceptuando ésta, las formas clásicas de intercambio entre energías mecánica, química, térmica, eléctrica y radiante, son intercambios de modo directo y doble sentido, excepto para la mecánica que interactúa sólo con la térmica y la eléctrica. Las formas de propagación térmica son: transmisión, radiación y convección. La transmisión es el paso de calor por contacto (calentando la base de una cuchara se calienta el mango). La radiación es un fenómeno de emisión (recibir calor del fuego de una chimenea). La convección supone el flujo de la materia (el agua en una cacerola que se calienta: en el fondo el agua caliente se dilata, pierde densidad y puede ascender; estando arriba se enfría, gana densidad y desciende para calentarse de nuevo). La expresión de Einstein (1905), E = MC2 muestra la identidad entre masa y energía. Así, de un kilogramo de materia podemos obtener la siguiente energía atómica: E = 1 Kg x (300.000 km./seg)2 E = 1.000 g x (30.000.000.000 cm/seg)2 E = 9 x (10)23 ergios Esta energía equivalente a 11000 millones KW hora, es suficiente para tener una plancha eléctrica funcionando durante un millón de años, dar 180000 vueltas en carro al mundo o 400 en un petrolero. Se ha visto la relación de masa entre los electrones y protones o neutrones, por lo que el núcleo tiene el 99.95% de la masa del átomo. Así, la densidad del núcleo es de 100 millones de toneladas por cm3 de protones, mientras el diámetro del átomo varía entre 20000 y 200000 veces el diámetro del núcleo, y en promedio es de dos unidades Amstrong (2Å). La unidad de Bohr es el radio del primer orbital del átomo de hidrógeno, igual a 0.53 Å. 2.5.1 Espectro de la energía radiante. La energía radiante se transmite por ondas electromagnéticas a la velocidad de la luz. El espectro electromagnético es un contenido continuo de frecuencias, en el cual se señala la longitud de onda ventana por ventana. Donde ésta es corta, la frecuencia y la energía son altas y donde es larga, la frecuencia y la energía son bajas. Ver fig. Siguiente. La luz visible solamente ocupa una estrecha banda donde la longitud de onda está en el rango de 4 a 7,3 micrómetros Las ondas muy largas (mayores de 1 metro) corresponden a radio-ondas, mientras las muy cortas (menos de la 10 millonésima de centímetro) corresponden a los rayos gamma.
- 35. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 35 Figura 6. Espectro electromagnético. Muchos tipos de radiación distintas físicamente, son ondas electromagnéticas que sólo difieren en tamaño. La radiación electromagnética tiene el doble carácter de onda y de partícula. Tomado de Guía Astronómica, Gonzalo Duque Escobar. Entre ellas se encuentran otras radiaciones conocidas como los rayos gamma (asociados a cuantos del núcleo atómico), X provenientes de la envoltura electrónica del átomo), ultravioletas (fluorescente y de alta influencia biológica), infrarrojos (radiación calorífica), y ondas radioeléctricas (microondas, radio-televisión, radar…). Las imágenes de satélite, las fotografías aéreas y las imágenes de radar, son instrumentos definitivos en la prospección y evaluación de los recursos naturales y en el diseño de obras para el modelado que hace el hombre de la naturaleza. Para el efecto es importante conocer el poder de penetración de cada frecuencia y la sensibilidad de algunas sustancias químicas a diferentes radiaciones, cuando las imágenes se toman desde aeronaves o desde tierra. Las imágenes de radar penetran la vegetación y las nubes pero las más comerciales son imágenes inclinadas, que abarcan un gran territorio pero no posibilitan cálculo fotogramétricos. Las fotografías aéreas muestran imágenes donde las nubes y la vegetación perturban la visibilidad; las más comerciales son fotografías verticales que facilitan los cálculos fotogramétricos; estas imágenes de proyección central permiten elaborar planos topográficos. Las imágenes de satélite en diferentes bandas se constituyen hoy en la mejor herramienta de prospección y comunicaciones, para lo cual Colombia cuenta con su propia órbita geoestacionaria. 2.6. DETECCION A DISTANCIA POR RADAR Hay varias actividades en donde la exploración de la Tierra se hace desde el espacio. En la detección a distancia por radar se puede señalar la arqueología, para poner en evidencia emplazamientos humanos ahora cubiertos por densa vegetación, especialmente en tierras bajas, en las que se registran abundantes lluvias. Con el método se han identificado más de 300 centros de civilización Maya. También la caza de huracanes con radar, aprovechando la correlación entre la rugosidad de la superficie oceánica -detectable por el sistema- y la velocidad del viento. 2.6.1 Observación de tiempo meteorológico. La observación del tiempo meteorológico se soporta en satélites, pronósticos numéricos, modelos del clima y sondeos de la atmósfera con láser (para medir distancias aprovechando la reflexión de la luz sobre moléculas de aire, nubes, polvo y aerosoles). Los meteorólogos disponen en la actualidad de una red de imágenes de radar tomadas desde satélites, proyecciones por ordenador e informes actualizados al minuto, procedentes de estaciones claves distribuidas sobre un territorio. En los últimos modelos de satélite meteorológicos, las cámaras de televisión se han complementado con sensores multiespectrales en las regiones del infrarrojo y de las microondas, lo que ha ampliado el alcance de las aplicaciones -además de observación de nubes, se observa la corriente del Golfo, las corrientes ascendentes con carga biológica y las áreas cubiertas por hielo-. 2.6.2 Observación de los océanos. La observación de los océanos, para evaluar su temperatura superficial, la producción marina primaria, la circulación oceánica, la cartografía de los fondos marinos y los hielos polares. En efecto, la temperatura de la superficie marina utilizando satélites meteorológicos NOAA en órbita polar -con bandas múltiples del infrarrojo- puede ser utilizada también para la observación de las corrientes marinas superficiales. Hasta ahora, el único medio con el que puede obtenerse información acerca de la producción marina primaria, es decir, el fitoplancton clave en la cadena alimenticia de éste ambiente, consiste en la detección a distancia, desde satélites, del color del océano Las aguas superficiales experimentan marcadas variaciones en su color en función del contenido de materias suspendidas, tales como fitoplancton, lodos y contaminantes. Para la circulación oceánica se observan las olas superficiales que se visualizan en las imágenes de radar en forma de cambios periódicos de su tono. Las olas internas se reflejan por su efecto sobre la rugosidad de la superficie y las grandes corrientes asociadas a las olas internas modifican las olas superficiales al sobreponerse a las oscilaciones, agrupando sustancias oleosas y otros materiales, formando franjas lisas o rugosas por efectos de tensiones. La topografía de la superficie oceánica se consigue con altimetría de radar desde satélites. Estos muestran grandes relieves y depresiones de hasta 180 metros, extendiéndose sobre amplias áreas y explicadas por anomalías de la gravedad en la vecindad de montañas, dorsales, depresiones y otras estructuras submarinas de masa variable, distribuidas de forma irregular sobre los fondos marinos. También para complementar las observaciones de las masas de hielo hechas desde satélites en órbita polar con espectros visible e infrarrojo el radar resulta conveniente, pues supera las dificultades aquellos en medios oscuros y con cubiertas de nubes.
- 36. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 36 2.6.3 La observación de la Tierra. Hoy se obtienen mapas topográficos a partir de fotografías aéreas; para la hidrología se miden coberturas de nieve, mantos de hielo y obstrucciones de hielo en ríos, y áreas inundadas por avenidas asociadas a tormentas. En estudios ecológicos se hace factible la detección a distancia de los cambios medioambientales a escala global, aprovechando satélites con órbita geosincrónica. En estudios de deforestación los sensores multiespectrales (Landsat y SPOT), ofrecen unas posibilidades para el estudio de la vegetación terrestre que ningún otro medio puede proporcionar. Para evaluar el desarrollo urbano las imágenes de satélite hacen factible la identificación de áreas urbanas, diferentes niveles de ocupación, tasas de crecimiento económico y demográfico, recursos naturales que administrar, áreas afectadas por contaminación y sus correspondientes tasas. El índice de refracción de las manchas originadas por vertidos de petróleo y las características de radiación en la región del infrarrojo térmico de éste producto, son un buen ejemplo de la aplicación de ésta herramienta, útil también en la detección de otros contaminantes superficiales, como de aguas residuales no tratadas y contaminación atmosférica en áreas urbanas e industriales. 2.6.4 Cartografía de recursos minerales. Los depósitos minerales se manifiestan de diversas maneras, la mayoría son inapreciables a simple vista pero sí detectables por variedad de sensores de longitudes de onda afuera del espectro visible. Figura 7. Imágenes desde el espacio: A. La Tierra vista desde la nave Apolo. B. Tormenta tropical a través de imagen Landsat. Tomado de Cosmos, Carl Sagan. Con imágenes de satélite es posible perfilar fallas, zonas de fracturay contactos, que constituyen ámbitos en donde pueden encontrarse los criaderos minerales y que se reflejan en las imágenes de satélite como lineamientos de buen contraste. Rocas plegadas o domos que pueden constituirse en trampas de petróleo o gas, también son discernibles, como lo son depósitos y yacimientos metalíferos y no metalíferos por la decoloración de las rocas y anomalías en la vegetación anunciando su existencia en determinadas clases de suelos. Con el radar se pueden penetrar espesas capas de nubes y de cobertura vegetal para observar el terreno desde el espacio, lo que hace competitivo para regiones tropicales. Las imágenes Landsat son de gran utilidad para levantar planos geológicos, debido a su cobertura regional con imágenes que abarcan 185 km. de lado. La combinación de datos multiespectrales puede hacer resaltar pequeñas diferencias en las propiedades de la superficie, con lo cual es factible la diferenciación de unidades geológicas basándose en su reflectancia y apoyando el proceso con el análisis de rugosidad superficial aportado por el radar. En la tectónica de placas, además de poner en evidencia anomalías térmicas ligadas a actividad ígnea en los márgenes de placas, es necesario medir la deriva de los continentes. El empleo del satélite Laser Range (LSR) y el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), para determinar distancias, midiendo el tiempo que invierten los pulsos de luz en llegar al satélite y retornar a la estación terrestre, facilita medidas geodésicas, con errores de 50 mm en 500 km., a lo largo de los años. 2.6.5 Evaluación de recursos agrícolas. Los planes de seguridad agroalimentaria suponen el flujo permanente de alimentos, y el alcance económico y físico a los mismos. Toda sociedad, ya se trate de una tribu primitiva o de una moderna cultura occidental, trata llegar al autoabastecimiento de sus necesidades básicas. Desafortunadamente para la mayor parte de la humanidad, la calidad de vida se ve afectada al dedicar esfuerzos para la obtención de alimentos con propósitos de subsistencia, y agotar recursos para atender otras necesidades.
- 37. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 37 El deterioro ecológico con ritmo creciente se manifiesta en la desaparición de bosques y tierras húmedas, en el agotamiento del suelo vegetal y en la desertificación. El proceso se acompaña de inadecuados métodos de riego, sobre explotación de acuíferos, y presión demográfica sobre escasos recursos alimenticios y otros recursos insuficientes. Finalmente sobreviene la inestabilidad política y económica que agrava la situación. Es aquí donde la moderna tecnología y en especial la de los satélites de vigilancia, se constituye en una herramienta útil para obtención de información, sin la cuál el análisis y la solución de los problemas a escala mundial se hace difícil. El desmonte y clareo de los terrenos, la evaluación de la desaparición de la capa superficial del suelo, la evaluación de áreas de sequía y de sistemas de regadío y la previsión de las épocas de hambre, son actividades que se soportan en la utilización de los sensores remotos. 2.6.6 Desastres. Terremotos, erupciones volcánicas, grandes tormentas, inundaciones y guerras, generan áreas de desastre, donde los sistemas de información terrestre se interrumpen y para los cuales la evaluación global y oportuna de las pérdidas ocasionadas sólo se puede lograr con el apoyo de los sensores remotos. Los satélites espías poseen un alto poder de resolución y hacen factible la escucha de comunicaciones por radio y la detección telemétrica de misiles. También permiten el cumplimiento de control de armamentos y se mantienen bajo control las actividades clandestinas. Esta tecnología al servicio de la humanidad con propósitos de mitigar los efectos de los desastres naturales, y de incorporar recursos para satisfacer las necesidades humanas, se traduce en un factor de estabilidad y desarrollo. 2.6.7 Detección del medio ambiente. Como los objetos sobre la superficie de la Tierra interfieren con la radiación electromagnética emitida por el satélite, pueden darse fenómenos de reflexión, refracción, dispersión, absorción o reemisión. Cuando dicha radiación electromagnética es reemitida o reflejada, deberá atravesar de nuevo la atmósfera para que pueda ser captada por los sensores del satélite. No obstante, dado que la atmósfera contiene partículas tales como polvo, hollín y aerosoles, así como vapor de agua, bióxido de carbono y ozono, puede resultar alterada la intensidad y composición de la radiación. La mayoría de los sensores electro-ópticos son dispositivos de barrido multiespectral. En estos dispositivos de barrido puede utilizarse un espejo que, con su rápida oscilación, dirige la radiación a través de un sistema óptico en donde los filtros la dividen en bandas espectrales individualizadas. La ventaja de recoger datos en distintas bandas espectrales estrechas, radica en que, al proceder al revelado, es posible diagnosticar determinadas características del terreno y variaciones experimentadas por los recursos naturales. El tratamiento de los datos espectrales se digitaliza con el fin de identificar las pautas y resaltar al máximo los contrastes entre sus diversas clases o categorías. La transformación de los datos espectrales mediante el cálculo de relaciones o diferencias entre bandas espectrales, hace posible la cuantificación de ciertos parámetros o su representación numérica, que puede ser tratada por métodos matemáticos en los ordenadores. En Colombia, el Ideam DEAM ha implementado el Sistema Nacional de Monitoreo soportado en información satelital, con el cual en su primer informe anual sobre Deforestación, Colombia registró que el nivel de deforestación de bosques naturales entre enero y diciembre de 2013, alcanzó a 120.933 hectáreas, Si en general la mayor pérdida de bosque se localiza en los núcleos de Caquetá-Putumayo, Meta-Guaviare y el eje San José del Guaviare-Calamar, el Ideam también advierte sobre focos de tala de bosques concentradados en zonas claves para la biodiversidad del país, como la Amazonia Colombiana y el Parque Nacional Natural La Macarena. 2.7. DINÁMICAS Y CONTRA RUMBOS DEL DESARROLLO URBANO * Desde su surgimiento, las ciudades han evolucionado con la sociedad que las habita: en América, Teotihuacán, la primera gran ciudad precolombina de Mesoamérica que surge hace dos mil años en México, adquiere su máximo desarrollo hacia el año 500 de nuestra era, cuando supera los 200 mil habitantes. Y en territorio Sudamericano con sus sociedades urbanas que por siglos aparecieron en suelo peruano, a mediados del siglo XV aparece Cuzco, la capital inca cuya trama urbana siguió las curvas de nivel para ajustarse al relieve y respetar el curso de los ríos.
- 38. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 38 Imagen 10. Machu Picchu. Martin St-Amant (2009), en http://es.wikipedia.org/ Al desarrollarse los calendarios, y con ellos la agricultura, gracias a la división del trabajo se da el surgimiento de los mercados, y la consecuente evolución de los medios de comunicación. Esa sociedad que cuenta con la escritura, crea las ciudades como escenarios aptos para establecerse, facilitando las actividades socioeconómicas propias de una economía compleja, soportada en actividades extractivas, agrícolas y comerciales, tal cual lo advertimos no sólo en las ciudades mayas con sus impresionantes monumentos de piedra y palacios de ladrillo cocido, decoradas con pinturas murales y adornos de estuco, sino también en las incas con sus trazados conformes con la topografía, donde establecieron sus magníficas edificaciones construidas en bloques de piedra pulida acoplada. Más adelante, después del encuentro de los neolíticos del trigo y del maíz, en este continente, a lo largo de la Colonia y durante el alba de la República, nuestras ciudades, primero soportadas en la rígida retícula heredada del modelo castellano, con su plaza de armas invariantemente dominada en altura por el templo cristiano, aunque mantienen sus aires medievales, aplican las normas de Felipe II y de Carlos III para adaptarse a las demandas ambientales, adquiriendo para el efecto una morfología ventilada y soleada, que contempla calles estrechas en lugares cálidos para favorecer el sombreado, o calles anchas en tierra fría para facilitar la irradiación solar, dotando su trama urbana de variantes y características según el poblado fuese puerto, centro minero, resguardo, o núcleo administrativo y militar. En Colombia seis décadas después de la fundación de Manizales, finalizadas las guerras civiles del siglo XIX, cuando la arriería cede paso a los vapores, cables y ferrocarriles cafeteros, conforme se empieza a consolidar una sociedad industrial gracias a la economía del café y a la electricidad como fuente motriz, se intensifican la producción en los medios urbanos y la inmigración, hasta que más adelante, con el advenimiento del automóvil crece la ciudad, para terminar concediéndole paso al transporte motorizado y a la jungla de concreto, dos hechos que sí en conjunto ocasionan un nuevo modelo de ocupación del territorio periurbano, muestran la expansión en superficie y en altura de las ciudades, y otros paisajes que se corresponden con una estructura urbana social y espacialmente fraccionada, donde contrastan el centro urbano, los lujosos sectores residenciales y las barriadas para la clase obrera. Pero hoy cuando declina la sociedad industrial, conforme surge la del conocimiento, estas ciudades y particularmente la nuestra, tienen que enfrentar profundos desafíos para resolver un modelo urbano conflictivo, relacionados con las presiones demográficas asociadas a desplazamientos y a dinámicas poblacionales generadas por la brecha de productividad entre ciudad y campo, con la fragmentación socio-espacial del hábitat, con la contaminación ambiental del medio urbano y rururbano, con una movilidad soportada en el uso desenfrenado del automóvil, con la expansión incontrolada de la frontera urbana, con los riesgos geodinámicos causados por los eventos extremos propios del cambio climático, y con las falencias de la infraestructura de conectividad requerida para la integración regional, subregional y urbana. Bajo dichos presupuestos, para lograr un medio transformado sustentable, el rumbo a seguir debería ser hacia una ciudad inteligente, educada e institucionalmente robusta, cuyos ciudadanos virtuosos y participativos configuren un tejido social sólido; una ciudad no energívora ni consumista, con un hábitat humano, verde y digno, dotada de una movilidad eficiente soportada en medios autónomos y de transporte público colectivo, que sea incluyente en su oferta de opciones de vida, e incorpore la ciencia, la tecnología y la cultura; una ciudad con identidad propia y con perspectiva de género, pensada para los niños y los ancianos, y donde todos vivamos felices. * [Ref.: La Patria. Manizales, 2014.09.29] 2.8. PROSPECTIVA PARA EL DESARROLLO MAGDALENENSE Posiblemente en La Dorada, como epicentro de intensas dinámicas económicas, sociales y ambientales del país, dado el valor estratégico de su ubicación sumado a la invaluable riqueza natural y cultural del Magdalena Centro, por las visionarias decisiones en materia energética sobre Miel II adoptadas por la actual administración departamental y los desarrollos de la infraestructura del transporte del país que inciden en ella, se estarían creando las condiciones para apalancar uno de los más promisorios escenarios urbano-regionales de Colombia y de los procesos de integración de Caldas, si se decide correctamente en materia de planificación urbana y con visión integracionista y de futuro.
- 39. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 39 Imagen 11. La Dorada en el entorno cambiante del río Magdalena. Web ladorada.gov.co La cabecera porteña del oriente con sus devenires políticos y de orden público, habitada por ciudadanos de bien que de la mano del PDP-MC y otros líderes regionales enfrentan ahora la solución de los conflictos socio-ambientales más relevantes de su historia, empieza a brillar en el horizonte como el referente urbano de un territorio en construcción: el Magdalena Centro, un espacio geográfico localizado al sur del Magdalena Medio, sobre terrenos en jurisdicción de 17 municipios, del cual participan todos los del oriente de Caldas, San Miguel y Puerto Triunfo por Antioquia, Puerto Boyacá por Boyacá, y el noroccidente y centro-occidente de Cundinamarca, y en el que cabrían tres más del norte del Tolima, que son Fresno, Mariquita y Honda en virtud de sus pretéritas relaciones directas, así: con Manzanares en los asuntos de la colonización antioqueña, con Guaduas en los de la botánica de Mutis, y con La Dorada en la historia del río Magdalena, respectivamente. El Magdalena Centro es la tierra de hamacas y chinchorros que comparte con el Magdalena Medio su historia de los vapores por el gran río, y con Cundinamarca y Tolima la de la Botánica de Mutis. Limita aquel por el norte con el Magdalena Medio, tierra de petróleo con Barranca como epicentro donde se escribe un capítulo de la historia energética de Colombia; por el este, con el fértil altiplano cundiboyacence de la capital cosmopolita, donde florece la República y se concentra el poder político y económico de Colombia; por el sur con el Tolima Grande, una de las regiones más fecundas de la Patria bañada por el Magdalena, donde resplandecen la “Ciudad Musical”, la tierra de José Eustacio Rivera y el parque arqueológico de San Agustín; al noreste las montañas Antioqueñas, cuna de la cultura paisa que da origen a la Colonización Antioqueña, uno de los fenómenos sociales más importantes de nuestra historia; y por el oeste y suroeste el Eje Cafetero, con sus procesos de conurbación que podrían estructurar el eje Cali-Medellín para consolidar una ciudad región sin precedentes en el Pacífico latinoamericano. La vertiente oriental del Magdalena Centro involucra tres zonas de vida: la alta cordillera con las fértiles tierras de Marulanda, donde dominan el latifundio y los frágiles ecosistemas de páramo; el corredor de las cuencas medias donde la antioqueñidad fundó poblados y sus hijos armaron redes de caminos terciarios; y el fértil valle del Magdalena dotado de una infraestructura que favorece el desempeño de La Dorada. Y del otro lado del gran río, dos zonas de vida: la del propio valle del Magdalena que en Puerto Salgar y Puerto Boyacá también muestra la preeminencia económica, en su orden, de la ganadería, la agricultura y la pesca, y la del piedemonte cordillerano de la Cordillera Oriental donde la influencia del bosque seco del valle y del clima seco del altiplano, explican la relativa fertilidad de los suelos en poblados como Yacopí, Caparrapí, Chaguaní, La Palma y Guaduas. Cuando se consoliden la navegación por el Magdalena y el desarrollo hidroenergético, gracias a un recurso hídrico excedentario que exige buen manejo, detonará la industria en el entorno doradense para elevar el PIB de Caldas, lo que también obliga a mantener previsiones para incrementar el crecimiento en términos ambientales y sociales. A modo de inventario, veamos el potencial natural que se suma a la riqueza cultural de la preciosa tierra: además de la oferta biótica por el continuo de pisos térmicos con variadas zonas de vida, humedales del Magdalena, ecosistemas de páramo, bosques secos y húmedos, sobresalen los suelos fértiles del valle del Magdalena y de San Félix, puesto que los otros de la cuenca media Caldense tienen vocación forestal al aparecer lixiviados. De ahí las posibilidades del territorio en su conjunto para renglones como ganadería, piscicultura, avicultura, porcicultura, ovinocultura, y pesca, y para productos como café, caña panelera, caucho, papa, plátano, aguacate, maíz, yuca, algodón, fríjol, cacao, legumbres, hortalizas y frutas de todos los climas. Y del subsuelo, hidrocarburos, energía geotérmica, uranio, carbón, mármol, calizas, caolín, asfaltos, esmeraldas, oro, plomo y zinc, aportados desde los flancos de las dos cordilleras. [Ref: La Patria, Manizales, 2011-05-14] 2.9. REFLEXIONES SOBRE EL POT DE MANIZALES Por la carencia de ideas más precisas que proyecten un futuro sustentable para Manizales, con enfoques más regionales, a pesar de los avances en planificación urbana respecto al POT anterior, y en especial en la componente rural del municipio donde lo ambiental alude al desarrollo social, al agua y a los necesarios corredores de conectividad para la biodiversidad, pero no a la cultura como factor fundamental para el desarrollo de bienes y servicios artesanales y no agroindustriales, por decisión del Honorable Concejo la saliente administración municipal le deja a la ciudad, un POT importante a revisar.
- 40. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 40 Imagen 12. Manizales: Transformaciones en la Estructura Ecológica Principal. Corpocaldas y Secretaría de Planeación Municipal. Posiblemente gravitaron las críticas que ha presentado el Colectivo Subámonos al Bus del POT, centradas en aspectos socio- ambientales profundos, donde se recogen en parte propuestas presentadas en varios documentos y foros, dado que la propia Secretaría de Planeación en un hecho loable y sin precedentes programó ocho eventos para la participación de diferentes actores sociales y de la sociedad civil, buscando nutrir el interesante proceso. A continuación, resalto algunos aspectos del POT que ameritarían revisión. 1- El POT no consagró como política pública el cobro de la plusvalía urbana, proponiendo la creación de cargas compensatorias para la actividad urbanizadora en beneficio del municipio, al gravar a los actores que consuetudinariamente especulan con un modelo expansivo de ocupación de la “jungla de concreto” que va más allá de las propias necesidades de la ciudad. Posiblemente bajo el falso argumento de la escasez de suelo, se ha permitido que la plusvalía urbana continúe privatizada, además de presionar el bosque natural andino tal cual lo advertimos en Monte León, cuando está previsto que la población de Manizales apenas alcanzaría los 400 mil habitantes en la siguiente década. A modo de ejemplo, hacia la zona de La Aurora no se ha puesto límite a nuevos usos que entrarían en conflicto con la reserva de Río Blanco. 2- El POT no debería sostener un modelo urbano anacrónico, pensado para la sociedad industrial de ayer y para el automóvil, que inspirado en dinámicas económicas que no consultan las demandas socio-ambientales de la ciudad, además de concentrar la inversión social y productiva, sigue fragmentando espacial y socialmente la ciudad. El POT tiende a privilegiar la infraestructura vial para el transporte individual y para las grandes superficies de mercado, en lugar de propender por un hábitat sostenible, para una Manizales más humana, incluyente, segura y solidaria, al irrigar los beneficios del gasto público con más equipamiento verde, mejores medios para la movilidad autónoma, y más rutas para el transporte colectivo limpio, lo que en conjunto supone otro modelo urbano. 3- El POT debería hacer honor a su promesa de respetar las actuales zonas de reserva ambiental, cerrándole posibilidades a la explotación minera en la cuenca media-alta del Chinchiná, actividad que compromete la zona de amortiguamiento del PNN de los Nevados, y a los vertimientos industriales sobre la quebrada Manizales. Por todos es sabido que en Toldafría la canadiense Rio Novo avanza con un prospecto minero de mayor envergadura, afectando la Reserva forestal de CHEC y poniendo en riesgo los acuíferos de las quebradas La María, California y Romerales, afluentes del Chinchiná, cuenca compartida con Villamaría, que por desgracia aparece al lado de las de Marmato y Supía, y posiblemente de la del Guarinó, entre las que continúan estando afectadas por mercurio en Colombia. 4- El POT debería concretar una apuesta por la Ciudad Región, entre Pereira y Manizales, creando elementos para facilitar la construcción de sinergias económicas que apliquen la metodología de clúster urbano, además de acuerdos respecto a servicios públicos, a un sistema integrado de transporte para abrigar las potenciales Áreas Metropolitanas o sus equivalentes, a crear complementariedades entre Aerocafé y Matecaña fundamentales para el Paisaje Cultural Cafetero y al desarrollo de un sistema de conectividad férrea para el transporte intermodal de carga, implementado una plataforma logística común para industrias minero- energéticas asociadas a corredores logísticos estratégicos para el país, como el Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41, el Puerto Multimodal de La Dorada y la extensión del Corredor Férreo del Cauca entre la Virginia y Urabá, propuestas de la UN-SMP que aún desconoce el nuevo Plan Maestro de Transporte Intermodal (2015). [Ref:. La Patria. Manizales, 2016-01-04] EPÍLOGO: La agenda verde para el cambio climático, en Manizales: 1_ Declarar las Reservas FP de Río Blanco y CHEC, PNN, y establecer corredores biológicos obligatorios en los ríos y corrientes mayores, recuperando los cuerpos de agua ya afectados. 2_ Un programa de expansión de rutas, zonas verdes, parques y peatonales, que articule el Cerro Sancancio con el Bosque Popular y los ecoparques y El Arenillo y Los Yarumos con Monte León y Nisa. 3_ Un Sistema de Transporte Integrado con alcance metropolitano, verde: con mas transporte público colectivo y mas ciclo rutas. 4_ Educación ambiental, fomento de la energía solar, restricción a vehículos contaminantes y apoyo a emprendimientos y empresas de desarrollos sostenibles. (Manizales, 24.01.2020.) Soportes para la agenda propuesta https://godues.wordpress.com/2020/01/17/enlaces-a-temas-ambientales/
- 41. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 41 2.10. ¿AJUSTES A LOCOMOTORA ENERGÉTICA DE COLOMBIA? RESUMEN: El sector minero-energético colombiano es una de las locomotoras del país, necesaria para generar parte de sus rentas. En cuanto al petróleo, donde un hito histórico lo constituye la Reversión de la Concesión de Mares a estatal ECOPETROL (1951), para medir su importancia digamos que Colombia, la cuarta economía más grande de América Latina, tiene entre sus principales productos para exportación y consumo interno, el petróleo que es al tiempo el principal generador de renta externa, y los minerales y productos agrícolas. Y en relación al carbón, al igual que el Café, la “piedra negra” en Colombia ha sido por décadas, motor de desarrollo en varias regiones. Somos el principal productor de carbón en América Latina, y nuestro carbón representa el 10 por ciento del comercio mundial de este mineral, con el cual se genera aproximadamente 130.000 empleos directos formales en el país. Imagen 13.: Energía en firme y Producción de energía, en Colombia al 2015. UPME Tras cien años de haber descubierto el petróleo en Barranca y 69 años de nacionalizar nuestros hidrocarburos escribiendo así una página de oro en la historia empresarial del desarrollo económico de Colombia, al crear en 1951 la Empresa Colombia de Petróleos que luego será Ecopetrol, se logró consolidar un sector que hoy representa cerca de 5% del PIB Nacional. No obstante, el país sabe que ya no tendrá hallazgos como los de Caño Limón en los ochenta, o Cusiana y Cupiaga en los noventa, y que sus reservas de 1782 millones de barriles, equivalentes a 5,7 años de consumo, y las reservas probadas de gas cerrando el 2017 en 3896 giga-pies cúbicos que equivalen a 11,7 años de consumo, parecen obligar a que tengamos que recurrir al fracturamiento hidráulico, para extraer petróleo de los yacimientos bituminosos del Magdalena medio y piedemonte llanero. Esta alternativa de alto riesgo por la contaminación de acuíferos y eventual inducción de sismos someros, si se emplea responsablemente en manos del Estado puede resultar confiable gracias a que aquélla posee un desarrollo de 40 años, por lo que no debería descartarse: además de posibilitar los hidrocarburos requeridos para el financiamiento del gasto público y de multiplicar varias veces nuestro horizonte de autosuficiencia, manteniendo una producción del orden de 800 a 900 mil barriles diarios de petróleo, dicha política también resultaría compatible con los esfuerzos precedentes orientados a mantener actualizada tecnológicamente la Refinería de Barrancabermeja, donde se han hecho inversiones por unos U$4000 millones en los últimos 8 años con el propósito de fortalecer la producción petroquímica, obteniendo resultados estratégicos reduciendo la importación de diésel al 50% e incrementar la producción de polietileno. Si en los años cincuenta del siglo pasado, el país cafetero empieza a transitar la ruta de su industrialización gracias a la nacionalización del petróleo, hoy el desafío para Colombia con las reservas petroleras convencionales desabastecidas y el cambio climático acechando en contra del carbón, aunque Ecopetrol genera más del 60% de la producción nacional y el mineral disponible abunda, es aprovechar el margen temporal de estas fuentes, mientras emergen las energías renovables y reconvertimos el transporte. Para dimensionar la importancia del sector, si en 2016 Colombia exportó U$32900 millones e importó U$43200 millones, entre sus exportaciones sobresalieron: Petróleo Crudo (U$8260 millones), Briquetas de carbón (U$5440 millones) y Refinado de Petróleo (U$1950 millones) y entre sus principales importaciones, el Refinado de Petróleo (U$3,320 de millones). Como referente, El Café exportado valió U$2570 millones. Si en Colombia el sector que consume más energía es el transporte, como responsable de casi el 50% del total y la principal fuente de generación continúa siendo la hidráulica con cerca del 70%, seguida por la térmica con el 29%; y además, si nuestro arco del consumo energético al 2016, fue 38,7% petróleo, 25,8% hidroelectricidad, 23,1% gas natural, 11,2% carbón y 1,2% fuentes renovables; entonces, en un escenario de cambio climático y bajos precios del petróleo y el carbón, ¿cómo sortear las dificultades que se advierten en nuestro horizonte económico? Una opción podría ser implementar la locomotora del carbón andino como complemento, exportándolo para contribuir al presupuesto nacional y de paso hacer viable el transporte intermodal con la expansión ferroviaria, integrando la hidrovía del Magdalena y el Corredor férreo del Cauca llegando a Urabá. Pese a que por el cambio climático, al 2050 deberá reducirse el 80% del consumo mundial de carbón, el 50% del gas natural y el 30% del petróleo, mientras el desarrollo tecnológico hace económicamente viables las fuentes alternas de energía, habrá que exportar nuestras enormes reservas carboníferas en los próximos 40 años, asunto viable gracias a que todo el mineral de Colombia es de alta calidad: esto, , ya que poseemos cerca de 6700 Millones de Toneladas MT medidas- las mayores reservas de Latinoamérica-, y somos reconocidos por tener un carbón térmico de alta calidad, donde la magnitud de las existencias y poder calorífico por regiones, varían
- 42. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 42 así: en los yacimientos de la Región Caribe, el 90% y 6000 calorías por kilogramo cal/kg; en los distritos carboníferos de Cundinamarca, Boyacá y Santanderes, el 8% y 7000 cal/kg; y en Antioquia, Caldas, Valle y Cauca, donde los carbones son térmicos clase 1 A, el 2% y 5000 cal/kg. * [Ref.: La Patria. Manizales, 2018/09/10] 2.11. LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL La cultura es, en últimas, el resultado de un proceso humano de recolección y procesamiento de información útil para establecer el medio ambiente y garantizar la supervivencia. Pero lamentablemente la acción del hombre ha sido históricamente hostil hacia la naturaleza olvidando así su condición fundamental: si está en lucha con ella lo está consigo mismo (George, 1986). En la perspectiva de un crecimiento demográfico, unido al deseo de un mejoramiento de la calidad de vida de la especie humana, parece anticiparse un sombrío panorama derivado de la reducción absoluta de los recursos naturales y de la reducción relativa de los recursos artificiales. Así, para el año 2030, el hombre será víctima de dos mitos, el de la riqueza inagotable de la naturaleza y el de su facultad ilimitada de regeneración. También encontrará insuficiente el beneficio derivado de las tecnologías previstas a esa fecha: la informática, la biotecnología, los nuevos materiales, las nuevas fuentes de energía y los nuevos espacios (Duque, 1988). Imagen 14a. Huella Ecológica Mundial al 2007, por países: A nivel global, aunque se estima en 1,8 ha por habitante la capacidad biológica del planeta, en 2005 el percápita alcanza entre 2 ha y 2,7. La huella depende del nivel de vida y modelo de desarrollo. Mapa HE (2007), en hábitat.aq.upm.es En los próximos cuarenta años, cuando el planeta alcance los 8.000 millones de habitantes, afrontará problemas sustanciales relacionados con energía, alimentos, vivienda y trabajo, cuya solución no podrá partir de la religión y de la técnica, sino de la cultura, la tecnología y la organización política, pero bajo el supuesto de un mundo más interconectado e interdependiente en lo económico. De las previsiones hechas surge de inmediato el problema del medio ambiente, porque, a pesar de 1las proezas de la ciencia y la técnica que posibilitan la transformación y el modelado de la naturaleza, la expansión de la especie humana tiene su límite natural trazado por las fronteras del Planeta azul y su propia fragilidad (George, 1986). En el medio global se ponen en juego, suelo, agua y aire con las colectividades humanas, en una situación de relaciones dialécticas de acciones y reacciones recíprocas, que dependiendo del nivel de civilización y de la influencia del medio natural, sería un medio ambiente primordialmente obra de los hombres o bien, obra de la naturaleza. Cuando se crea el medio y los fenómenos naturales son huéspedes condicionantes de consecuencias y aplicaciones de las acciones e intervenciones humanas, la responsabilidad de los hombres toma un lugar decisivo. Contrariamente, si los factores naturales originales dominan el medio ambiente, el hombre, antes que ser amo de la naturaleza, sufre y destruye sin comprensión aunque sepa neutralizar, con destacado éxito, algunas de sus agresiones. En este medio ambiente, el suelo, o espacio para hombres, plantas y animales, tiene formas y potencialidades: el agua marina y continental se liga con un ciclo esencial para la vida y es medio o agente directo o indirecto de perjuicio, y el aire, en la máquina atmosférica, es sede del clima, es alimento y también medio o agente de beneficios y amenazas. Y es que los elementos del medio ambiente tienen su propia dinámica condicionada por las fuerzas que mueven el planeta y por las que rigen la vida de un grupo biológico, con la misma simbiosis y parasitismo. Por eso, objetivamente, el medio ambiente es un sistema de relaciones muy complejas con gran sensibilidad a la variación de uno solo de sus factores, que provoca reacciones en cadena; mientras, subjetivamente, el medio ambiente es un estado de conciencia donde se percibe la fragilidad del medio y la contingencia del medio ambiente (George, 1986). Así nace la noción del límite a la acción humana que se debate entre la confianza a su capacidad creadora de un medio paranatural y la insensibilización frente a la gravedad de riesgos asociados a la acción antrópica y a las amenazas naturales. En resumen, un miedo a la crisis pone en entredicho la civilización o incluso la conservación de la especie. Partiendo de esa concepción que del medio tienen las colectividades humanas que lo ocupan y de la forma, tomándolo como base o vía de producción, desembocamos en el problema de la economía donde se le considera en función de su aptitud para producciones totales o por su calidad de ayuda en actividades generadoras de valores agregados según su extensión, fecundidad y posición (George, 1986). Con ese enfoque, inevitablemente debemos abordar la problemática del medio ambiente en el terreno de la economía política para comprender en esencia la racionalidad del hombre que permite contaminar las aguas, cargar de impurezas el aire y acabar con los
- 43. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 43 suelos de cultivo y soporte del hábitat. El avance del modelo económico basado en una economía de mercado, permite, en el corto plazo, la privatización de los beneficios derivados de la explotación de los recursos, mientras los costos de esa explotación han de socializarse en el largo plazo para que los asuma el Estado o, en su defecto, la población, con el deterioro de su calidad de vida (Duque, 1989). Que ríos del planeta sean nuestras cloacas donde se vierten desechos industriales y residenciales, que se talen en el mundo tres hectáreas de bosque por minuto, que se destruya con freones la capa de ozono, que en nuestros mares mueran bancos de coral o que los sectores urbanos con amenaza natural sean al tiempo las zonas subnormales de la ciudad, no es un problema relacionado con el nivel de desarrollo sino con el modelo de desarrollo que hemos adoptado (Carrizosa, 1990). Definitivamente no podemos olvidar que el agua limpia, el oxígeno y la fertilidad del suelo, no son el resultado de la acción humana, sino el resultado de la interacción de cientos de miles de especies de plantas, animales y microorganismos que componen nuestro ecosistema. Así, la calidad del ambiente depende de la estabilidad de los ecosistemas, hoy amenazados por el hombre que atenta contra la preservación y mantenimiento de la diversidad biológica y el equilibrio de la biosfera (El Tiempo 1990). Si tan necesaria es la preservación de los suelos de cultivo, como la de los litorales y de todas las especies; si tan grave resulta el proceso de desertificación, como también la desastrosa contaminación del aire que calienta el clima, ¿Por qué nuestra actitud de consumismo, desperdicio e individualismo y por qué persistir en un modelo de desarrollo caracterizado por una vocación suicida? Nace entonces la propuesta alternativa de un modelo de desarrollo sostenible como exigencia de vida o muerte para la humanidad. Un desarrollo compatible con el mantenimiento de los procesos ecológicos, la diversidad biológica y los recursos biológicos. Un desarrollo que aumente el control que el hombre tiene sobre sus vidas y que rescate y fortalezca la identidad de la comunidad. Un desarrollo compatible con la cultura y los valores de los pueblos afectados. Un desarrollo de eficiencia económica con equidad dentro y entre generaciones (Carrizosa, 1990). Ese complejo concepto, que incorpora los principios de sostenibilidad ecológica, sostenibilidad social, sostenibilidad cultural y sostenibilidad económica, define en sus metas una sociedad sostenible como una sociedad que satisface sus necesidades sin poner en peligro los prospectos de las futuras generaciones. También dicho concepto se constituye a la vez en fórmula para enfocar la solución a los futuros problemas de energía, alimentos, vivienda y trabajo, antes anunciados. Finalmente, como quiera que el problema del medio ambiente ya va entrando en el repertorio político, y ya la opinión pública, antes indiferente e inconsciente, reacciona apasionadamente contra amenazas y frustraciones de índole ambiental, resulta útil trazar los elementos de una política del medio ambiente, precisando sí, que para el cambio de actitud de los hombres y colectividades, se hace necesario el cambio hacia una mentalidad de desarrollo sostenible (El Tiempo 1990). Los elementos básicos de esa política serían la educación y la información, como instrumentos de culturización y responsabilidad; la planeación explícita, como instrumento de prevención y regulación en el uso y manejo del medio y los recursos; la respuesta tecnológica, como instrumento de eficiencia y como resultado complementario para la debida transformación y modelado de la naturaleza; la organización comunitaria, como instrumento de adaptación y adecuación del sistema social con base democrática, y la acción legal y jurídica, como instrumento de legitimación y control de los derechos, deberes y acciones del hombre sobre el medio. Las reflexiones anteriores no necesariamente satisfacen todos los puntos de vista de las corrientes ecologistas. Algunas persisten en la idea de reducir el problema ambiental a la cuestión ecológica, y no admiten el concepto de medio ambiente como el resultado de la interacción entre cultura y medio ecosistémico; posiblemente sea esta una perspectiva fácil de superar. Otra corriente aboga, no por un modelo de desarrollo sustentable, el que supone la explotación de la naturaleza por el hombre, sino por el ecodesarrollo, en el cual hombre y naturaleza armonizan. Evidentemente esta perspectiva viene cargada de todos los elementos de un paradigma. Fuente: Desarrollo Sostenido en la Prospectiva de la Problemática Ambiental y la Supervivencia, GDE (1991). U. N. de Col. Bosques tropicales del mundo, en nicolebenefieldillmanees.weebly.com … 2.11. HURACÁN IOTA: TIFÓN QUE ABATE SAN ANDRÉS. Imagen 14b1. Iota, rumbo a Centroamérica. Foto/ nhc.noaa.gov
- 44. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 44 El desastre de noviembre 16-17 pasado en San Andrés y Providencia por el huracán Iota, histórico por ser el primer evento de categoría 5 que se abate sobre el archipiélago colombiano ubicado en el Caribe, destruyendo el 80% de Providencia, hace imperioso volver sobre las amenazas hidrogeológicas y climatológicas que afectan a Colombia, exacerbadas por el cambio climático para examinar las medidas que debemos adoptar al mitigar sus riesgos. Con su ojo transitando sobre los 13.5° de latitud N y 81.6° de longitud W, una presión mínima de 925 milibares, vientos sostenidos de 250 kilómetros por hora y ráfagas de 287 kilómetros por hora, en su desplazamiento a velocidad de 16 kilómetros por hora en dirección Este-Oeste, el huracán Iota se abatió sobre las islas Providencia, Santa Catalina y Banco Quitasueño. Sabemos que fenómenos ciclónicos del Atlántico como éste, cuya ocurrencia históricamente con magnitudes 3 a 5 en la escala de Saffir-Simpson es de 2 eventos por año en promedio, además de dejar destrucción a su paso por el Caribe, también con sus brazos extendiéndose hasta 500 kilómetros desde el ojo del huracán, genera fenómenos colaterales en el norte de Colombia, al provocar con sus vientos y lluvias intensas: mar de leva, erosión costera, inundaciones y deslizamientos. El departamento de San Andrés, único de Colombia sin territorio continental, está constituido por un archipiélago de islas con una superficie de 44 kilómetros cuadrados -donde habitan 80 mil compatriotas-, más cayos e islotes ubicados sobre una plataforma volcánica del Caribe suroccidental. * Ciclones tropicales Obsérvense la dirección Este-Oeste de Tifones y Huracanes, transitando por vecindades del Ecuador Terrestre, condicionada por aguas cálidas y la dirección E-W del viento. La trayectoria se explica por la fuerza de Coriolis, según la cual 1- no sólo las corrientes oceánicas bajando frías del polo Norte, para doblar en África hacia las Antillas donde llegan calientes, regresan por la costa Este de Norte América; y también subiendo del polo Sur frías hasta Perú y Ecuador, para doblar hacia Indonesia donde llegan cálidas, descienden por Oceanía al Antártico; y 2- sino que también, los remolinos formados en el aire y en el agua, igualmente giran todos en sentido directo en el hemisferio Norte, y todos en sentido retrógrado en el hemisferio Sur del planeta. Lo anterior, dado que la Tierra rota de Oeste a Este y que la fuerza centrífuga decrece con la Latitud, yendo del Ecuador a los polos. Si bien gracias a la observación satelital el estudio de los ciclones tropicales permite elaborar pronósticos espacio-temporales, con días de anticipación y una probabilidad significativa, estos fenómenos que no son predecibles, desde la antigüedad fueron del interés humano, cuando la mitología griega los asociaba a la ira de los dioses. Según el mito, Tifón hijo de Gea, un colosal y espeluznante monstruo alado, quien intentó destruir a Zeus en venganza por haber derrotado a los Titanes, además de erupcionar lava creó los huracanes con el batir de sus enormes alas. Para los griegos otros fenómenos como los terremotos ocurrían cuando Poseidón, el dios de los mares, hacía tambalear a Atlas, quien sostenía al mundo en sus hombros como castigo de Zeus. Imagen 14b2: Rutas predominantes y regiones de formación de ciclones tropicales. Fuentes: Munich RE; NOAA; NWS Jet Stream. * La amenaza El cambio climático del planeta explicando un aumento de la temperatura de 1,5°C a 2,5°C durante los próximos cincuenta años en tierras emergidas, según las características de las diferentes regiones de la Tierra, además de propiciar la ocurrencia de los eventos climáticos extremos durante las dos fases del ENSO, tal cual ocurre ahora con La Niña que está afectando a Colombia durante el actual invierno, también afectará los océanos y con ello la exacerbación en intensidad de los ciclones por el Caribe. Es decir, el calentamiento global como factor de desastres hidrogeológicos, se traduce ahora en un cambio de la amenaza, provocando tormentas ciclónicas de mayor intensidad, lluvias inusuales y sequías severas, lo que se traducirá en inundaciones, deslizamientos, incendios forestales, y degradación ambiental para los países ubicados en las rutas de los huracanes.
- 45. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 45 Cuadro: QUÉ HACER FRENTE A LOS HURACANES ANTES: Elaborar un plan de contingencia de carácter participativo. Almacenar alimentos y agua. Cubrir ventanas y asegurar techos. Disponer de forma segura documentos importantes. Surtir medicamentos recetados. Elaborar directorio telefónico de contactos estratégicos. Encender la radio de pilas para recibir información. Limpiar azoteas, desagües, canales y coladeras. Podar ramas de árboles que amenacen daño. Preparar botiquín de primeros auxilios. Protege vidrios y cristales con cinta adhesiva. Realizar simulacro para ajustar el plan familiar de emergencias. Tener a la mano ropa de abrigo e impermeable. Atender directrices sobre planes para evacuaciones y refugios, incluidos los de las mascotas. Revisar el plan con los vecinos y hacer los ajustes necesarios. DURANTE EL HURACÁN: Conservar la calma y tranquilizar a los familiares. Cerrar llaves de paso de gas y agua. Desconectar aparatos e interruptor de energía eléctrica. Mantenerse alejado de puertas y ventanas. Encender el radio de pilas para informarse. Prevenir el impacto de la tormenta eléctrica. Mantener el estado de alerta hasta el fin de la emergencia. Revisar acciones contempladas en el plan. DESPUES: Verificar la seguridad del entorno afectado. Hacer lo propio con vecinos y amigos. Si tiene que evacuar, prepare un “kit listo para llevar” lo planeado. Asegúrese de seguir las recomendaciones de distanciamiento social por pandemia. Seguir recomendaciones de los Comités de Defensa Civil para protegerse a sí mismo y a las otras personas. Hacer ajustes post-emergencia al plan. La intensidad de una tormenta ciclónica se califica desde 1 a 5 con la escala Saffir-Simpson – en función de la velocidad de sus vientos-, así: Cuando la categoría es 1, hay inundaciones en zonas costeras y daños menores en zonas urbanas por vientos entre 119 y 153 kilómetros por hora, y olas que pueden llegar a 1,5 metros de altura. En categoría 3, son vientos de 178 a 209 kilómetros por hora, y mareas de 2,7 a 3,7 metros. Cuando la categoría es 5, hay destrucción masiva de viviendas e infraestructuras con vientos sostenidos por encima de 250 kilómetros por hora, o por olas que pueden superar los 6 metros de altura. * Impactos de Iota El archipiélago, con un PIB de $1,63 billones en 2019, movido por el turismo, por el gasto público y por el comercio, cuya participación es del 0,15% en el PIB total, reporta daños, así: en San Andrés, más de 1400 viviendas parcialmente destruidas, 60 establecimientos de comercio afectados, 110 alojamientos y 3 hoteles con algún tipo de afectación; en Providencia, donde habitan aproximadamente 6 mil personas, daño en el 98% de sus 1500 viviendas. Súmese a lo anterior la pérdida generalizada de playas ocasionada por el mar de leva. A la problemática de la falta de agua y luz, a la escasez de comida y al daño en cultivos de caña, plátano, coco, sandía y otros productos transitorios afectados por el huracán, en un escenario en el que el 85,4% viviendas no tenían cobertura de acueducto ni alcantarillado -según el DANE-, se suma el daño funcional del hospital de Providencia, donde el alcalde Norberto Gari Hooker informa de una afectación en infraestructura del 98%, aunque sólo se registran dos personas fallecidas. El Gobierno declaró situación de desastre departamental en San Andrés, Providencia y Santa Catalina, por 12 meses prorrogables. El costo del plan de acción y respuesta a esta emergencia y a la problemática de la pandemia, según el presidente Iván Duque -quien debió esperar en Cartagena para partir hacia el archipiélago, para atender la crisis más de 15 horas después del paso del huracán Iota-, inicialmente se estima en $135 mil millones, para acometer 118 acciones que incluyen remover escombros y restablecer servicios públicos esenciales, y proveer de forma acelerada la ayuda humanitaria, entre otras acciones de la fase de emergencia. No obstante, la reconstrucción en sí, que se esperaba duraría 100 días, será más costosa y demorada: el gobierno reconociendo luego que no hay una cuantificación suficiente de las pérdidas en materia de infraestructura, concluye que el tiempo sería mayor y planea invertir más de $30.000 millones para el alcantarillado en San Andrés, además de $150.000 millones adicionales para arreglar la infraestructura afectada. * Planeación preventiva. Sabemos que los daños potenciales asociados a huracanes, de conformidad con su intensidad, varían desde daños funcionales, y otros como los asociados a caída de árboles, objetos lanzados como proyectiles y afectaciones en tejados, ventanas o casas móviles y embarcaciones no amarradas, pasando por afectaciones estructurales de los edificios, al igual que por cultivos arrasados, y por efectos severos de tormentas eléctricas, flujos de lodo y deslizamientos, llegando hasta la destrucción total con pérdida de vidas. Súmense las inundaciones en zonas costeras y tierra adentro, o incluso en plantas bajas de edificios cercanos del litoral, además de eventos hidrogeológicos, y de la erosión de bancales y playas, lo que conlleva a la pérdida de los frágiles ecosistemas costeros. El primer elemento a considerar, además de la construcción de defensas frente a los eventos señalados, según se trate de un ambiente litoral y en montaña, es la ubicación de la vivienda en zonas de amenaza a huracanes: allí, además de contar con un mapa de amenazas potenciales a escala de detalle, señalando zonas aptas libres de amenaza severa por erosión, corrimiento de tierras, flujos de lodo y niveles de inundaciones, debe prohibirse o restringirse el uso conflictivito del suelo, además de obligarse al cumplimiento de normas constructivas seguras, contempladas en el código correspondiente. En el litoral la fuerza del oleaje obliga a considerar, además de muros con refuerzo y cimentación prever la amenaza de inundación; y frente al viento huracanado la ventaja de las viviendas de mampostería reforzada, la amenaza sobre techos no anclados y ventanas no blindadas, al igual que la caída de árboles e impacto de objetos portados por el viento a modo de proyectiles. Sabemos que, en los ambientes costeros del Caribe, son frecuentes las edificaciones y viviendas con estructura ligera de madera, lo cual reduce las fuerzas sísmicas gracias al menor peso, pero no la vulnerabilidad al empuje del viento.
- 46. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 46 Por lo tanto, dada la fuerza del aire huracanado, se requieren conexiones dúctiles y ancladas en la envolvente, ya que el uso de muros reforzados en una construcción con envolvente de madera, puede ofrecer un comportamiento dúctil para prevenir grietas y fisuras. Adicionalmente, se debe emplear un sistema estructural redundante, dotando los edificios de envolvente de madera, que verticalmente involucre al techo y a nivel horizontal confine perimetralmente la estructura por la parte alta y sujete la estructura al piso, aprovechando para esto además de un sistema de anclaje, los encuadres repetitivos por estar ensamblados con múltiples conectores, que proporcionan vías de carga múltiples y a menudo redundantes para la resistencia a las fuerzas dinámicas. Además, los paneles de estructura de madera deben quedar debidamente unidos a la envolvente de madera, techo y pared, formando diafragmas y paredes cortantes para resistir estas fuerzas dinámicas del viento. Los códigos también establecen requisitos mínimos de sujeción para la interconexión de miembros repetitivos del entramado de madera, aplicables para la construcción de la envolvente estructural. Fuente: Razón Pública, 23-11-2020. Bogotá. Lecturas complementarias El Universo acelerado. Se ha otorgado el Nobel de Física 2011, a los estadounidenses Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess, por las pruebas sobre la expansión acelerada del Universo. Para Newton la evidencia de un Universo infinito, se soportaba en que, de tener límites, existiría un centro de gravedad en torno al cual estuviese colapsando. Pero hoy cuando se tienen evidencias de su origen, también se encuentran la de una expansión que la gravedad no logra contener. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/8295/gonzaloduqueescobar.201169.pdf El Bosón de Higgs. Posiblemente ninguna experiencia puede resultar más conmovedora en el mundo físico, que sumergirse en la inmensidad del Universo o en el enigmático mundo subatómico. Entre esas pequeñas piezas del mundo subatómico al que pertenecen electrones y neutrinos, está el bosón de Higgs que es la clave para explicar los orígenes de la masa de estas partículas elementales, ahora capturado mediante investigaciones experimentales del LHC. Ver enhttps://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/9976/gonzaloduqueescobar.201231.pdf Elementos de astrofísica y las estrellas. Las siguientes notas, soportadas en dos capítulos de la Guía Astronómica contienen una revisión general, de carácter cualitativo y divulgativo, con estos dos temas afines, que nos permiten conover el Universo, desde las concepciones sobre la materia y la energía, pasando por los métodos para su estudio, hasta la evolución estelar y la cosmología moderna, para terminar en la relativiad general y la materia y energía oscura, algo de cuya naturaleza no conoce la ciencia pese a la evidencia fenomenológica que la delata Ver en: https://alejandria-d.unal.edu.co/xmlui/bitstream/handle/123456789/121/astrofisicayestrellas.pdf El desarrollo urbano y económico del Eje Cafetero. De conformidad con las dinámicas del PIB y la grave fragmentación social y espacial del territorio, donde se advierten el rezago regional y de la economía local, y el empobrecimiento de los medios rurales de la Ecorregión, Manizales está urgida de un nuevo modelo urbano más verde e incluyente y con “crecimiento hacia adentro“, para lo cual debe descentralizar la infraestructura social y económica, y aplicar estrategias regionales para conurbar su territorio. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/55500/eldesarrollourbanoyeconomicodemanizales.pdf *** ENLACES ASTRONÓMICOS Y AFINES. Acuerdo Climático necesario pero insuficiente. Albert Einstein en los cien años de la Teoría de la Relatividad. Astronomía en América Precolombina. Astronomía en la Edad Media y el Renacimiento. Cien años el universo relativista de Einstein. Ciencias aeroespaciales: retos temáticos y organizacionales para el PND. Cincuenta años de la llegada del hombre a la Luna. Clima: las heladas en Colombia. Colombia, por un desarrollo satelital. Cultura y Astronomía (CyA) Desarrollo y revoluciones tecnológicas. Día del Medio Ambiente: El Universo. El Bosón de Higgs. El camino a las estrellas. El misterioso lado oscuro del universo. El Universo. Elementos de Astrofísica y Las Estrellas. El Universo acelerado. El camino a las estrellas. Elementos de Astrofísica y Las Estrellas. F J de Caldas y J Garavito Armero. Guía astronómica. Historia de la Astronomía: Edad Media y Renacimiento. Isaac Newton: de Grecia al Renacimiento. Juno auscultaría en Júpiter origen del Sistema Solar. La astronomía en América Precolombina: mayas, aztecas e incas. La astronomía en Colombia: perfil histórico. La cosmología de Stephen Hawking. La Luna. Los albores de la civilización. Los seis eclipses del 2020. Misiones Galileo y Cassini: viaje a los planetas Jovianos. Mecánica Planetaria. Misiones Galileo y Cassini a los Planetas Jovianos. Modelo académico para el Planetario de Manizales. Nobel de Física a tres astrónomos. Observación del Cielo y Carta Celeste. Otra prueba de la TGR: el agujero negro en M87. Primer alunizaje en la cara oculta de la Luna. Problema “ALEPH”: planteamiento topográfico. Protagonistas de la astronomía. Sondas a planetas mayores del Sistema Solar. Sol, lunas y planetas. Periplo científico de Humboldt por América. Sol, clima y calentamiento global. Sol Lunas y Planetas del Sistema Solar. Tiempo y Calendarios. Tres décadas del Hubble. ……
- 47. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 47 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. …
- 48. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 48 Agujero en ozono sobre la Antártida. ECOPORTAL MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Cap 03 EL SISTEMA SOLAR GONZALO DUQUE ESCOBAR A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. 3.1. EL SISTEMA SOLAR Está constituido por el Sol, 9 planetas, cerca de un centenar de satélites, 30 asteroides mayores entre unos 2 mil catalogados y 100 mil millones de cometas a los cuales se deben añadir nubes de gas y polvo. Al formarse el remolino primogénito, los elementos más pesados se ubicaron en el centro y los más livianos en la periferia, permitiendo de esta manera la formación de planetas rocosos en el centro y gaseosos hacia afuera. La localización del sistema solar en la galaxia y la de la Tierra en este, han sido favorables para el desarrollo de la vida. Esto apunta a las condiciones biofísicas y a la cantidad y proporción de los elementos complejos. 3.1.1 El Sol. El Sol es una estrella en cuyo interior se dan reacciones termonucleares. Tiene una composición del 70% de H, 27% de He y 3% de otros elementos; su masa de 2 x 1027 Ton (332270 veces la de la Tierra) y su radio de 1.39 x 106 Km. (109 veces el de la Tierra), explican una aceleración de la gravedad en su superficie de 2.74 x 104 cm/seg2 (27.9 veces la terrestre). La rotación es diferencial, así: período ecuatorial de 25 días y período polar de 30 días. La radiación solar de emisión es de 3.8 x 1023 Kw y la recibida en la Tierra de sólo 1.7 x 1014 Kw. El Sol semueve con relación al patrón local o de reposo(grupo de estrellas cercanas), a 20Km./seg en dirección aHércules(punto llamado APEX, cerca a Vega de la Lira). La temperatura superficial varía desde 5000C en las manchas solares a 6000C en la fotosfera, mientras en el núcleo es superior a los 10 millones de C. Su densidad es de 100 g/cm3 en el núcleo y en el conjunto del astro de 1,41 g/cm3 3.1.2 La Tierra. Su figura es parecida a la de una esfera de radio, r = 6370 Km., la masa de la Tierra es, m = 5,976 x 1027 g, y su velocidad angular de rotación es, w = 7,292115 x 10-5 s-1. No obstante, y a causa de la rotación del planeta sobre su propio eje, dada su masa, el planeta sufre el achatamiento de 1:297. La densidad media del planeta es 5,5 g/cm3. 3.1.2.1 Leyes de Keppler (1571-1630). Son las leyes enunciadas sobre el movimiento planetario continuo, y que son de gran utilidad para describir la distancia relativa entre los cuerpos celestes, las posiciones planetarias y en general el movimiento de cualquier cuerpo puntual alrededor de un centro de atracción gravitacional.
- 49. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 49 Figura 8A. Orbita elíptica de un planeta en torno al Sol. En sombreado se ilustra la ley de las áreas; además el Sol ocupa uno de los focos de la elipse. Adaptado de Eduardo Brieva, Introducción a la Astronomía. 1. Las órbitas de los planetas alrededor del Sol son elípticas; el Sol ocupa uno de los focos. La distancia planeta-Sol, es menor en el perihelio y mayor en el afelio. 2. El radio-vector que une el planeta con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales, por tanto la velocidad en el perihelio es mayor que en el afelio. 3. Si tomamos dos planetas con sus correspondientes períodos de revolución alrededor del Sol y las distancias medias respecto a él, los cuadrados de los períodos de revolución, T, son proporcionales a los cubos de dichas distancias, R. T12/T22 = R13/R23 La Tierra describe su órbita sobre un plano llamado la eclíptica. Su eje de rotación esta inclinado 23 27' respecto de la perpendicular a la eclíptica. Recorre la órbita en 365.26 días. La órbita tiene una excentricidad de 0.017. El afelio es el 2 de julio y el perihelio el 2 de enero. Por la inclinación del eje polar, existen estaciones en el norte, así: solsticio de verano el 21 de junio y de invierno el 22 de diciembre y equinoccio, de primavera el 21 de marzo y de otoño el 23 de septiembre. En el hemisferio sur, se invierten las fechas. En el sistema solar las órbitas de los planetas son casi coplanares, las de menos son Mercurio con 7 y Plutón con 17. La rotación y la traslación, por regla general, son del W al E; es decir, son retrógradas respecto a la estrella polar. En la rotación son excepción Venus y Urano, que la hacen en sentido directo. 3.1.3 Planetas terrestres o interiores. Son los planetas comprendidos entre el Sol y el cinturón de asteroides. En su orden son: Mercurio, Venus, Tierra y Marte, planetas duros y sólidos, de pequeño diámetro y baja gravedad, por lo que su atmósfera resulta poco densa y poco extensa. La rotación sobre su eje (día) es larga. Figura 8B. Planetas del sistema solar. Tamaños relativos de las imágenes que ofrecen, vistos en condición favorable desde la Tierra. Fuente: Guía astronómica. 3.1.4 Planetasmayoreso exteriores. Los planetas gigantes, después del cinturón de asteroides, son Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, sigue Plutón que es la excepción, por sus características: En la Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional (2006) se le consideró un planeta enano del Sistema Solar, creándose una nueva categoría llamada plutoide, en la que se incluye a Plutón, por ser el prototipo de una categoría de objetos transneptunianos denominada plutinos.
- 50. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 50 Aunque tienen gran masa son de baja densidad; mayoritariamente son líquidos y gaseosos aunque poseen un pequeño núcleo sólido. La atmósfera es extensa, compuesta de H, He, agua, Amoníaco y Metano; tienen alta velocidad de rotación (día corto) y muchos satélites (el de menos Neptuno), además de anillos. 3.1.5 Los satélites (lunas). La observación de Fobos y Deimos, en Marte, anuncia que parecen capturados por su forma irregular y pequeño tamaño; ello ha permitido clasificar los satélites así: 3.1.5.1 Satélites regulares. Los que tienen órbita circular, rotación y traslación W al E (retrógrada) y una órbita poco inclinada (casi coplanar con la del sistema solar). Dichos satélites y el planeta son congénitos. 3.1.5.2 Satélites Irregulares. De órbita extremadamente excéntrica y de plano muy inclinado, con rotación y traslación E al W (directa); estos satélites se asocian a asteroides capturados. Nuestro satélite es la Luna, un satélite regular cuyos períodos de rotación y traslación son iguales, razón por la cual la Luna siempre muestra la misma cara a la Tierra. La Tierra y la Luna podrían considerarse de alguna manera como un sistema doble. Observe estos datos: Diámetro lunar 27% del terrestre, superficie 7.4%, de la de la Tierra, volumen 2.0% de la de la Tierra, masa 1.2% de la de la Tierra, gravedad 16.6% de la de la Tierra. Por la falta de atmósfera e hidrosfera en la Luna, como consecuencia de su escasa gravedad, entre la cara diurna y nocturna la temperatura pasa de +100 C a -170 C. La conformación de su superficie está condicionada por procesos térmicos internos, volcánicos, tectónicos, magmáticos e impactos meteóricos. Si bien la edad de la Luna y su condición de satélite regular anuncian su carácter congénito con la Tierra, la inclinación del ecuador terrestre (23º ½) respecto de la eclíptica serían argumentos a favor de una tesis a favor de su origen catastrófico, asociado a un cataclismo sufrido por la Tierra en su pasado remoto. Las mareas, surgen del efecto gravitacional combinado, ejercido por la Luna y el Sol, tal cual se muestra en la Figura 10., atracción que varía según las fases de la Luna, lo que afecta las masas fluidas de la atmósfera e hidrósfera, como también a las rocas del manto con su comportamiento plástico a gran escala. Figura 8C. Efecto de marea sobre el planeta Tierra. Las masas 1 y 2 son atraídas en A y en B, con diferente fuerza. Por ello a lo largo del mes se genera un momento, contrario en A y favorable en B a la rotación de la Tierra (vista desde el Polo Norte). La duración del día de modo diferente en cada caso según el sentido del torque que se muestra en T. Fuente: Guía astronómica. 3.1.6 Los asteroides y Cinturón de Cuiper. Hoy en día se conocen 2300 asteroides con exactitud para especificar su órbita, pero se han descubierto más de 7000 planetoides o pequeños planetas. Los asteroides son bloques de roca en bruto con densidad media de 3,5 g/cm3, y de forma irregular, transitan en una órbita interior a la de Neptuno. Los mayores en tamaño son Ceres, de 1003 Km.; Palas, de 608 Km.; Juno, de 247 Km., y Vesta de 538 Km. (magnitudes en km. de diámetro equivalente). Se distinguen tres grupos principales de asteroides: el grupo APOLO, de pequeña órbita y por lo tanto con un perihelio entre el Sol y la Tierra; el grupo AMOR, de órbita mayor cuyo perihelio está entre la Tierra y Marte, y finalmente los TROYANOS, que son los subgrupos Aquiles y Patroclo ubicados sobre las distancias Lagrangeanas (a ± 60), sobre la órbita de Júpiter donde están libres de perturbaciones gravitacionales.
- 51. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 51 El cinturón de Kuiper lo constituye un conjunto de cuerpos cometarios transneptunianos, que orbitan alrededor del Sol a una distancia de entre 30 y 100 Unidades Astronómicas UA. UA es una Unidad Astronómica UA, equivalente a la distancia media entre la Tierra y el Sol, cuyo valor es 150 millones de km. 3.1.7 Los cometas y la Nube de Oort. Pueden ser periódicos y no periódicos; los primeros tienen varios retornos, los segundos caen al Sol o a Júpiter, o simplemente dan un paso y salen del sistema solar. Los primeros se dividen en los de período corto y período largo, según éste sea inferior o superior a 200 años. Están compuestos de un núcleo (de Metano, CO2, hielo sucio y amoníaco) y una cola (sublimación del núcleo por radiación solar en la que las partículas del núcleo se disocian formando polvo, H, O, cianuro, etc., pero ionizados). Figura 8D. Nube de Oort y Cinturón de Kuiper. La Nube de Oort, es un vasto halo que se extiende sobre distancias entre 30.000 y 100.000 U.A. constituido por cuerpos que originan los cometas de período largo, que giran en torno al Sol a una distancia de unos dos años luz. Ya sobre el plano planetario, a partir de unas 30 U.A., aparece un disco circunestelar denominado Cinturón de Kuiper, también constituido por cuerpos de hielo, fuente de los cometas de período corto. Fuente: Guía astronómica. La Nube de Oort ubicada entre 100 mil y 200 mil UA (Alfa del Centauro dista 275000 UA), es el remanente del disco protoplanetario que se formó alrededor del Sol hace 4,6 miles de millones de años. La nube exterior se encuentra muy poco ligada al Sol, y es la fuente de la mayor parte de los cometas de período largo, mientras que el Cinturón de Kuiper, localizado más allá de la órbita de Neptuno, a una distancia entre 30 y 50 UA, provee los cometas de período corto. Se supone que dichos cuerpos celestes constituidos por hielo, polvo y rocas, al resultar capturados por el Sistema Solar gracias a perturbaciones gravitatorias de estrellas vecinas y pasajeras, caen al Sol siguiendo diferentes trayectorias elípticas, parabólicas o hiperbólicas. Cuadro 2. Distancia a los planetas en unidades astronómicas Dist. del Sol a Mer Ven Tie Mar Ast Jup Sat Ura Nep Plu* Serie Constante Suma10= dist. Según Boode 0 +4 --- 0,4 3 +4 ---0,7 6 +4 --- 1,0 12 +4 --- 1,6 24 +4 --- 2,8 48 +4 --- 5,2 96 +4 --- 10,0 192 +4 --- 19,6 384 +4 ---- 38,8 768 +4 ---- 77,2 Valor real UA 0.39 0.72 1.00 1.52 --- 5.20 9.54 19.2 30.0 39.3 Gonzalo Duque E. Guía Astronómica, Universidad Nacional, 1992. *Planeta Menor Para calcular en UA la distancia entre los miembros del sistema solar, a la serie 0, 3, 6, 12... Boode sumó 4 y dividió por 10 el resultado. Se muestran a continuación en unidades astronómicas, la distancia según Boode y la distancia media real, desde al Sol a cada uno de los planetas.
- 52. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 52 3.1.7.1 Velocidades de escape. Son las velocidades cósmicas. La primera velocidad es la necesaria para que un cuerpo orbite en un campo de gravedad con trayectoria elíptica, y la segunda, para que escape de él con trayectoria hiperbólica. De la segunda velocidad, de escape, depende que un cuerpo celeste tenga atmósfera, pues semejante valor se compara con la velocidad térmica de las moléculas de gas, dada por la siguiente expresión que involucra la temperatura ambiental T: Mientras la segunda velocidad, de escape, en la Tierra es 11,2 Km./seg, las velocidades de las moléculas de distintos gases a 300K de temperatura, son menores: la velocidad térmica de las moléculas de hidrógeno es 1,1 Km./s; la de helio, 0,8 Km./seg, y las de nitrógeno y oxígeno, próxima a 0,3 Km./s. Esto quiere decir que la Tierra puede retener en su atmósfera cualquier gas, pues su gravedad es suficiente para retener moléculas que a la temperatura media de la atmósfera terrestre alcanzan velocidades por debajo de la primera velocidad de escape. La primera y segunda velocidad de escape son de la forma: Siendo g el campo de gravedad y R la distancia media del cuerpo que órbita al centro de masa. La diferencia entre la primera y la segunda expresión es la raíz de dos, razón por la cual en la tercera expresión se expresa una en función de la otra. Sea el momento para describir los ambientes que pueden posibilitar las atmósferas de los planetas del sistema solar, en términos de las principales variables físicas relevantes para la vida como la conocemos en la Tierra Se incluye a la Luna como escenario estratégico para la logística y la investigación espacial. Los valores de la siguiente tabla también explican aspectos de los océanos y montañas en los planetas, particularmente la temperatura y la gravedad. Cuadro 3. Las atmósferas y las gravedades de los cuerpos del sistema solar. Cuerpo Radio (m) Gravedad Tierra=1 Densidad Tierra=1 Temp. (K) Composición Atmósfera Sol Mercurio Venus Tierra Luna Marte Júpiter Saturno Titán Urano Neptuno Plutón 7,0 x 108 2,4 x 106 6,1 x 106 6,4 x 106 1,7 x 106 3,4 x 106 7,1 x 107 6,0 x 107 2,6 x 106 2,5 x 107 2,2 x 107 1,4 x 106 27,90 0,39 0,88 1,00 0,16 0,38 2,34 0,93 0,13 0,79 1,09 0,06 0,25 0,98 0,95 1,00 0,61 0,71 0,24 0,125 0,34 0,216 0,286 0,36 5780 400 290 250 250 200 110 80 80 55 45 40 e-, H+, H, He Despreciable CO2, N2, SO2 N2, O2, H2O No hay CO2, N2 H2, He, CH4 H2, He, CH4 N2, CH4 H2, He H2, He Despreciable? A. Bialko. Nuestro planeta la Tierra, MIR, 1989. El Sol es una esfera gaseosa en su totalidad, cuya atmósfera tiene electrones (e-) y núcleos de hidrógeno (H), o sea, protones. Siguen al Hidrógeno en cantidad los núcleos de helio (He). Al considerar la composición del Sol en función del número de átomos y no de la masa, es probable que de cada 1000 átomos del Sol, 920 sean de Hidrógeno y 80 de Helio. Si Mercurio, prácticamente no tiene atmósfera (la aceleración de la gravedad y la velocidad de escape son tan pequeñas), Venus, tiene una atmósfera importante de CO2 y N2, sobre la tierra firme, lo que atenúa las variaciones diurnas y nocturnas de la atmósfera. Titán, con un tamaño comparable a Mercurio, tiene menor gravedad pero alcanza a tener atmósfera, a causa de la menor temperatura. Igualmente la Tierra, tiene una atmósfera importante sobre el océano y la tierra firme, compuesta de N2, O2 y H2O. Casi todos los procesos meteorológicos ocurren enla troposfera, dondetambién se forman y están las nubes, mientras en la estratosfera reina ya una calma mayor. La Luna, no tiene atmósfera, en razón de su baja gravedad. La temperatura en su superficie varía dramáticamente entre el día y la noche desde +118 C hasta –153 C, sin que sean factibles los vientos por falta de aire, pero sí la incidencia de la radiación solar por la cara iluminada de nuestro satélite. /m kT v_ 2 v = v 2gR = v gR = v 1 2 2 1
- 53. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 53 Marte, tiene la suficiente gravedad para mantener una atmósfera débil algo similar en composición a la de Venus. Su menor gravedad explica el relieve más accidentado (mayores alturas y depresiones). Júpiter con temperatura superficial semejante a la de Saturno, muestra una potente atmósfera que se transforma constantemente en líquido. En ambos planetas la composición de la atmósfera es la misma. Titán, por tener masa suficiente, pese al efecto de la temperatura recibida de Saturno, tiene una atmósfera de N2 y CH4, sobre el océano de metano (?). Mientras Urano y Neptuno, con temperaturas superficiales similares, tienen una atmósfera de igual composición, Plutón, con una temperatura sensiblemente igual no parece poseer atmósfera, en razón de su baja gravedad. La superficie de Plutón hoy clasificado como planeta menor, es quizá un paisaje helado. Los gases atmosféricos más pesados que la escasa masa del planeta pudiera retener (metano y amoníaco p. ej) tienen que estar completamente helados a las temperaturas que prevalecen allí, pues el punto de congelación del metano es de –182 C, el del amoníaco incluso de –78 C y el del anhídrido carbónico – 78,5 C. 3.2. TEORIAS ACERCA DE LA FORMACION DEL SISTEMA SOLAR Se subdividen en catastróficas y evolutivas. Cronológicamente son: 3.2.1 Teoría Infinitesimal (Evolutiva) Immanuel Kant, 1755. Supone la existencia de polvo describiendo órbitas. Posteriormente esta nube demateria en suspensión secompactaformando losmiembros del sistema solar, tras una acreción gravitacional, es decir, un colapso de esa nube debido a que su densidad ha superado un cierto valor crítico. 3.2.2 Teoría de la Nebulosa (Evolutiva) Simón Laplace, 1796. Supone una bola de gas caliente en rotación la cual, al enfriarse la masa, sufre achatamiento y de éste modo el desprendimiento gradual de anillos del sistema. Por cada anillo ecuatorial separado de la nebulosa se forma un planeta del sistema solar, a partir de núcleos de acreción. 3.2.3 Teoría Planetesimal (Catastrófica). Chamberlain-Moulton, 1905. Supone una estrella que se aproxima al Sol para arrancarle hinchazones ígneas; estas explosiones levantan materia pero los brazos que caen chocan con brazos en ascenso, resultando de las colisiones pequeñas esferas de tamaños variables y órbitas diferentes llamadas planetesimales: del choque entre ellas se formarán los planetas. 3.2.4 Teoría de la Gota (Catastrófica) Jeans-Jeffreys, 1919. Recoge las dos teorías anteriores. La estrella invasora al aproximarse al Sol, le arranca una inmensagota de gas enestado caliente que al enfriarse se fragmentará produciendo esferas detamaño ordenadamente variable (planetas). 3.2.5 Teoría Magnetohidrodinámica (Evolutiva) Hoyle, 1960. Las teorías evolutivas habían perdido su vigencia porque no explicaban por qué mientras el Sol tiene el 99.9% de la masa del sistema solar, en los planetas se concentra el 98.0% del momento cinético; ello da origen a teorías catastróficas que resuelven el problema mas el principio de la magnetohidrodinámica salva la dificultad y se regresa a las teorías evolutivas. Dice el principio de la magnetohidrodinámica que los gases responden a las leyes de la gravedad, la presión y la rotación cuando se encuentran en un campo magnético sostenido por una corriente eléctrica, y esa ley gobierna las nubes de polvo compuestas de gases ionizados en rápida rotación. Un gas ionizado es tan buen conductor de electricidad como un alambre de cobre. La teoría supone que a través de esos gases que invadían el espacio, corrían líneas de fuerza magnetohidrodinámicas a manera de hilos largos y elásticos; en las partes internas de los filamentos el gas era más lento que en las porciones externas. Con el giro flexible se favorecen las turbulencias dentro del sistema provocándose el enroscamiento y alargamiento de los hilos en espiral y, al mismo tiempo, una transferencia del momento angular hacia las porciones exteriores, donde se formarán posteriormente los planetas, todo, a expensas de la parte central enriquecida de masa y donde se formará el Sol. 3.2.6 Nueva nomenclatura del Sistema Solar En 2006 la Unión Astronómica Internacional IAU) redefinió las categorías de objetos celestes en tres tipos: planeta, planeta enano y cuerpo menor del Sistema Solar, por lo que el término "planeta menor" perdió su vigencia. La UAI acordó ese año definir un planeta como un cuerpo celeste, que cumpla estas tres condiciones: A) Orbitar alrededor de una estrella o remanente estelar. B) Tener masa suficiente para que su gravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido, de manera que asuma una forma en equilibrio hidrostático y por lo tanto que sea prácticamente esférico. C) Que tenga dominancia orbital lo que significa haber limpiado la vecindad de su órbita de planetesimales. Los planetesimales son objetos sólidos que pertenecen a los discos protoplanetarios de la nebulosa primitiva, conformada por gas, polvo y partículas sólidas masivas que actuarían como núcleo de condensación, para dar lugar en el curso de millones de años a estos objetos sólidos cada vez más grandes que son el germen de los planetas. Como consecuencia de esto, Plutón, que hasta
- 54. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 54 entonces se consideraba planeta, pasa a clasificarse como planeta enano, junto a Ceres, el más pequeño de los planetas enanos dentro del sistema solar, cuerpo celeste de 952 km de diámetro, que se ubica entre las órbitas de Marte y Júpiter. El concepto de Planeta menor sustituye ahora el de planetoide de la anterior clasificación que queda en desuso. 3.3. FORMACION DE LA TIERRA Hace 4500 millones de años se forma la Tierra por aglomeraciones de partículas sólidas del espacio; pero el calor de la acreción (por el colapso gravitacional) y el de desintegración de elementos radiactivos, produce el núcleo de hierro líquido rodeado de materia turbulenta (calor). Posteriormente por diferenciación de densidades de masa, el núcleo se rodea de un manto y éste de una corteza primitiva. Los gases atrapados por el manto escapan de la corteza produciendo una atmósfera enriquecida en agua. Seguidamente sobreviene la precipitación para formar los océanos, en un proceso que dura 1500 millones de años. Como resultado aparece la atmósfera en la que el oxígeno se liberará gracias a la luz ultravioleta y a la fotosíntesis de los primeros organismos vivos. En la atmósfera inicial, tan similar a la de las actuales emanaciones volcánicas, el 75% es vapor de agua, mientras en la actual atmósfera actual es sólo del 4%. La vida en la Tierra se inicia en los océanos hace más de 3000 millones de años. En esta historia de evoluciones el clima ha mostrado dramáticas modificaciones. El último período glaciar terminó cerca de 10000 años atrás y al retroceder los hielos, el nivel del océano comenzó a subir rápidamente, alcanzado su nivel actual 6000 años atrás. Figura 9. Diagrama temporal. El diagrama muestra cuánto tiempo hace que ocurrieron algunos acontecimientos importantes. Los últimos 500millones de años se amplifican con un zoom. A. Big-Bang, B. formación de la galaxia, C. cúmulos globulares, D. formación del sistema solar, E. comienzo de la vida en la Tierra, F. abundancia de fósiles, G. vida en tierra firme, H. formación de Pangea, I. aparición de los dinosaurios, J. rotura de Pangea, K. aparición de los mamíferos, L. extinción de los dinosaurios, M. hombre primitivo, N. actualmente (tiempo en millones de años). Adaptado de El Universo Desbocado, Paul Davies. 3.4. EVOLUCIÓN ESTELAR Las nubes de gas y polvo interestelares están sometidas a dos fuerzas: como quiera que la masa se encuentra en rotación y posee alguna temperatura, una fuerza centrífuga asociada a la rotación de la nebulosa y otra termodinámica por el calor que trata de expandirla. A estas fuerzas, se opone la atracción ejercida por la gravedad de la enorme masa de gas y polvo. Si la gravedad domina a las fuerzas de repulsión, se da el colapso gravitacional de la nube, aumentando su densidad, y disminuyendo su volumen e incrementando su velocidad de rotación para conservar el momento cinético, al tiempo que se eleva la temperatura de la masa por la energía de acreción. Tras el colapso de la nube, se forma una protoestrella caliente, que emite radiación infrarroja y luego, a una mayor temperatura interior se forma una protoestrella brillante (atmósfera enrarecida). Con el colapso sucesivo, cuando la temperatura interior supere los 10 millones de C, aparecerá la estrella, al iniciarse la fusión nuclear consistente en convertir hidrógeno en helio por dos vías: la línea protón-protón y el ciclo C-N-O o del carbono. En ambos procesos la masa inicial de los cuatro protones, supera la masa final en m, cuantía que se convierte en la energía propia de la estrella, según la fórmula E = mc2. En la fase de gigante roja, a mayor masa, mayor temperatura y mayor escala de reacciones termonucleares, hacia los elementos más pesados (Ne, Mg, Si, S, Ca, Ti, Va, Cr, Mn, Fe); más allá del hierro no se puede dar la fusión nuclear, porque este absorbe energía estelar fisionándose en He, con lo cual, se produce el cese súbito de la presión de reacciones haciendo explotar la estrella en forma de supernova, produciéndose una onda de choque donde se podrán formar otros elementos pesados. Mientras la estrella convierta H en He, estará en la secuencia principal. Las estrellas de menos de una masa solar duras más y toman la línea protón-protón; las de más de tres masas solares lo harán por el ciclo CON; en las de masa intermedia, el primer proceso de nucleosíntesis se dará en la periferia del núcleo, y el segundo en su interior. Si la masa de la nube primigenia es menor que el 7% de la masa solar, no habrá fusión nuclear (planeta), y si supera unas 75 masas solares, el sistema se hace inestable y colapsa todo o explota, porque la presión interior se debería a los FOTONES y no a los electrones y a los núcleos atómicos, para estas masas.
- 55. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 55 Imagen 15: La historia del Sol y la nucleosíntesis estelar: En el diagrama H-R de la izquierda observamos: 1 = protoestrella, 2 = secuencia principal, 3 = gigante roja, 4 = enana blanca. A la derecha el diagrama de la evolución nuclear estelar con la nucleosíntesis H®Fe y su fisión Fe®He. Fuente, Guía astronómica. La suerte de la Gigante Roja dependerá de si se trata de una estrella de poca masa o de una supermasiva: la primera se convertirá en enana blanca, cuando ya se "tranquilice" el núcleo estelar, permitiendo que la escasa envoltura gaseosa pueda colapsar: cada que se agota un combustible nuclear se pierde soporte y masa, colapsa el astro en forma de nova y aumenta su temperatura pudiendo reencender el núcleo y tomar un nuevo combustible, generándose una onda de choque que afecta la envoltura y una pérdida de masa estelar .El cadáver estelar, será finalmente una estrella densa oscura o apagada de mernos de 1,4 maas solares. Pero en estrella masivas, el paroxismo es colosal: se destruye el astro, generando una supernova y quedando una estrella neutrónica o un agujero degro, dependiendo de si la masa final esta entre 1,4 y 2 masas solares, o si supera las 2 masas solares, en su orden. Los elementos más pesados que el hierro, se forman en la fase de supernova. Si en promedio, las estrellas permanecen el 90% de su vida en la fase estable de la secuencia principal, las de gran masa solo duran algunos millones de años, mientras las de pequeña masa permanecen varios miles de millones da años. El Sol duraría 1010 años. El 10% restante de la vida de la estrella se desarrolla en los estadios de gigante roja o supergigantes según la masa estelar. 3.5. LA GALAXIA Imagen 16: La Vía Láctea: se muestran planta y perfil de nuestra galaxia, indicando la rotación galáctica, las dos Nubes de Magallanes, el Sol sobre el brazo de Orión, entre los brazos de Sagitario y Perseo, y en detalle la estructura de un cúmulo galáctico o abierto y otro globular o cerrado. Fuente, Guía astronómica. Una galaxia es una Isla de estrellas inmersa en nubes de gas y polvo, en cuyo su interior se organizan las estrellas en cúmulos unidos por la gravedad. Existen dos clases de cúmulos estelares: los cúmulos globulares o cerrados de forma esférica, constituidos por con cientos
- 56. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 56 o miles de estrellas viejas y de bajo contenido metálico (Estrellas de la población II); y los cúmulos galácticos o abiertos, conformados por algunos cientos de estrellas jóvenes y de alto contenido metálico (Estrellas de la población I), con su forma irregular dada la dispersión de sus miembros. Aunque existen varias clases de galaxias (irregulares, espirales, elípticas…), nuestra galaxia, denominada La Vía Láctea, que pertenece a las galaxias espirales, muestra una estructura típica de forma barrada, constituida por tres partes bien diferenciadas: Halo, Disco y Núcleo. El disco es el contorno de los brazos espirales localizados en el plano medio, donde las estrellas son jóvenes y se encuentran sumergidas en medio de gas y polvo. Las estrellas aquí, en cúmulos galácticos generalmente, están orbitando con trayectorias muy circulares y siempre perpendiculares al eje de rotación de la galaxia. Por lo tanto, si las estrellas del halo galáctico no comparten la rotación galáctica, las del disco si la comparten. La rotación galáctica es diferencial. Los objetos del centro son rápidos y los del disco lentos. El núcleo galáctico se sitúa en el centro y es la región con mayor densidad de estrellas; su forma es esferoidal achatada y su rotación como la de un sólido rígido. El Sol podría pasar de un brazo a otro, mientras transita la galaxia con órbita casi circular. La Vía Láctea, nuestra galaxia, posee una masa equivalente a 100 mil millones de soles; su diámetro es de 100 mil años luz y el espesor de 20 mil años luz; el Sol ubicado sobre el plano galáctico a 30 mil años luz del centro, órbita la galaxia a 250 km/seg en 225 a 250 millones de años. La Galaxia es Espiral Barrada. Los tres brazos espirales de la Vía Láctea, más relevantes, y su distancia al centro galáctico, son: Sagitario a 24 mil años luz, Orión (conteniendo el Sol) a 30 mil años luz y Perseo a 36 mil años luz. Las dos nubes de Magallanes son pequeñas galaxias irregulares, satélites de la Vía Láctea; la mayor, con un diámetro de 35 mil años luz, está a 160 mil años luz y contiene tiene 10000 millones de estrellas; la menor cuyo diámetro es de 20 mil años luz, se ubica a 190 mil años luz y contiene tiene 1000 millones de estrellas. La Vía Láctea, es un miembro del Grupo Local, nuestra hipergalaxia, conformado por unas 30 galaxias, siendo las más importantes la nuestra y la de Andrómeda; ambas ubicadas en los extremos del sistema. A dicho cúmulo pertenecen M 32 (compañera de Andrómeda), M 33 (Nebulosa del Triángulo), And I, And II, And III (compañeras de Andrómeda), Leo I, Leo II (ambas a 750 mil años luz), entre otras. Todo el cúmulo de galaxias abarca un volumen cercano a los 2.5 millones de años luz de radio. A su vez, El Grupo Local pertenece al Súper Grupo Local (metagalaxias), cuyo centro es Virgo, sistema ubicado a 50 millones de años luz de nosotros y compuesto por miles de galaxias ligadas gravitacionalmente, en estructuras hipergalácticas. Entre su medio centenar de miembros, diseminados en un radio 75 millones de años luz, se destacan: Osa Mayor, Canes Venatici, Sculptor, Grupo Local, M 66, M 101, M 81, los NGC 4274, 3245, 5566, etc. 3.6. SOL, CLIMA Y CALENTAMIENTO GLOBAL* Para las ciencias de la Tierra, uno de los dilemas por resolver, es: hasta qué punto influye la actividad solar en el clima terrestre. De conformidad con los modelos heliofísicos, es el magnetismo de la atmósfera solar quien influye en la luminosidad del Sol, y por lo tanto en los cambios en radiación solar, fenómeno cuya evolución inferida a partir de mediciones y aplicación de modelos, permite elaborar pronósticos sobre el complejo comportamiento del Sol, necesarios para estimar las tendencias del clima terrestre. Aunque astrónomos y geofísicos soportados en correlaciones, pueden afirmar que cuando el Sol está tranquilo la Tierra permanece fría, aún no sabemos el por qué de los cambios de la actividad del Sol, así en 2002 se haya logrado desentrañar el misterio de los neutrinos solares. Imagen 17. Magnetósfera terrestre y viento solar, en: http://sohowww.nascom.nasa.gov
- 57. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 57 Cuando hablamos del clima, nos referimos a las condiciones de la atmósfera en una región, durante un periodo de largo plazo; no obstante a nivel global, el Sol puede influir en el clima de diversas maneras, incidiendo sobre la temperatura, la humedad, la precipitación, la presión y los vientos de un determinado territorio, así estos elementos estén determinados por factores como la latitud, la altitud, el relieve y la distancia al mar. A modo de ejemplo, el agujero en la capa de ozono descubierto sobre la Antártida en 1985, no sólo parece ser provocado por la actividad humana, sino también por los rayos ultravioletas provenientes del Sol: al debilitarse el efecto fotoquímico con la destrucción de esta capa que filtra la radiación solar, la alta energía incidente que llega a la Tierra modifica nuestro clima, de la misma forma en que lo venimos haciendo con la actividad antrópica durante el último siglo. Con sus dinámicas estelares, tales como el ciclo de 11 años de las manchas solares, el Sol modifica la estructura del campo magnético de nuestro planeta, presentándose la expansión y contracción de la atmósfera terrestre, con las variaciones en las temperaturas y densidades de la magnetosfera. Evidentemente, la imposibilidad de una predicción a largo plazo delo comportamiento solar, así sea teórica, es que al ser la actividad solar un fenómeno caótico, en lugar de predicciones lo que procede es la elaboración de pronósticos. Este tipo de estimaciones, propio para cualquier fenómeno caracterizado por las incertidumbres, se dificulta en el caso del Sol, por el desconocimiento exacto del campo magnético solar y por la falta de registros históricos sobre radiación solar y rayos cósmicos, así la relación entre cambios de luminosidad solar y energía recibida en la Tierra, sea prácticamente lineal. Para ilustrar los cambios del clima que se han dado en todas las escalas de tiempo, a lo largo de la historia de la Tierra, tenemos además de las cinco grandes glaciaciones, cuyo último evento ocurrió en el Cuaternario, dos situaciones antagónicas y recientes: una, la “pequeña glaciación” asociada a un periodo frío ocurrido entre 1550 y 1850, en el que se presentaron tres picos fríos (1650, 1770 y 1850), pequeña edad del hielo acompañada de lluvias que coincidió con un período de baja actividad en las manchas solares. Y dos, el actual “calentamiento global” un efecto invernadero de celeridad excepcional ocurrido en los últimos 50 años, en el que la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera ha alcanzado un nivel sin precedentes en los últimos de 500 mil años, fenómeno cuya característica fundamental es la ocurrencia de eventos climáticos extremos. Para mostrar el alcance de la actual problemática, dos escenarios. El Ártico, está en peligro por el calentamiento global: el fenómeno facilita actividades depredadoras que amenazan esta “última frontera”, tales como prospecciones petroleras, pesca industrial y tráfico interoceánico. Degradar dicho ecosistema, traerá consecuencias insospechadas como elevación del nivel del mar, erosión costera y temporales. Y la Amazonía, donde el cambio climático y la deforestación comprometen este ecosistema que alberga el 30% de la biodiversidad de la Tierra; allí donde la selva se transforma en sabana, los apetitos del mercado presionan por los recursos del tercer reservorio de materias primas estratégicas del planeta, después del Oriente Medio y la Antártida. La degradación de la Amazonía traerá consecuencias trágicas para los pueblos indígenas que la habitan y para la biodiversidad, además de severas afectaciones climáticas globales. * [Ref. GDE. La Patria. Manizales, 2014.08.4] 3.8. JUNO AUSCULTARÍA EN JÚPITER ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR Imágenes 18. Júpiter, en http://i.dailymail.co.uk/ https://www.missionjuno.swri.edu/mission y Sonda Juno en http://historicspacecraft.com/ En la mitología romana, Júpiter hijo de Saturno y Ops, se desposó con Juno su hermana con quien tuvo como hijos a Marte y Vulcano. Pero Juno preocupada por las travesuras de su esposo, tendió un velo de nubes a su alrededor para ocultarlas, y mirar a través de ellas buscando revelar su verdadera naturaleza. De ahí el nombre de la sonda Juno que, a un costo de U$ 1.100 millones, ha tomado 5 años para recorrer el equivalente a 2,9 circunferencias de la órbita terrestre, logrando llegar a Júpiter donde espera obtener información clave sobre el origen del Sistema Solar, si es que logra examinar su atmósfera y conocer los patrones de movimiento a profundidades sin precedentes en el manto, saber de la composición y contenido de fluidos y gases, y de la proporción de agua joviana, por ser dicha cuantía un parámetro clave de su formación, además de evaluar los campos magnético y de gravedad del coloso, que por intensidad y en su orden superan 20 y 2,14 veces los de la tierra.
- 58. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 58 La exploración por la NASA del sistema ubicado 5,2 veces más lejos del Sol que la Tierra, se inició en 1973 con una primera misión espacial, sucedida por otras siete no tripuladas. Aunque la mayoría, ayudadas por la asistencia gravitatoria ha logrado observaciones sin sondas ni entrar en órbita, esta lo hace barriendo sucesivamente 37 trayectorias polares a 4667 km durante 18 meses, mientras Júpiter rota. Juno es la segunda nave espacial del programa Nuevas Fronteras de la NASA, después de la Nuevos Horizontes que alcanzó a Plutón en julio de 2015, tras un periplo de nueve años y medio. La historia de este gigante gaseoso de 11 diámetros terrestres y 1317 veces más voluminoso que la Tierra, con 67 lunas y constituido 81% de hidrógeno y 17% de helio, composición relativamente similar al Sol, es al tiempo la historia del Sistema Solar: el objeto de la misión es penetrarlo con instrumentos como magnetómetros, gravímetros y espectrógrafos, para conocer sus procesos y condiciones fundamentales, que también son los que gobernaron nuestro entorno planetario durante su formación, ya que las estructuras jovianas no han evolucionado como sí la atmósfera y mares de la Tierra: investigar bajo la superficie de Júpiter y conocer la probable existencia de un núcleo planetario sólido y profundo, será clave para dilucidar la conformación de nuestro sistema planetario. La superficie de Júpiter no es sólida: bajo sus nubes de amoníaco y agua, aparece hidrógeno metálico, conformando el grueso manto planetario constituido por gas a gran presión atmosférica y gravitacional; fluido que al actuar como un conductor de electricidad sería la fuente del intenso campo magnético, que en las regiones polares produce las auroras más brillantes del Sistema Solar, cuando las partículas cargadas del viento solar se precipitan penetrando la atmósfera, para chocar con la magnetosfera y generar la luz ultravioleta a expensas de la extraordinaria energía del fluido metálico. Las teorías sobre el Sistema Solar, que comienzan con el colapso de una gigantesca nube de gas y polvo, a partir de la cual se formaron temprano el Sol y Júpiter, dándose luego la captura el resto del material de la vecindad, están en un callejón sin salida puesto que en relación al cómo sucedió en Júpiter, existen diferencias profundas entre dos escenarios: se formó a partir de un núcleo planetario masivo preexistente que gravitacionalmente captura el gas restante, o en su defecto se produjo el colapso gravitacional de la nebulosa, y luego como parte del proceso de acreción se formó el planeta. Aún más, la composición de los protoplanetas, y la función de estos planetesimales helados en la formación planetaria, al igual que el origen de la Tierra y demás cuerpos celestes terrestres, pende de un hilo: supuestamente, los planetesimales primigenios fueron los portadores del agua y los compuestos de carbono, como bloques de construcción fundamentales de la vida. De ahí la importancia de saber más de Júpiter, que gracias a su enorme masa equivalente a 318 masas terrestres, al conservar su composición original y la mayor cantidad de agua del Sistema Solar, puede reflejar la historia de nuestro sistema solar. * [Ref.; La Patria. Manizales, Julio 2016.07.11] 3.7. CIEN AÑOS DEL UNIVERSO RELATIVISTA DE EINSTEIN Imagen 19: Albert Einstein y Modelos Cosmológicos Inflacionario y del Big Bang, en fu.berlin.de y en Guía astronómica. Entre 1915 y 1916, tras formular la teoría de la Relatividad General, Albert Einstein desarrolla el primer modelo matemático del universo. Se trata de un universo estático, homogéneo e isótropo a gran escala, para el cual introduce la Constante Cosmológica, soportada en el Principio Cosmológico según el cual el universo observado desde cualquier lugar, siempre tienela misma apariencia. Einsteinresolvió sus ecuaciones, modelando la materia como un fluido de partículas homogéneamente distribuido en el espacio, e introduciendo su constante como una modificación a su ecuación original del campo gravitatorio, necesaria para conseguir una solución ajustada a un universo estático. Dicha visión completamente revolucionaria sobre un universo relativista, donde la materia, el espacio y el tiempo están interconectados, y en el cual la gravedad se interpreta como una curvatura del espacio-tiempo, causa escepticismo general al presentar hipótesis que exigían mayores pruebas. El responsable de verificar una hipótesis fundamental de dicha teoría, en la que uno de los científicos más importante del siglo XX pronosticaba la curvatura de la luz en un campo gravitatorio, fue Stanley Eddington, quien a petición de la Real Sociedad observa el fundamental hecho en el eclipse del 29 de mayo de 1919, desde la isla Príncipe en la costa este de África.
- 59. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 59 Al conocerse en la conferencia de Eddington la prueba del efecto gravitacional causado por el Sol en la trayectoria del rayo de luz, el titular del New York Times del 6 de noviembre de 1919, dice: “Descubierto un nuevo universo”, noticia que hace célebre a Albert Einstein de la noche a la mañana, y que consolida la Relatividad General como una teoría que resuelve de forma definitiva problemas fundamentales de la física clásica. Una década después, en 1929 el padre de la cosmología observacional Edwin P. Hubble, al encontrar el corrimiento al rojo en el espectro de las galaxias distantes descubre la expansión relativista del universo, un fenómeno que permite advertir además del movimiento propio de estas enormes islas de estrellas, otro movimiento asociado a la dinámica del espacio- tiempo que las contiene y arrastra. Frente a la evidencia de que el universo se está expandiendo, y que los cálculos teóricos mostraban que en relatividad general un universo estático era imposible, aunque eminentes astrónomos mantenían su teoría del Estado Estacionario, afirmando que el universo al no cambiar su apariencia con el tiempo tampoco tendría principio ni fin, surge como contraposición la teoría del Estado Inflacionario del universo, propuesta de Bondi y Gold según la cual si el universo se expande como un todo, se requiere la creación continua de materia para que la densidad permanezca constante y su apariencia se mantenga. Posteriormente, gracias a los trabajos de físicos notables como Alexander Friedman en 1922 y Georges Lemaître en 1927, quienes utilizan la teoría de larelatividad para demostrar la dinámica del universo observada por Hubble expresada en ecuaciones que describen un universo que puede expandirse o contraerse, en 1948 el físico ucraniano GeorgeGamow soportado enla teoría del Núcleo Primordial de Lemaître, construye la teoría del Big Bang en la que plantea que el universo había surgido de una gran explosión. La prueba definitiva a favor del Big Bang vino con el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas al detectarse en 1965 una radiación de fondo omnidireccional con características térmicas, y recientemente con el COBE que puesto en órbita en 1989 logra medir la temperatura residual de esa gran explosión primigenia, y con otros instrumentos que han a detectar las anisotropías de los vestigios del evento que da origen a un universo homogéneo e isótropo lleno de materia ordinaria, el cual podría expandirse indefinidamente o frenar su expansión lentamente, hasta producirse una contracción universal, denominada el Big Crunch. Hasta acá, este centenario del “universo determinístico” de Einstein, importante hoy como punto de partida para el nuevo “universo probabilístico” de la mecánica cuántica, donde la incertidumbre consustancial a la naturaleza tiene leyes que la gobiernen, máxime ahora cuando la Constante Cosmológica incorpora un papel fundamental en la ciencia del mundo: según las observaciones obtenidas aplicando técnicas recientes se ha conseguido determinar un valor diferente de cero para dicha constante, y su papel como materia oscura en la expansión acelerada del universo. [Ref.: La Patria. Manizales, 2016-02-1] http://oam.manizales.unal.edu.co 3.8. EL MISTERIOSO LADO OSCURO DEL UNIVERSO Cuando se estima que el universo se constituye en un 73 % de energía oscura, 23 % de materia másica oscura y 4 % de materia bariónica o en forma de átomos, de conocerse esa materia oscura que se rastrea tanto en laboratorios desde el espacio como en complejos subterráneos, la astronomía podría dar origen a una revolución comparable a la de tránsito del Medioevo al Renacimiento, en tiempos de Nicolás Copérnico (1473-1543) quien sustituye el modelo geocéntrico por el heliocéntrico que consideraba la Tierra centro del universo, o la de hace un siglo cuando el universo pasa a describirse como un todo mediante la teoría de la gravitación de Albert Einstein (1879-1955) que sustituye la gravedad Newtoniana por la curvatura del espacio-tiempo cuya expansión relativista descubre Edwin Hubble (1889-1953) observando los espectros de extrañas nebulosas, que resultan ser otras galaxias ubicadas más allá de la Vía Láctea, alejándose de nosotros a velocidades crecientes. Imagen 20: Materia oscura y Energía oscura. Imágenes, en: https://www.spacetelescope.org and https://science.nasa.gov and https://www.learner.org
- 60. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 60 Pero ¿en qué anda la Cosmología moderna?: primerio, tenemos las teorías de Stephen Hawking (1942), quien intenta aunar la relatividad general con la teoría cuántica, e instituye ideas sobre los agujeros negros y el origen del tiempo, en las que argumenta que el universo no tiene bordes y propone el tiempo imaginario, al sostener que en lugar de una singularidad del espacio-tiempo forman una superficie cerrada sin fronteras. Y segundo, la hipotética existencia de una materia oscura que no emite radiación alguna, inferida de las observaciones fundamentales de la astrónoma estadounidense Vera Rubin (1928-2016), pionera en la medición de la rotación anómala de las estrellas dentro de una galaxia, ya que si en el Sistema Solar según las leyes de Newton y Kepler la velocidad de rotación planetaria decrece conforme aumenta la distancia al Sol como centro de masa, mientras en las galaxias se mantiene. Para conocer la dificultad de obtener evidencias de dicha materia oscura, recordemos cómo las ondas gravitacionales que predice en 1916 Einstein, apenas fueron detectadas un siglo después, en 2015, cuando esos rizos o vibraciones en el espacio-tiempo que viajan a la velocidad de la luz, pudieron ser encontrados mediante un gran instrumento óptico de precisión desarrollado por los institutos tecnológicos Caltech y MIT en el marco del proyecto de un Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales LIGO. El detector subterráneo LIGO con sus brazos ortogonales de 4 km de longitud que comenzó a construirse en 1999, al lograr sus primeras observaciones entre 2001-2007 debió actualizarse para hacerlo una máquina 10 veces más potente, capaz de identificar las ondas gravitacionales cuyas variaciones equivalentes a una diezmilésimaparte del diámetro de un átomo, transformarán la astronomía porque el universo es casi transparente a ellas. Volviendo a la materia oscura: cuando otros astrónomos confirman que a nivel de las galaxias, también las estructuras estelares giraban de una manera inesperada, tal cual lo observa Vera Rubin al encontrar que la velocidad de las estrellas continúa igualmente tan alta en la periferia como en el centro de la Vía Láctea, se formula la hipótesis de la materia oscura diseminada de forma no uniforme y a gran escala, estimándose según dicha teoría que de la masa total de nuestro universo la mayor proporción estaría conformada por otra clase de materia cuya naturaleza desconocemos, ya que apenas se ha mapeado su ubicación en torno a las galaxias gracias a que con su gran masa desvía la luz procedente de objetos distantes y brillantes no visibles que las interfiere, al actuar la materia oscura como lentes gravitacionales. Incluso, si desde principios del 2000, se propone la existencia de una energía oscura uniforme, que al ejercer una presión negativa en el espacio-tiempo similar a la de la constante cosmológica, explicaría la actual expansión acelerada del universo, también sabemos que la materia oscura, que no son neutrinos, ni átomos, ni materia oscura, es todavía un gran misterio. Al igual que el Bosón de Higgs que teóricamente desde 1964 nace para explicar el origen de la masa de las partículas elementales, solo hasta 2012 pudo comprobarse su existencia con el acelerador de partículas CERN, similarmente el tipo de partículas fantasmas que componen la materia oscura, esperan ser capturadas por sensibles detectores, para desentrañar su misteriosa naturaleza y abrir una nueva era en el conocimiento del universo. [Ref.: La Patria- Manizales, 2017.01.16] 3.9. EL SABIO CALDAS, GONZÁLEZ BENITO Y GARAVITO ARMERO Imagen 21A: Observatorio Astronómico Nacional. Dibujo en Exposición Itinerante U.N. CALDAS, EL PRECURSOR DE LA CIENCIA NEOGRANADINA: Así como la Expedición Botánica fue nuestro primer proyecto científico fruto de la reforma borbónica que quiso hacer de América un proyecto rentable, también Francisco José de Caldas fue el primer director el Observatorio Astronómico de Santafé, hito de una arquitectura que expresa la irrupción de la ciencia en el pensamiento ilustrado de la Nueva Granada. En 1801 gracias a Humboldt, Mutis empieza con los preparativos para la construcción del Observatorio Astronómico al descubrir para la ciencia al payanés, cuando estando Caldas en Quito el Barón tras visitar su casa en Popayán en su recorrido hacia el sur, en una breve estadía le envía una carta al eminente gaditano poniéndolo al tanto de la importancia del Sabio neogranadino, reconociendo y elogiando su obra. Caldas, que pese a su inclinación por las ciencias exactas y naturales sólo había hecho estudios calificados en Jurisprudencia, aunque no poseía formación científica en altas matemáticas para abordar el estado del arte en la física de la época, y sin mucho conocimiento sobre los avances de la botánica consecuencia de las precarias condiciones para acceder al conocimiento científico en América, incursiona desde 1800 para cualificarse en el estudio sistemático y técnico de la biología, gracias a su estrecha relación con Aimé
- 61. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 61 Bonpland con quien se conoció en Quito hacia 1802, cuando este botánico francés acompañaba al naturalista prusiano Alejandro von Humboldt. Deseando el Sabio Caldas acompañar a Humboldt, no quiso “El padre de la geografía moderna” compartir su gloria con el inventor del hipsómetro, instrumento que permite estimar con sorprendente precisión la altitud de un lugar observando la temperatura de ebullición del agua destilada, frustrando así al criollo ilustrado que solía hacerse a literatura mientras se dedica al comercio, y quien saciaba el interés científico desplegando su espíritu investigador utilizando instrumentos de medida como barómetro, termómetro y aparatos astronómicos, con los cuales observa una ocultación del primer satélite galileano en 1798, determina la latitud y longitud de Popayán, hace observaciones sistemáticas de alturas, trabajos cartográficos y determinaciones de posiciones geográficas en varios lugares, recurriendo a observaciones astronómicas incluidas las que sirvieron a Humboldt y Bonplant para elaborar el mapa del río Magdalena. José Celestino Mutis y José Ignacio de Pombo quienes sin lograrlo habían intercedido ante Humboldt para que Caldas lo acompañara en su expedición al Perú, primero contratan al payanés para una exploración en busca de nuevas especies por tierras caucanas y quiteñas, y luego como astrónomo a la Real Expedición Botánica. Proveniente de Quito, con mulas cargadas de diversos materiales e instrumentos que eran su tesoro, tales como anotaciones de campo, libros, biota, minerales y aparatos científicos, como un telescopio Dolland, un cuarto de círculo de Bird y un péndulo de Graham, entre otros, empezando 1806 llega a Santafé este Neogranadino de 37 años para tomar posesión como director del Observatorio Astronómico. Ya en Santafé, se suma a la lista de próceres de nuestra independencia al permitir que las reuniones de los criollos ilustrados, pasen de la casa de José Acevedo y Gómez al Observatorio Astronómico tras percatarse de la vigilancia de los sabuesos del virrey Amar y Borbón sucesor de Pedro Mendinueta. Además de criticar la administración impuesta por España en sus colonias y de haber hecho parte del plan que detona el incidente de El Florero de Llorente ocurrido la mañana del 20 de julio de 1810, Caldas entrega su vida cuando cae fusilado por orden de Pablo Morillo el 28 de octubre de 1816, junto a Francisco Antonio Ulloa, José Miguel Montalvo y Miguel Buch. Si bien los aportes del mártir que honramos como caldenses contemplan lo expresado, además del Atlas del Virreinato (1805-1808) y las publicaciones del Semanario del Nuevo Reino de Granada (1808-1812), su mayor legado está en sus planteamientos científicos y educativos, y pensamiento americanista como exponente del quehacer científico criollo, ya que le da importancia al reconocimiento del territorio por parte de sus propios habitantes, planteando al tiempo la necesidad de elaborar una carta geográfica que exprese su potencial fisiográfico, biótico, etnográfico y cultural como requerimientos a las demandas propias de nuestro medio, dada su importancia para resolver sus problemáticas en aras del progreso y del desarrollo comercial. JOSÉ MARÍA GONZÁLEZ BENITO (1843-1903): José María González Benito nace en Zipaquirá, donde trabaja con don Manuel Ponce en el levantamiento topográfico de las salinas y pueblos vecinos, y de él aprende el cálculo diferencial e integral cuando la educación era un asunto de relaciones personales antes que de la enseñanza formal. Dice Jorge Arias de Greiff que González Benito, ya como ayudante de Indalecio Liévano contribuye al trazado del ferrocarril de Zipaquirá a Nemocón. Posteriormente se traslada a Anolaima y ganando interés por la geología y la paleontología recorre la cordillera de Sumapaz hasta Tunja. En 1862 Liévano lo emplea como su ayudante en el Observatorio durante un año, tiempo suficiente para que sume a sus intereses los de la astronomía y meteorología; entonces en 1864 se traslada a Europa donde conoce a Leverrier y a Bousingault como conferencistas, tomando más entusiasmo por la mineralogía y la astronomía, y consolidándose como una de las mentes más estructuradas de los albores de nuestra historia científica. Regresa por tercera vez, al lado de Indalecio Liévano, quien por segunda ocasión lo vincula al Observatorio Astronómico. Además recibe el título de Ingeniero en 1866 y luego entra a conformar la Oficina Central del Cuerpo de Ingenieros por llamado del poder ejecutivo de la época. También en 1868 se le nombra profesor de meteorología y astronomía en la Universidad Nacional, recibiendo del rector Manuel Ancízar el cargo de Director del Observatorio Astronómico, en el que dura poco ya que retorna a Zipaquirá para terminar los trabajos anteriores. Después de producir una carta geográfica de la sabana y la altiplanicie de Bogotá, en 1871 retorna a la Universidad Nacional como profesor de geología y paleontología, y de ahí al Observatorio Astronómico por tercera vez asumiendo las cátedras de astronomía y meteorología. Entre sus alumnos están Francisco Montoya, Modesto Garcés, Ruperto Ferreira y Enrique Morales. Trabajó José María González Benito con instrumentos suyos y de Indalecio Liévano en el Observatorio Astronómico sin cobrar sueldo, lo que, según dice Jorge Arias de Greiff, le hizo ganar recelos y provocó su retiro en 1872. Ya desde su casa observa lluvias de estrellas que reporta a Europa, pero en septiembre del mismo año y por cuarta vez se le nombra por decreto del ejecutivo Director del Observatorio, como también profesor de astronomía y geodesia de la Escuela de Ingeniería. Viajando a Europa como Cónsul, lo sucede Luis Lleras Triana en la Dirección del Observatorio, hasta el año de 1876. Este último morirá en la guerra de 1876 pero dejará un proyecto para instalar un ecuatorial y una cúpula giratoria en el Observatorio, y una recomendación sobre el instrumento meridiano y el péndulo sideral. También Lleras Triana, quien traduce la geometría de Legendré, pensaba intensificar el uso del sextante y del cronómetro por los ingenieros para la confección de nuestras cartas geográficas. En 1875 regresa José María González al país como miembro acreditado de la “Royal Astronomical Society”, y el Estado le compra un instrumento ecuatorial adaptado a la latitud de Bogotá, un anteojo de pasos meridianos, un teodolito astronómico, un anteojo de 5 ½ pies de distancia focal con montura altacimutal, y un espectroscopio de prismas. Además, se le encomienda la construcción de la cúpula giratoria sobre la escalera, concebida antes por Luis Lleras Triana. En 1880 y por quinta vez vuelve al Observatorio Astronómico González Benito como su Director, con Ruperto Ferreira como su Subdirector. Reorganizan ambos el centro y aumentan su dotación en momentos en que el ambiente nacional es de interés por la ciencia, según se desprende de la conmemoración que se hace de la casa en que habitó Francisco José de Caldas y de la remodelación del edificio del Observatorio Astronómico.
- 62. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 62 Gracias a González Benito, en 1881 el Observatorio Astronómico cuenta con cúpula giratoria, un refractor de 16 cm y una estación meteorológica completa. Ese año al Observatorio se le designa una zona para la observación sistemática entre los paralelos 40º y 55º, con declinación norte, y por intermedio del reconocido Director se participa en la unificación del manejo de la hora, asunto del cual tratará el Congreso Mundial de Washington en 1884, durante el cual se adopta como “Meridiano Cero” el de Greenwich. En 1882, aparece el primer número de los Anales del Observatorio Astronómico Nacional OAN, en Bogotá. También aparece ahora Abelardo Ramos, director de la revista Anales de la Sociedad Colombiana de Ingenieros, para atacar a González Benito y con ello lograr que no se le renueve el contrato como Director del Observatorio. Para el cargo propone al brillante joven Julio Garavito Armero, su alumno y quien se desempeña como profesor de ingeniería y geodesia en la Escuela de Ingeniería. Es que Abelardo Ramos proviene de la Escuela Americana, tiene una visión utilitarista de la profesión y encuentra en González Benito un personaje incómodo, propio del renacimiento y que no se ajusta al prototipo profesional del ingeniero “moderno” que de astronomía sólo debe conocer los requerimientos de la cartografía sin distraerse en manchas solares, en lluvias de estrellas y en colas de cometas. En 1885 el fabricante de relojes, Ing. Rafael Nieto Paris, es nombrado director del OAN, quien fabrica un reloj eléctrico ideado por él para realizar mediciones astronómicas en el Observatorio. En 1891 es nombrado director el Matemático e Ingeniero de la Universidad Nacional de Colombia Julio Garavito Armero, considerado el científico en las ciencias exactas más destacado de nuestra historia. Mientras, refugiado en su casa ubicada en el parque de los Mártires, González Benito construye allí un reconocido observatorio, equipado con un telescopio de 9,5 cm de diámetro y 1,65 cm de distancia focal, sobre montura ecuatorial. Luego, González Benito es presentado por Camilo Flammarion y Bouquet de la Grye a la Sociedad Astronómica de Francia haciéndose miembro de la misma en 1893 en calidad de Miembro Fundador. Pasada la Guerra de los Mil Días en 1903 González Benito propone la creación del Instituto de Colombia, reuniendo las Academias de Matemáticas, Ciencias Naturales y Ciencia Morales y Políticas; y muere ese mismo año a los 60 años de edad, un día antes de la inauguración del nuevo Instituto. La SociedadColombiana de Ingenieros se habíainstalado en 1867 cuando su primer presidente, Abelardo Ramos, objetaba asignaturas como elementos de astronomía y geodesia por contemplar el término elementos, y en su defecto reclama una astronomía práctica para que los ingenieros contribuyan a las posiciones geográficas con la debida exactitud y detalle que permitan superar al Atlas de la Misión Corográfica. Entre tanto la Sociedad Colombiana de Ingenieros publicaba en sus anales las efemérides astronómicas para lograr ese cometido. En el Número 57 publicado en 1892, Julio Garavito Armero presenta una serie de artículos titulada “Determinación Astronómica de Coordenadas Geográficas”, donde contempla los métodos más apropiados para determinaciones en latitudes bajas, usando teodolito de hilos micrométricos, lo cual modifica el método Talcott. En 1902 se crea por decreto la Oficina de Longitudes, y entonces a partir de ahí todas las poblaciones del país referirán sus coordenadas al Observatorio Astronómico, creándose una única base para la definición geográfica del país. La Oficina de Latitudes cuenta entonces con las secciones de astronomía y geodesia, de topografía y de niveles, mientras la Oficina de Historia Natural cuenta las secciones de biología y de minería. Se usarán el Método de Talcott modificado por Garavito y la señal telegráfica con el Observatorio Astronómico, para calcular y reportar las coordenadas a lo largo y ancho del país, con errores que deben ser inferiores a 0,3 seg de tiempo en longitud y a 0,5 seg de arco en latitud. Estos resultados se publican en 1918 y 1921. El origen de La Oficina de Longitudes parte de la necesidad de delimitar la frontera con Venezuela, como consecuencia del laudo arbitral de la Reina regente de España, en 1891. Para determinar los puntos arcifinios y naturales que servirán de hitos, en nombre de la Sociedad Colombiana de Ingenieros, Ruperto Ferreira, Modesto Garcés y Julio Garavito elaboran un completo proyecto que incluye telegrafía portátil.Igualmente, la Oficina de Longitudes da posición astronómica a los hitos fronterizos con Brasil y Perú. Jorge Arias de Greiff destaca que el método de Garavito es un perfeccionamiento de uno ideado por el mexicano Díaz Cobarrubias y cuyo proceso de cálculo lo mejoró el insigne matemático venezolano Francisco José Duarte, en Venezuela. El 20 de Agosto de 1903 en el Observatorio Astronómico se instala la Sociedad Geográfica de Colombia. En 1905 en la Escuela de Ingeniería se gradúan Tomás Aparicio, Belisario Ruiz Wilches y Jorge Álvarez Lleras. En 1934 por iniciativa de Belisario Ruiz Wilches se establece el Instituto Geográfico y Militar con el propósito de lograr la cartografía del País, a partir de la aerofotografía. Así surge Scadta abriéndose este camino pionero en América ya iniciado en Ecuador. Aparte de los instrumentos de Scadta, llega al Ministerio de Obras Públicas de Colombia un estereoautógrafo marca Wild, y para la Facultad de Matemáticas e Ingeniería un aereocartógrafo marca Photogrametrie. Ambos equipos se instalan en el Observatorio Astronómico y más tarde se trasladan al Instituto Geográfico. De otro lado, para el soporte de la aereofotogrametría, se inicia el establecimiento físico de la red de apoyo, con lo cual la geodesia astronómica será la actividad fundamental para desarrollar una triangulación de primer orden a lo largo y ancho del país. En 1930 Jorge Álvarez Lleras debe hacer una nueva determinación del Observatorio Astronómico para el datum, usando un anteojo de pasos Gustav Heyde y un micrómetro modificado por la Casa Filotécnica de Milán, obteniendo 4º 35´ 56” de latitud Norte (contra 4º 35´ 55”.19 de Garavito en 1897) y 74º 04´ 51”.30 de longitud Oeste. Hasta acá los trabajos del Instituto Geográfico Militar y Catastral, pues en adelante se recurrirá a métodos estandarizados y exógenos. JULIO GARAVITO ARMERO (1865-1920): Volviendo a Julio Garavito Armero, este bogotano ingresa de 22 años a la Escuela de Ingeniería, y en 1891 se gradúa de profesor en Matemáticas y de Ingeniero Civil. Un año después, en 1892, es Director del Observatorio Astronómico y se le confieren las cátedras de mecánica racional y de astronomía en la Escuela de Ingeniería. Más adelante trabajará su Método Talcott y aportará a la geodesia, pero también tratará temas como la relatividad de Albert Einstein, y hará trabajos de astronomía observacional y de astronomía dinámica. Aplica Garavito el método de Olbers para determinar las órbitas de los cometas de 1901 y 1910, usando registros de observación suyos. Preside la comisión para la observación del eclipse de Sol de 1916, visible en Quibdó, Medellín Puerto Berrío y Bucaramanga, para lo cual observa desde Puerto Berrío, y por telégrafo trabaja la parte analítica sobre esta actividad con Jorge Álvarez Lleras, Julio Garzón y Santiago Garavito y otros, en Medellín y Bogotá.
- 63. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 63 Pero señala Jorge Arias de Greiff que pasados los siglos XVII, XVIII y primera mitad del XIX, brilló Julio Garavito Armero en una de las mayores conquistas de la mente humana: la astronomía dinámica, materia que sirvió para la confección de las tablas y efemérides que prestaron apoyo a exploradores y navegantes. Según Arias de Greiff, valen las menciones de las teorías dinámicas de Jacobi y Hamilton aplicadas por Delaunay al movimiento de la Luna, así como los trabajos de Leverrier y Newcomb complementando las teorías del movimiento planetario, para ponderar el trabajo inconcluso del más importante astrónomo de la historia de Colombia, titulado “Fórmulas Definitivas para el Movimiento de la Luna”. Además de haber logrado demostraciones originales de teoremas relativos al cambio de variables canónicas y trabajos empleando estas variables al método Hamilton–Jacobi para órbitas elípticas, y de haber desarrollado una expresión para el complejo “problema de los tres cuerpos”, con las “Fórmulas Definitivas para el Movimiento de la Luna”, Julio Garavito quiso alcanzar un instrumento teórico de gran utilidad para preparar efemérides como complemento del cronómetro en la determinación de longitudes. La mayor complejidad del ya difícil problema radica en la aceleración secular de la Luna, demostrada por el astrónomo inglés Edmond Halley, y en el tratamiento de los errores observacionales, dada la incertidumbre de la fuente que los explica. En 1802 el matemático francés Simon Laplace demuestra la fuenteteórica de esa aceleración. En 1827 el francés Marie-Charles Damoiseau las calcula usando métodos numéricos. En 1832 el astrónomo Giovanni Plana elabora un método de rápida convergencia para obtenerlas. En 1846 el científico Pontecoulant (Louis Gustave le Doulcet) elabora otra teoría y hace lo propio por otro difícil camino. En 1860 y 1867 el francés Charles Delaunay avanza en otro método elegante para representar el movimiento lunar instantáneamente, dado que algunos elementos de la órbita cambian continuamente. En 1864 el danés Peter Andreas Hansen se toma 30 años para desarrollar una teoría más práctica aunque menos elegante, la que se usa hasta 1920. En 1877 George William Hill trabaja una teoría usando un modelo ingenioso. Finalmente, en 1896, aparecen los trabajos del norteamericano Ernst William Brown en los que se incluye un término empírico para ajustar los cálculos a la deriva del movimiento lunar observado, cuyas tablas finales salen apenas en 1919. Garavito Armero, que no conocía la naturaleza del movimiento, se ocupa en detallar la deriva explicándola como una función en términos del movimiento medio del Sol, y de la diferencia del movimiento de la Luna y el Sol; usa para el efecto la ecuación de la órbita variacional empleando el método de G.W. Hill que emplea coordenadas rectangulares, denominado por Poincaré “Soluciones Periódicas de Primer Género”. Hubiera alcanzado su tarea Julio Garavito, pero muere en Marzo de 1920 a la edad de 54 años. Al entrar en escena los computadores se sustituyen los cálculos de tablas lunares para las efemérides basados en el empleo de los logaritmos: Wallace Eckert como director del laboratorio de la empresa Watson, dirigió la construcción de un número de computadoras innovadoras para realizar cálculos astronómicos, incluyendo la calculadora electrónica de la secuencia selectiva SSEC (1949) y la calculadora naval de la investigación de la artillería NORC (1954. Este profesor de astronomía y pionero de la computación también se hizo famoso por sus cálculos para las misiones Apolo a la Luna. Por recomendación del Observatorio Astronómico, organismo con el cual Colombia adhiere a la Unión Astronómica Internacional en 1967, el nombre de Julio Garavito Armero se asigna al cráter de la cara oculta de la Luna ubicado en 47º,6 Sur y 156ª,7 Este. Hoy 5 cráteres, éste y otros cuatro más vecinos, llevan estos nombres: Garavito S, C, D, Q, y Y. El nombre de Francisco José de Caldas no quedo incluido por la restricción de la Unión Astronómica Internacional para los héroes militares, políticos y filósofos propuestos, con menos de 200 años de muertos; y así fue como se presentó la candidatura del “Sabio Caldas” por Jorge Arias de Greiff. A la muerte de Garavito asume la dirección del Observatorio Astronómico Jorge Álvarez Lleras, después de realizar su viaje a EE UU y Europa en 1919 para conocer sobre el funcionamiento de los servicios meteorológicos, y con el propósito de organizar el Servicio Meteorológico Nacional creado en la Ley 74 de 1916. Pero es época del gobierno de Marco Fidel Suárez, y el Observatorio será entregado a los religiosos del Observatorio del Ebro en España, como también el Servicio Meteorológico Nacional al Padre Simón Sarasola del Colegio San Bartolomé, a pesar de la polémica surgida por semejantes medidas, entre el gobierno y la Sociedad Colombiana de Ingenieros. En 1921 empezó la observación sismológica en Colombia, por iniciativa de los padres Enrique Pérez Arbeláez quien fuera el Fundador y Director del Observatorio Meteorológico Nacional del Colegio de San Bartolomé de Bogotá, y por el Padre Sarasola. En 1930 cambia la suerte del Observatorio Astronómico con la llegada de Enrique Olaya Herrera al poder: el Decreto N° 1806 de 1930 reorganiza el Observatorio Astronómico Nacional y asume Jorge Álvarez Lleras su dirección y desarrolla el bitelescopio de reflexión, un instrumento de utilidad para el estudio del eje polar y la rotación terrestre. Además, concluida la II Guerra Mundial, aparecen otros aparatos de las casas europeas que se originan en este proyecto. Este discípulo y colaborador de Julio Garavito Armero publica a lo largo de su vida, innumerables obras matemáticas, astronómicas y económicas; pero en 1947 decae la salud de Álvarez Lleras, quien muere un lustro después. Ahora el nuevo director del Observatorio Astronómico es Belisario Ruiz Wilches, quien ha pasado por el Instituto Geográfico, como uno de sus principales gestores, y de ahí a la Escuela de Ingeniería donde creó el Observatorio Geofísico. Desde el Observatorio Astronómico emplazado en los predios del actual Palacio de Nariño, Ruiz Wilches crea una estación astronómica en los predios de la Universidad Nacional de Colombia, equipada con un telescopio Zeiss de 30 cm de diámetro y 300 cm de distancia focal, de montura ecuatorial adaptada; este instrumento comprado a Francia había pertenecido al Observatorio de Marsella. Tomado de la Guía astronómica. “La astronomía en Colombia: Perfil histórico”. FUENTE PRINCIPAL: Astronomía en Colombia, Arias De Greiff, Jorge. Empresa Editorial Universidad Nacional de Colombia. 1980. ---
- 64. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 64 3.10 SINERGIA Y PERTINENCIA EN LAS CIENCIAS BÁSICAS Imagen 21B: Mapa del Nuevo Reino de Granada, en la wikimedia.org A pesar de algunos desarrollos obtenido en los campos de las Ciencias Básicas más afines a la Astronomía, como son las Ciencias de la Tierra y la Física, hay mucho por hacer en Colombia ya que tras algunas décadas de labores académicas, a niveles de Maestría y Doctorado, aún no podemos mostrar logros significativos de relevancia internacional, lo que con mayor razón nos obliga a quienes hacemos por la Astronomía a buscar fortalezas y potencialidades, mirando en esa perspectiva más amplia para no quedar reducidos únicamente al fascínate mundo de las estrellas y de paso para posibilitar la atención a nuestros desafíos con el planeta Tierra y el país. Lo anterior dado que valoramos el aporte que puede hacerse con la ciencia y la tecnología para mejorar la calidad de vida y sabemos de las consecuencias del desarrollo tecnocientífico; y también porque según Colciencias actualmente contamos con 5 grupos académicos en el área de la Astronomía, así: en Arqueoastronomía y Etnoastronomía, en Astronomía y Cosmología, en Astronomía Galáctica, y en Astrofísica (3), y con 5 grupos más en el área de la Ciencia y Tecnología Aeroespacial. En consecuencia, si observamos los grupos clasificados en Categoría A, tanto de Física como de las Ciencias de La Tierra según la convocatoria de Colciencias al año 2010, los de la Astronomía y de la Ciencia y Tecnología Aeroespacial podrían lograr sinergias, articulándose primero para luego buscar alianzas con algunos de aquellos campos, entre los que aparecen grupos de investigadores en Física Atómica y Molecular, Altas Energías (2), Materia Condensada, Campos y Partículas, Física Teórica del Estado Sólido, Física Teórica de Altas Energías, Geofísica, Magnetismo y Materiales Avanzados, Física del Plasma, Fenomenología de Interacciones Fundamentales, Materiales Semiconductores y Energía Solar, Óptica y Fotónica, Física Computacional en Materia Condensada, y Sistemas Correlacionados. La gran mayoría de estos, a cargo de las universidades públicas dado que los temas en sí no consiguen el interés del Mercado en Colombia. Y para trazar el camino de las tareas comunes, señalemos temas y motivos para el diálogo de saberes en nuestro contexto. Si examinamos las grandes problemáticas del país, habría que empezar por las deficiencias en materia de investigación y monitoreo climatológico, el retraso en cartografía temática y de detalle, y las limitaciones en telecomunicaciones, tres temas que invitan a considerar la importancia de avanzar en la investigación de los asuntos de la Astronomía Atmosférica y en el Desarrollo Satelital. Si miramos en el terreno de las potencialidades, Colombia que cuenta con una posición geoestratégica al ubicarse en el centro de las Américas y tener acceso a los dos principales océanos de la economía del planeta, posee dos espacios por nosotros inexplorados: su Órbita Geoestacionaria y los Fondos Oceánicos. Y si buscamos un nicho acorde con nuestras capacidades humanas a pesar de las limitaciones materiales, podemos aprovechar el terreno de la Cosmología en este país donde la inteligencia florece, ya que su estudio no requiere del arsenal instrumental que exige, por ejemplo, la física de partículas. La conclusión simple de este examen llano del acontecer científico nacional en los campos de la ciencia en que nos ocupamos, invita a pensar enel importanteretoquetienen los dieznotables colombianos: líderes científicos, empresarialesyregionalesque participan del recién creado Consejo Asesor de Ciencia, Tecnología e Innovación, y con ellos nosotros desde la academia, para trazar en conjunto políticas que permitan romper las barreras que han impedido que la Ciencia le aporte al desarrollo económico, social y ambiental de Colombia, entre ellas las que dificultan el desarrollo de las denominadas universidades del conocimiento (y la de innovación si se quiere), que son las de la investigación científica, instituciones en sumo grado más exigentes en recursos humanos, instrumentales y presupuestales (y en especial las segundas), que las instituciones de formación profesional. Todo esto, porque la ineficiencia del trabajo aislado e insustancial no puede continuar siendo un lujo a costillas de las prioridades para el desarrollo de la Nación, donde urgen acciones pertinentes, estratégicas y fundamentales en materia de investigación científica y tecnológica que no pueden esperar ni resolverse sin el concurso del Estado.Ed. Circular RAC 599. 14 Mar 2011
- 65. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 65 *** Lecturas complementarias La astronomía en Colombia: perfil histórico. Astronomía Muisca del Altiplano Cundiboyacense. La hazaña de Colón, La Expedición de Mutis y la Astronomía en la Nueva Granada, El primer Observatorio Astronómico para América, El criollismo científico a partir de Francisco José de Caldas. González Benito y Julio Garavito. El OAN y la Astronomía colombiana en el Siglo XX. La creación de la Escuela, la Red de Astronomía de Colombia RAC y algunos hechos notables y exponentes de esta actividad. Como nuevos desafíos: La Expedición Botánica de Mutis y la Misión Corográfica de Codazzi, vamos ahora por el conocimiento de nuestra biodiversidad, y por una nueva cartografía temática y de detalle. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/3254/gonzaloduqueescobar.20097_parte2.pdf Descubrir el Universo desde Colombia. Los dos hechos científicos más relevantes en la corta historia de Colombia, son la Real Expedición Botánica del Nuevo Reino de Granada y la Misión Corográfica. Hoy cuando los astrónomos, entre otros asuntos que se ubican en la frontera del conocimiento, intentan conocer la geometría del espacio, la naturaleza de la materia oscura y los misterios del tiempo, en Colombia nuestros científicos tienen pendiente entre otros aportes para la construcción de la Nación, apoyar tareas fundamentales y estratégicas para continuar y complementar la labor de Mutis y de Codazzi. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/3161/gonzaloduqueescobar.2009.pdf Cultura & Astronomía Este periplo por los caminos de la ciencia, con información relativa a la astronomía desde las antiguas civilizaciones hasta la época actual, es un material preparado para el Taller de Astronomía que se dicta a alumnos de últimos grados de secundaria, a estudiantes de pregrado y a aficionados a la astronomía desde 1.985 por el Observatorio Astronómico de Manizales OAM, dependencia de la Universidad Nacional de Colombia Ver en: https://www.youtube.com/watch?v=TskssqSPMFw&t=412s Colombia, por un desarrollo satelital. Colombia debe cerrar la brecha digital producto del aislamiento geográfico por extensión y relieve, resolver su retraso en cartografía temática y de detalle en mares y regiones continentales, y crear condiciones favorables para promover una conectividad incluyente el sector, incursionado a la era satelital con un sistema satelital, que contemple un satélite geoestacionario y otro de órbita polar propósitos complementarios: expandir las comunicaciones y cubrir su territorio continental y marítimo. Ver en: https://godues.wordpress.com/2020/09/07/colombia-por-un-desarrollo-satelital/ Tránsito de Mercurio El 9 de mayo de 2016 se pudo ver desde Colombia un tránsito de Mercurio, cuando este planeta entró a su Conjunción Inferior. Este tránsito comenzó a las 6:12 y acabó a las 13:40, hora local. El último tránsito de Mercurio tuvo lugar hace diez años. Los próximos se producirán en noviembre de 2019, noviembre de 2032 y mayo de 2049. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/56826/transitodemercurio.pdf … ENLACES A TEMAS DE ECONOMÍA Aerocafé en tiempos de pandemia. ¿Ajustes a locomotora energética de Colombia? América Latina: oportunidades en la economía del conocimiento. Anotaciones para un crecimiento previsivo y con desarrollo. Área metropolitana de Manizales. Crecimiento con deuda social. Crisis social por disfunciones económicas en Colombia. Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Colombia Intermodal: Hidrovías y Trenes. Colombia pos covid… ¿qué hacer? Colombia, ¿y la inequidad qué? Corredor Bimodal Cafetero. CTS, Economía y Territorio. Desafíos económicos post-pandemia. Economía colombiana: crisis y retos. Ecorregión y bioturismo. El desarrollo urbano y económico de Manizales. El Río Cauca en el desarrollo de la región. El Río Grande en la Audiencia Ambiental Caribe de la PGN 2020. Ferrocarril Cafetero: un tren andino para integrar el territorio. Ferrocarril Interoceánico Verde para Colombia. Fundamentos de Economía y Transportes. Ecorregión y bioturismo. El desarrollo urbano y económico de Manizales. Introducción a la teoría económica. Ingeniería, incertidumbre y ética. La economía a pique, ¿’qué hacer? La economía en la era del conocimiento. Latinoamérica en crisis. Lo público como instrumento de desarrollo regional Los peajes en Colombia están sobreutilizados. Manizales: El futuro de la ciudad. Movilidad y modelo urbano. Navegando el Río Grande de la Magdalena. Plan de CT&I y TIC en Caldas. Plusvalía urbana para viabilizar el POT de Manizales. Revolución urbana, desafío para el Eje Cafetero. Temas cívicos para agendas de desarrollo regional. Tercera vía y desarrollo en Colombia. ...
- 66. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 66 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. …
- 67. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 67 Descarga de un tornado. Nws.noaa.gov MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Cap 04 LA TIERRA SÓLIDA Y FLUIDA GONZALO DUQUE ESCOBAR A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. 4.1. ATMOSFERA A nivel del mar la presión es de una atmósfera (una columna de 10 m de agua ó 1 Kg.f / cm2). Tabla 4. Componentes del aire seco al nivel del mar. Molécula % en volumen Molécula % en volumen N2 78,08 He 0,00052 O2 20,95 Kr 0,00011 Ar 0,93 H2 0,00005 CO2 0,031 CH2 0,00002 Ne 0,0018 Durán-Gold-Taberner. Atlas de Geología, Edibook S. A. 1992. La composición porcentual de la atmósfera está dominada por el nitrógeno (78.88%) y el oxígeno (20.95%). En los primeros niveles de la atmósfera (región de la troposfera), el gradiente de densidad disminuye: cada 5.5 km. en altitud se supera el 50% de la masa atmosférica, por ejemplo a 11 km. de altitud, se tiene por debajo el 75% y por encima el 25% de la masa atmosférica; también en esta región el gradiente térmico cae, pues la temperatura promedio disminuye en 6C por kilómetro de elevación. El nitrógeno atmosférico se recicla mediante las actividades humanas y la acción de los microorganismos sobre los desperdicios animales. El oxígeno es reciclado principalmente por la respiración de los animales y las plantas mediante la acción de la fotosíntesis. El dióxido de carbono, que se mezcla con el aire, se recicla mediante la respiración y la fotosíntesis en la dirección opuesta al oxígeno, pero también bajo su forma de H2. El ozono es el producto de la escisión de la molécula de oxígeno en átomos individuales, por acción de la radiación solar, y que se une a moléculas de oxígeno biatómico.
- 68. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 68 Figura 10. Regiones térmicas de la atmósfera. Tomado de El Clima Futuro, John Gribbin. Químicamente la atmósfera se divide en tres capas: la homosfera sobre los primeros 100 km., con proporción constante de componentes; la heterosfera, hasta los 900 km., con predominio de gases ligeros, y la exosfera, donde se da el escape de las partículas ligeras. Pero también físicamente la atmósfera puede dividirse convenientemente en capas térmicas, donde el nivel más bajo es la troposfera o esfera de cambios variables, es decir, de cambios meteorológicos; allí las nubes se pueden clasificar como bajas hasta 2500 m.s.n.m., intermedias entre 2500 y 6000 y altas por encima de los 6000 m.s.n.m. Por el color y el ambiente las nubes pueden ser de agua o de hielo; las primeras dan colores grisáceos debido al agua ya condensada, y en las segundas se trata de vapor de agua por debajo del punto de congelación, origen del granizo. Por la morfología se denominan las nubes como estratos, nimbos, cúmulos y cirros. Por encima de la troposfera está la estratosfera, a unos 10 km. de altitud; es la región de las corrientes de chorro de la zona de interconfluencia tropical que genera los cambios climáticos de lluvia y sequedad intertropicales. A 30 km., y dentro de la estratosfera, está la capa de Ozono de la cual depende la vida en la Tierra; más arriba está la región caliente que termina en la estratopausa a unos 50 km. de altitud. El clima bimodal de Colombia está controlado por la zona de interconfluencia tropical. Se trata de un Ecuador meteorológico donde convergen los Alisios del nordeste y sudeste. Más arriba se encuentra la mesosfera donde la temperatura cae hasta -80C y que termina en la mesopausa a 80 km. de altitud. Por encima de lamesopausa se dalareflexión de las ondas deradio en la noche y por debajo deella la reflexión en el día. Enlamesopausa se presenta un contraste brusco de temperaturas pese a que la densidad del aire es del orden de la millonésima de g/cm3. La última región es la termosfera, llamada ionosfera porque las capas de la región están calientes y enrarecidas; allí se forman las auroras polares. A 200 km. orbitan satélites para observar la superficie del planeta, útiles en estudios geológicos, militares y evaluación de cosechas; a 900 km. los satélites para observar el espacio exterior: es la altura alcanzada en programas tipo trasbordador. Algunos satélites de observación meteorológica se ubican a 35000 Km., desde donde obtienen una visión panorámica del planeta. A más de 900 Km., en la exosfera, se hacen investigaciones relacionadas con los nuevos materiales y la biotecnología, dos tecnologías que entrarán en escena para el tercer milenio.
- 69. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 69 En la exosfera tenemos la magnetosfera alcanzada por los rayos cósmicos, es la zona de las fajas de Van Allen. La presión del viento solar ejercida sobre la magnetosfera genera una deformación del campo magnético terrestre y una dinámica de pulsaciones. En las épocas de tormentas magnéticas solares, asociadas a los ciclos mensuales de manchas solares, la intensidad del campo magnético terrestre muestra bruscas oscilaciones que interfieren en las medidas de prospección magnetométrica que ejecutan los geofísicos. Es importante el magnetismo terrestre no sólo por las posibilidades que genera para la navegación sino también para la prospección de recursos minerales y administración de sistemas de riego útiles en los planes de seguridad agroalimentaria. 4.2. LA TIERRA SÓLIDA Es un geoide de capas concéntricas con densidad creciente hacia el interior y radio medio de 6370 Km. La observación directa del interior de la Tierra sólo es factible para las zonas más superficiales; sobre la composición y estructura del resto se dispone de la información extraída de fenómenos naturales, principalmente del comportamiento de las ondas sísmicas. Cuando se produce un sismo parten desde el hipocentro ondas P y Sque se propagan en todas direcciones siguiendo leyes perfectamente conocidas. Así, las variaciones de la trayectoria y velocidad de estas ondas, obedecen a cambios de la naturaleza y estructura del medio por el que viajan. En general, a profundidades pequeñas, 30 a 40 Km. bajolos continentes y 6 a 12 Km. bajolosocéanos, la velocidad aumenta bruscamente. A 2900 Km. la velocidad de las ondas P desciende en tanto que las ondas S desaparecen; estos indicios se interpretan como discontinuidades o zonas que delimitan capas en la estructura del planeta. Figura 11 Trayectoria de las ondas sísmicas. A partir del epicentro las ondas marchan con trayectorias similares a las propuestas, puesla densidad de la Tierrarespondea unmodelo de capasesféricasconcéntricas, cuya geometría se anuncia con las trayectorias críticas. Tomado de Longwell y Flint, Geología Física. El modelo clásico resulta de la interpretación del comportamiento de las ondas sísmicas. Ninguna perforación ha llegado al MOHO, discontinuidad que separa la corteza del manto superior. En la corteza distinguimos la corteza oceánica densa(SIMA) y la continental ligera (SIAL), separadas ambas por la discontinuidad de CONRAD que explicaría el comportamiento anómalo de ondas sísmicas, probablemente por una zona andesítica entre las dos regiones. Por debajo de la corteza encontramos el manto superior, donde se establecen las corrientes de convección; se trata de una masa en flujo plástico cuya composición presenta desorden atómico. Dentro de ella, a 480 Km. de profundidad, está la discontinuidad de los 20, llamada así porque una estación sismológica ubicada a 2240 Km. del epicentro detecta un comportamiento anómalo de las ondas sísmicas interiores (1 son casi 112 Km. sobre la superficie). Tabla 5. Estructura de la Tierra.
- 70. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 70 Componente Estructural Profundidad (Km.) Presión (kbar) Densidad (Kg/m3) Temperatura (C) Corteza 0-50 0-100 0-3000 0-500 Discontinuidad de Mohorovicic Manto superior 50-400 100-150 3000-3500 500-1750 Zona transición 400-1000 150-325 3500-4500 1750-2000 Manto profundo 1000-2900 325-1325 4500-10000 2000-3000 Discontinuidad de Gutenberg Núcleo exterior 2900-5100 1325-3300 10000-2100 3000-3600 Núcleo sólido 5100-6370 3300-3750 12100-12500 3600-4000 Adaptado de Sydney Clark. La estructura de la Tierra, Orbis, 1986. Figura 12. Corte ideal del planeta Tierra, estructura plana con acercamiento. Los valores dependen del modelo geofísico adoptado. Tomado de La Tierra en Movimiento, J Gribbin. El manto profundo con densidad entre 4.3 y 5.5 g/cm3, termina en la discontinuidad de Gutenberg; se considera sólido y con ordenamiento atómico. Más al interior encontramos el núcleo de Fe y Ni; se supone que la envoltura exterior es líquido gaseosa puesto que puede ser cruzada por las ondas P pero no por las S. Por último está el núcleo sólido (supuesto así porque las ondas S reaparecen) con densidad de 15 g/cm3 y una temperatura del orden de los 5000 C. No obstante, el promedio de densidad de la Tierra sólida es de 5.5 g/cm3, en virtud de la participación del manto inferior (5.0 g/cm3) y el núcleo exterior (5.7 g/cm3). Un modelo actual de la Tierra sólida, a la luz de la teoría de la tectónica de placas y de la trayectoria de las ondas sísmicas debe asumir rangos de espesores de capas, densidades y composiciones de materiales terrestres, además de irregularidades de forma y errores de observación. Pueden compararse los de la tabla anterior con los de la figura siguiente. La corteza está dividida en grandes placas que se generan en las dorsales oceánicas y se destruyen en las fosas oceánicas. Nacen del manto y regresan al manto. La corteza oceánica alcanza una vida media de 150 millones de años, como si la Tierra mudara de piel. Sobre la corteza oceánica flota la continental, y cabalgándola puede alcanzar edades hasta de 3.000 millones de años. La parte externa de la Tierra o litosfera, la conforman las placas rígidas constituidas por la corteza propiamente dicha y el manto superior. Por debajo de la litosfera tenemos la astenosfera que es el manto blando, entre 100 y 700 Km. de profundidad, donde las corrientes de convección están en concurso. Más abajo, la mesosfera equivale al manto profundo y rígido. La última región es el núcleo, ya descrito.
- 71. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 71 4.2.1 Teoría de la isostasia. Explica las raíces de las montañas, y por lo tanto, la manera como un continente flota sobre la corteza oceánica. Esta teoría de presiones iguales, en la cual se soportan las anteriores hipótesis, se vale de dos modelos isostáticos, uno vertical propuesto por Airy y otro horizontal, por Pratt. El modelo isostático vertical, supone una superficie isostática que soporta en cada uno de sus puntos el peso de una columna compuesta de SIAL y de SIMA; en los continentes el SIAL tiene mayor espesor que el SIMA, en los ambientes oceánicos lo contrario. El modelo isostático horizontal suponequecadapunto de la superficieisostáticasoporta el peso de una columna de SIALenlazona deloscontinentes o de SIMA en las zonas oceánicas. El proyecto MOHOLE, nacido en el año geofísico internacional (1950), propuso hacer una perforación para alcanzar el manto terrestre cuya localización se basa en las siguientes premisas: el SIAL flota sobre el SIMA y entre ambos el contraste de densidades es del 10% (2.7 y 3.0), respectivamente. Si un témpano de hielo emerge el 10% sobre el agua (pues las densidades son 0,9 y 1,0 respectivamente), lo mismo hará el SIAL sobre el SIMA. Así, la perforación tendrá que buscar las grandes depresiones de la corteza terrestre para evitar las raíces de las montañas; si se utilizan las fosas oceánicas, obviando la profundidad del océano, sería necesario perforar 4 Km. de roca para alcanzar el manto. Figura 13. Modelos isostáticos. A la izquierda se ilustra el modelo isostático vertical de Airy y a la derecha el modelo isostático horizontal de Pratt. Con h se señalan los espesores y con las densidades. En la superficie isostática las presiones litostáticas dependen del modelo asumido. Deberá tenerse en cuenta que el espesor medio de la corteza en las zonas continentales es de 60 Km., contra sólo 5 Km. en las zonas oceánicas, de conformidad con el principio de la isostasia Tabla 6. Composición promedio de la corteza, del manto y del planeta Tierra. Manto % en peso Corteza % en peso Tierra % en peso O 44,07 O 45,60 Fe 35,00 Mg 22,61 Si 27,30 O 30,00 Si 21,10 Al 8,36 Si 15,00 Fe 6,57 Fe 6,22 Mg 13,00 Ca 2,20 CA 4,66 Ni 2,40 Al 1,87 Mg 2,76 S 1,90 Ti 0,43 Na 2,27 Ca 1,10 Na 0,42 K 1,84 Al 1,10 Cr 0,29 Ti 0,63 Na 0,57 Ni 0,16 H 0,15 Cr 0,26 K 0,11 P 0,11 Mn 0,22 Mn 0,11 Mn 0,11 Co 0,13 Durán-Gold-Taberner. Atlas de Geología, Edibook S. A. 1992. 4.3. HIDROSFERA Definitivamente, se vive en el planeta mar. Los océanos, con una superficie de 360 millones de Km.2, se constituyen en uno de los nuevos espacios para el hombre y fuente de recursos naturales. Cubren 4/5 del hemisferio Sur y más de 3/5 del hemisferio Norte. La densidad
- 72. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 72 media de la hidrosfera es de 1gr/cm3. La composición de los mares es: 96.4% de agua, 3.5% de sales (de Cl, Na, Mg, S, Ca, K, Br, B, Sr) y 0.1% de otros elementos. El mar es una masa de agua salada que cubre la mayor parte de la superficie terrestre y cada una de las partes en que se considera divida dicha masa. En conjunto los mares, lagos y ríos cubren el 70% de la superficie de la Tierra y suman 1.500 millones de km.3. Los mares ocupan el 85% del volumen de las aguas de la Tierra. Por la acción de las mareas, las corrientes marinas y el oleaje, se encuentran constantemente en movimiento. Cuadro 4. La composición del agua del mar Compuesto Fórmula Gramos * % de Sales Cloruro de sodio Cloruro de magnesio Sulfato de magnesio Sulfato de calcio Sulfato de potasio Carbonato de calcio Bromuro de magnesio Cl Na Cl2 Mg SO4 Mg SO4 Ca SO4 K2 CO3 Ca º Br2 Mg 27,213 3,807 1,658 1,260 0,863 0,123 0,076 77,558 10,878 4,737 3,600 2,465 0,345 0,217 Raymond Furon. El agua en el mundo, Payot, 1967 * Composición en 35 gr de sales por litro de agua de mar. Colombia posee dos océanos y un lugar de privilegio por su posición geoestratégica. Además, es el cuarto país del mundo por su riqueza hídrica, enriquecida de biodiversidad. El fondo del mar es muy variado y posee gran riqueza de formas: fosas, dorsales, cuencas, plataformas, surcos, etc. En el mar de zócalo y en el talud continental, se continúan las formas de tierra firme. En el perfil hipsográfico, el zócalo continental se señala como plataforma continental, la cual emergió en los períodos de glaciación, y hoy se encuentra cubierta de agua; esta plataforma que llega en promedio a 150 m de profundidad, extendiéndose 200 km. mar adentro, es de interés para las naciones por sus recursos biológicos y mineros. Mar adentro el relieve oceánico resulta muy accidentado, se presentan cordilleras cuyos picos explican arcos de islas y otras formas del relieve marino. La relación entre profundidades y alturas de las tierras sumergidas y emergidas muestra predominio de las primeras: en la profundidadmedia es de 3760m (destacándoselafosa de las Marianas a 11033 m de profundidad) y en las emergidas el promedio alcanza sólo 822 m (destacándose el Everest con 8848 m). El promedio de una y otra porción da aproximadamente 3000 m sumergidos. Figura 14. Perfil hipsográfico. De izquierda a derecha: A. continente, B. plataforma continental, C. talud continental, D. plataforma pelágica, E. talud oceánico, F. fosa abisal. Adaptado de Diccionario Rioduero de Geología. 4.4. EL CLIMA MUNDIAL Las zonas climáticas de la Tierra son una de las características más importantes del planeta, que aparecen determinando el paisaje, la vegetación y la vida animal, y estableciendo un límite a la explotación humana del entorno. Tienen un profundo efecto sobre la cultura. Las condiciones climáticas determinan los niveles de actividad económica, y no es casualidad que los desarrollos industriales se localicen con preferencia dentro de la región climática templada. El clima, o modelo meteorológico a largo plazo de una región, depende de varios factores: la latitud, que determina lo caliente o fría de una zona, como la extensión e influencia de sus estaciones; las características de las masas de aire predominantes, sean calientes o frías y
- 73. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 73 húmedas o secas, y los factores físicos tales como la distribución relativa de la tierra, el mar, las montañas, los valles, los bosques y los glaciares. Las regiones ecuatoriales son cálidas durante todo el año porque las masas de aire llegadas a ella son cálidas, húmedas y llevan lluvias regulares a lo largo de todo el año. Los climas monzónicos de la India el sudeste asiático y China deben sus características a sus vientos estacionales provenientes de direcciones opuestas; vientos cálidos y húmedos que se alternan con otros cálidos y secos para producir veranos nubosos y húmedos e inviernos secos. Los climas desérticos propios de amplias zonas situadas a ambos lados del ecuador, están situados en las regiones anticiclónicas y estables donde el aire cálido y seco origina cielos despejados y poca lluvia. En las altitudes medias de ambos hemisferios el aire subtropical cálido suele yuxtaponerse al aire frío subpolar, lo que da origen a frecuentes perturbaciones. Las áreas de estas zonas tienen el clima templado, disfrutando del aire subtropical en verano pero padeciendo en invierno corriente ocasionales de aire frío subpolar. Los climas mediterráneos de California, el sudeste de Australia y la propia región mediterránea se encuentran generalmente en las costas occidentales de los continentes con tendencia a ser secos en verano y tener inviernos suaves y poco lluviosos. Más cerca de los polos, las regiones climáticas están controladas por las masas de aire polar, origen de tiempo frío y seco a lo largo de todo el año con breves veranos soleados. 4.4.1 El clima polar. Como el de Vostok en la Antártida y Groenlandia, muestra inviernos largos y fríos, y casi ninguna precipitación, pues los polos son desiertos. 4.4.2 El clima de taiga. Como el de Alaska, la península del Labrador y Yakutsk en la Siberia Oriental, muestra ligera precipitación, veranos cortos y fríos en inviernos largos muy fríos. 4.4.3 El clima de montaña. Como el de ciudad de Méjico y los andes suramericanos, muestra un clima que varía con la altitud, la latitud y la exposición a los rayos solares. 4.4.4 El clima de estepa. Como el de Cloncurry Australia, Irán y Nigeria, muestra ligera precipitación, veranos cálidos e inviernos fríos en algunos lugares. 4.4.5 El clima tropical. Como el de Manaos Brasil, Borneo, Java y Sumatra, muestra lluvias densas con sólo uno o dos meses secos, además calor bochornoso. 4.4.6 Clima templado. Como el de Amsterdan Holanda, la región de los grandes lagos y el sur de Chile, muestra precipitación en todas las estaciones y temperaturas variables. 4.4.7 Clima monzónico y subtropical. Como del de Madrás en la India, la Florida y los Llanos Orientales y la Costa Norte colombiana; siempre es caluroso y presenta a menudo estaciones secas y lluviosas. 4.4.8 Clima mediterráneo. Como el de Orán en el norte de África y California, es cálido, tiene precipitaciones leves, inviernos suaves y veranos secos. 4.4.9 Clima desértico cálido. Como el de Assuán en Egipto, la península de California, Namibia y el norte de Chile, que tienen precipitaciones insignificantes y todos los meses calurosos. 4.5. LOS ELEMENTOS DEL CLIMA Son un conjunto de fenómenos de mucha variabilidad. Los más importantes en nuestro medio son la precipitación y la temperatura del aire, que se combinan con otros elementos como la humedad relativa, el brillo solar, la nubosidad, la radiación y los vientos. Los factores y elementos del clima se diferencian entre sí en que los primeros son fijos para cada lugar; como son la latitud, la altitud y la exposición, y los segundos varían continuamente, pero se correlacionan con los factores para la definición del clima. 4.5.1 La precipitación. Sin agua no existiría vida; si contribuye a la formación del suelo, también lo erosiona. Las lluvias se miden en pluviómetros, al milímetro, el cual equivale a un litro de agua por metro cuadrado. Al analizar la precipitación de un lugar debe hacerse referencia a la intensidad, duración, frecuencia y distribución de los aguaceros a lo largo del año.
- 74. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 74 4.5.2 La temperatura. Es el elemento climático que más relación tiene con la distribución de los cultivos y se origina de la energía radiante del Sol. También varía en estrecha relación con la altitud permitiendo clasificar los pisos térmicos caliente, templado, frío y páramo, conforme las altitudes varían de kilómetro en kilómetro. Importa siempre la oscilación diaria entre día y noche. 4.5.3 La radiación e irradiación. La primera alude a la caída directa de los rayos solares sobre la superficie terrestre y la segunda al desprendimiento de ondas calóricas de la superficie de la tierra para dispersarse en la atmósfera. De ellos depende la variación de la temperatura entre día y noche. Donde hay baja humedad relativa, como en la sabana, se dan heladas en la noche después de días con alta radiación. En las vertientes, donde la humedad relativa y la nubosidad es alta la radiación es baja y no se dan heladas porque la irradiación o pérdida de calor es escasa. 4.5.4 La humedad del aire. Es el agua existente en forma de vapor y se relaciona directamente con la temperatura. Por cada 15C de temperatura se puede doblar en peso la cantidad de vapor de agua del aire y al contrario, cayendo la temperatura se pierde vapor de agua en forma de neblina, llovizna o lluvia. La humedad es absoluta si alude a la cantidad de vapor de agua, en gramos, por unidad de volumen de aire, en metros cúbicos. La humedad relativa si alude a la proporción de vapor de agua en relación con el que podría contener en el punto de saturación. Esta se da en %. 4.5.5 El brillo solar. Son las horas de Sol que llegan cada año a la superficie terrestre. Las zonas con alta nubosidad tienen bajo brillo solar. Para medirlo se usa el heliógrafo, instrumento que concentra los rayos del Sol en una esfera de cristal, y los hace incidir en una cinta de papel que quema cuando la intensidad calorífica por centímetro cuadrado y minuto alcanza más de 0.8 calorías. 4.5.6 La nubosidad. Alude a la cantidad de nubes que se presentan en la atmósfera, originadas por concentración de vapor de agua y que pueden condensarse produciendolluvia. La presencia de nubes se debe a la circulación de vientosintertropicales y de valle amontaña. Nuestro clima es bimodal en razón de que la zona de interconfluencia tropical se desplaza en diciembre hacia el Perú y en junio hacia Cuba, generado dos épocas de lluvia en su paso por Colombia. Las zonas de laderas, contiguas a las partes altas, de la zona andina colombiana, se caracterizan por la frecuente presencia de nubes que en el día circulan desde los valles del Cauca y el Magdalena, a las cordilleras vecinas. 4.5.7 La presión atmosférica. Es el peso de una columna de aire, que a nivel del mar de 760 mm de mercurio. A nivel del nevado del Ruiz desciende a 380 mm. También disminuye la presión atmosférica con la temperatura y el contenido de humedad del aire. Por regla general el aire caliente se expande haciéndose más liviano, pero también con el calor puede aumentar la cantidad de vapor de agua en el aire, caso en el cual su densidad se incrementa haciéndolo más pesado. 4.6. Los vientos. Son movimientos de masa de aire entre zonas de alta y baja presión. La erosión eólica no es frecuente en zonas de ladera, pero los vientos persistentes traen como consecuencia el secamiento del suelo, lo que ocasiona aridez. Sobre corrientes oceánicas frías, sobre lagos y sobre valles bajos (donde la masa atmosférica sobre yaciente atenúa la radiación solar), el aire es relativamente frío y suele asentarse, razón por la cual, se establece una zona de alta presión. 4.6. DINÁMICAS DEL CLIMA ANDINO EN COLOMBIA Colombia compren de presenta seis regiones naturales, así: la Andina, cuya superficie alcanza 305.000 km2. Por el este, la Amazonía, con una superficie de 403.348 km2 y la Orinoquía, cuya superficie es 310.000 Km2. Al norte del país, la región Caribe, cuya superficie es 132.218 Km2, y al este la región Pacífica con una superficie de 83.170 Km2; además, por ambos costados además de estas regiones continentales cuenta con áreas oceánicas, representada por la región Insular, tanto del Caribe como del Pacífico Colombiano. En Colombia, aunque gracias a la presencia de las cordilleras se tiene todos los climas, en su zona andina predomina el de montaña tropical, mientras que en los valles interandinos el clima dominante es el de selva tropical ecuatorial. Dicha región, biodiversa por demás, muestra temperaturas medias que varían entre 28° en los ambientes cálidos y húmedos de las zonas bajas, hasta 0° C bajo cero en las cumbres nevadas. El clima de la Región Andina de Colombia es bimodal: las lluvias se inician con los equinoccios y los veranos con los solsticios; además está condicionado por la temperatura del Océano Pacífico: en consecuencia, para la región andina, las temporadas de lluvias inician con los Equinoccios, en Marzo 21 y Septiembre 22, mientras las temporadas veraniegas lo hacen con los Solsticios, a partir de Junio 21 y Diciembre 22. Durante los años de El Niño las temporadas veraniegas son en promedio más secas, arrecian los incendios forestales y los huracanes en el Caribe. Y durante La Niña, las lluvias y deslizamientos son el común denominador, lo que se refleja en aumento inusitado de los caudales de los ríos e inundaciones en las zonas bajas mal drenadas, además de pérdidas económicas por bloqueo de vías.
- 75. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 75 Los Llanos Orientales, salvo en la Serranía de La Macarena, presentan un clima intertropical lluvioso de sabana, con una estación de lluvias muy marcada y otra de sequía. La temperatura media anual es de 27º C, con máximos y mínimos anuales de 33º y22º C, en su orden. En tanto, al sur se pasa del clima de sabana al Clima húmedo y lluvioso, para continuar con el de selva súper húmeda en La Amazonía, donde el clima húmedo y cálido, con 28°C de temperatura promedio, presenta lluvias abundantes durante todo el año. Mientras en la Región Pacífica prevalece un clima cálido con temperatura media de 28°C y un régimen pluviométrico intenso, en la Región del Caribe colombiano predomina un clima cálido donde alternan épocas de sequía y lluvias continuas, y una marcada influencia de los vientos alisios del Nor-Este, en la zona más norte. En la región insular del Caribe, el Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina, muestra un clima cálido semi-húmedo, con un período de lluvias que se concentra entre octubre y noviembre, al estar influenciado por los alisios del Nor-Este. La temperatura media anual es de 27,3°C. 4.6.1 Eventos climáticos extremos en Colombia * Nuestra problemática contempla la amenaza del cambio climático con sus graves consecuencias hidrogeológicas, en un escenario de cuencas deforestadas y frágiles montañas, con usos conflictivos del suelo como las de la zona andina colombiana. Mientras La Niña hace más húmedos o agudos los inviernos, en temporadas del Niño tendremos veranos más intensos con riesgo de sequías e incendioos forestales, dado el carácter bimodal del clima de la zona andina colombiana. Con el calentamiento global, se han exacerbado los eventos climáticos extremos, incrementándose su intensidad y frecuencia. Esto es, se ha dado un cambio en la amenaza hidrometeorológica, conforme los períodos de retorno de los eventos extremos se han acortado por el calentamiento global, lo que también incrementa el riesgo, y por lo tanto la necesidad de emplear diseños quer conducen a obras más costosas para mantener el mismo estándar en los factores de seguridad. Al observar las dos últimas Niñas 20007/8 y 2010/11, pese a su condición intrínseca similar y moderada, los efectos dejan ver una dinámica creciente del calentamiento global, que anuncia consecuencias cada vez mayores, tal cual lo advertimos al observar la Sabana de Bogotá convertida en una “Venecia” y la lista de 30 municipios colombianos como Gramalote, que afectados por las pasadas olas invernales de la segunda Niña, requieren reasentamiento. Mientras en la primera Niña se afectaron solo 100 municipios y decenas de miles de colombianos, en la segunda Niña fueron 400 los municipios y millones los colombianos que resultaron damnificados. Se puede calcular el Riesgo R, para una obra civil con una vida útil determinada de n años, en función del Período de Retorno Tr de una amenaza dada. Veamos colmo se hace esto: En la siguiente fórmula: R =Riesgo de falla, Tr= Período de retorno de las amenazas y n= vida útil de una obra. Tr y n, en años. La conclusión es que las obras se diseñan del lado de la falla, donde R>50% pues de lo contrario la ciudad no sería viable: obsérvense los valores de la diagonal. Como fundamento, 1/Tr es la probabilidad temporal del evento. R=1-(1-1/Tr)n Valores de R n = Vida útil de una obra Años 10 25 50 100 250 500 1000 Tr = Período de retorno de la amenaza 10 0,65 0,93 0,99 1,00 1,00 1,00 1,00 25 0,34 0,64 0,87 0,98 1,00 1,00 1,00 50 0,18 0,40 0,64 0,87 0,99 1,00 1,00 100 0,10 0,22 0,39 0,63 0,92 0,99 1,00 250 0,04 0,10 0,18 0,33 0,63 0,87 0,98 500 0,02 0,05 0,10 0,18 0,39 0,63 0,86 1000 0,01 0,02 0,05 0,10 0,22 0,39 0,63 TABLA. Cálculo del riesgo R=1-(1-1/Tr)n
- 76. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 76 Obsérvese el incremento de R de 0,63 a 0,98 para una obra con una vida útil “n” de 100 años, cuando el período de retorno “Tr” de la amenaza cambia de 100 a 25 años: es el caso de los eventos hidrometeorológicos, exacerbados por el calentamiento global. Para la amenaza sísmica en Colombia, las obras fundamentales se diseñan con una vida útil de 100 años, considerando un evento sísmico de diseño con un período de retorno de 475 años. Ahora, respecto a la confiabilidad de los diseños, mientras las obras subterráneas como en el caso de túneles y cimentaciones sometidas a grandes cargas, comportan una incertidumbre del 30%, las estructuras de concreto suelen tener incertidumbres del 6%. En los ambientes tropicales, donde los suelosresiduales y macizos rocosos presentan mayores complejidades (tectonismo, vulcanismo, suelos especiales… ), la incertidumbre suele ser aún mayor. En las obras subterráneas, dicha incertidumbre está asociada a la disposición aleatoria de las discontinuidades y variaciones litológicas imponderables, y a los cambios en el macizo rocoso de la cimentación por la nueva carga que altera el flujo subterráneo. En las estructuras de concreto, si bien la disposición y resistencia de los materiales se conocen, la incertidumbre se explica, sobre todo, por los cambios de rigidez entre placas y columnas, y por las asimetrías estructurales. * Ref: Dinámicas del clima andino colombiano 4.7. AMENAZA CLIMÁTICA EN EL TRÓPICO ANDINO A pesar de los acuerdos internacionales legalmente obligatorios que buscan reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, las evidencias que deja el dramático deshielo de las cumbres nevadas de Colombia y las lluvias anticipadas de julio tras un verano prolongado para la región andina del país, permiten afirmar que definitivamente han resultado insuficientes las acciones para prevenir los efectos del calentamiento del planeta, fenómeno explicado con un 90% de certeza por la actividad humana, y en especial por el uso intensivo de los combustibles fósiles. Imagen 21: Dinámica anual de la Zona de Confluencia Intertropical ITCZ mostrando los cambios en Julio y en Enero (Fuente: Canal Clima), y pronóstico del incremento de temperaturas a nivel global asociado al cambio climático (Fuente: fondear.org). Pero lo grave de esta modificación del clima global que surge de un modelo de desarrollo éticamente perverso, donde se proponen investigaciones en ahorro energético y desarrollo de nuevas fuentes de energía, solo para no detener una máquina industrial que desperdicia recursos naturales para mantener un consumo desmedido, son las graves consecuencias resultantes sobre el medio ambiente. De ahí que, frente a la impotencia que se advierte para enfrentar las causas del problema, habrá que considerar fórmulas de adaptación más locales, a fin de mitigar las consecuencias de un fenómeno que se traduce en desastres naturales y mayor pobreza para pueblos enteros, como contrapartida a los apetitos del mercado. Si bien el papel del Estado y la austeridad como valor están de por medio, la preservación y extensión de los bosques, las prácticas agroforestales y silvopastoriles, y la mitigación de la vulnerabilidad del hábitat frente a amenazas como flujos de lodo, deslizamientos e inundaciones, hacen parte de esa adaptación. Al subir la temperatura del planeta este siglo, entre 1,8º y 4º C de acuerdo a las características que presenten diferentes zonas, como consecuencia de la fusión de los glaciares también se incrementará el nivel medio de los océanos entre 18 y 59 centímetros dependiendo la cuantía de la gravimetría de cada lugar. Las cuantías esperadas para Colombia son del orden de +3º C en la Región Andina y de +4º C en nuestras regiones costeras y de la Orinoquia y la Amazonía; además de un incremento alto del nivel del mar en el Caribe. Estos valores estimados para un escenario moderado, que serán definitivos para la pérdida de los ecosistemas glaciares de la patria, y graves para nuestras ciudades costeras y ecosistemas del litoral Caribe, afectarán el territorio mediterráneo. En la región andina las condiciones para las zonas de vida cambiarán en unos 500 m hacia niveles de mayor altitud, generando conflictos entre el tamaño de los predios y la nueva aptitud del suelo: por ejemplo. la actividad cafetera de estructura minifundista invadirá el escenario de las tierras templadas, y estas el de los bosques de niebla que emigrarán a las praderas de los actuales páramos.
- 77. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 77 Pero esto no es todo, también se modificará la temperatura de las aguas de los océanos, fenómeno que a su vez provocará una mayor inestabilidad en la dinámica de la atmósfera y por lo tanto el desequilibrio generalizado en la máquina atmosférica, cuyas turbulencias se expresarán con olas de calor causantes de extensas sequías y frecuentes huracanes y vendavales cuando arrecie El Niño, o con lluvias violentas de mayor intensidad y promedios históricos más altos, desencadenando riadas, inundaciones y deslizamientos en las temporadas de La Niña. No siendo despreciable el impacto de los fenómenos climáticos exacerbados para el medio urbano colombiano, para dimensionar su perjuicio en el medio rural, esta puede ser una cadena típica de eventos: al arreciar las lluvias, se incrementarán las tasas de erosión de las laderas de fuerte pendiente, conforme avance la socavación de los torrentes, causando la sedimentación de ciénagas y demás humedales en los valles de salida de los ríos, valles que también resultarán inundados. Igualmente colapsará el transporte rural y con él la economía del campo, pues se reducirá la movilidad y conectividad de estas comunidades a causa de la destrucción de los escasos caminos de montaña, como por el anegamiento y destrucción de los carreteables en las zonas llanas. Y con la mayor turbulencia de las aguas del mar a causa de la carga en suspensión aportada por los ríos e incrementada por la erosión costera dado el mayor ímpetu del oleaje, se reducirá la eficiencia de la fotosíntesis marina y por lo tanto el potencial de pesca, e incluso el de las cosechas de las tierras de cultivo fertilizadas con menos guano proveído por las bandadas que encontrarán menos peces. [Ref: LA PATRIA, Manizales, 2010-07-19] 4.8. COLOMBIA Y SUS MARES FRENTE A LOS DESAFÍOS DEL DESARROLLO Imagen 22: Extensiones y fronteras marítimas de Colombia. Comisiones Colombiana del Océano y Geográfica de Colombia. Cuando el 90% de las mercancías del planeta se desplaza por mares y el protagonismo de la economía planetaria ha pasado de la Cuenca del Atlántico a la del Pacífico, los colombianos, que por no haber tenido una visión marítima perdimos a Panamá y hemos sido sorprendidos por las decisiones sobre los límites del territorio insular, podemos resolver esa “anemia económica” típica de las regiones mediterráneas del planeta, entrando al Siglo XXI con políticas públicas y acciones estratégicas orientadas a sacar provecho de la posición geoestratégica de nuestro territorio, llevando el desarrollo a nuestras costas. Además de una superficie continental de 1´141.748 km2, cuenta con 928.660 km2 de áreas marítimas separadas por una línea de costa de 2900 km, 1600 kilómetros en el Mar Caribe y 1.300 km en el Océano Pacífico. Limitamos por mar con Costa Rica, Nicaragua, Honduras, Jamaica, República Dominicana y Haití, y a pesar de no haber mostrado interés conquistar esta frontera para satisfacer las necesidades de la nación, nuestras reivindicaciones marítimas comprenden la zona contigua de 24 millas náuticas, una plataforma continental de 6.528 km de extensión, la zona económica exclusiva de 200 millas náuticas y el mar territorial de 12 millas náuticas. Mientras el Caribe colombiano con 589 mil Km2 de extensión brilla por sus ecosistemas coralinos, manglares, playas, lagunas costeras y estuarios, y una plataforma con praderas de pastos marinos y fondos rocosos y blandos de arena y fango, con variada fauna y flora, lo que incluye las islas, cayos, bajos y el mar abierto que rodea al Archipiélago de San Andrés y Providencia, también el Pacífico colombiano con 339 mil Km2, y sus costas húmedas de arena, acantilados y manglares, hace parte de un sistema insular que parte de la Isla Cocos en Costa Rica, pasa por Gorgona y Malpelo en Colombia y cierra en las Islas Galápagos de Ecuador, para conformar un corredor marino utilizado por ballenas, tortugas, atunes y especies migratorias. Para empezar, el país que tiene una deuda histórica con poblados y comunidades costeras, en especial con las del Pacífico, por no haber mirado a nuestros martes para traducir las actividades tradicionales como la pesca y transporte marino en términos de su desarrollo, además de prevenir enclaves como el de Buenaventura, debe ahora avanzar empleando la ciencia y la tecnología al conocimiento de las dinámicas ambientales de nuestros mares y de su relación con la atmósfera, vigilando de paso el patrimonio biótico y proyectando el potencial aprovechamiento de los recursos oceánicos en sus aguas, los fondos y el subsuelo de esta frágil y desconocida frontera, donde debemos la conservación y el conocimiento de sus lugares más biodiversos.
- 78. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 78 Aún más, si por el medio ecosistémico brillan nuestros mares, por lo cultura aún más: la del Caribe que tiene profunda huella en el desarrollo de la modernidad colombiana, pasa por “cien años de soledad”; por la Cumbia, el Porro, el Vallenato, el Bullerengue y el Mapalé, resultado de la argamasa de elementos indígenas, africanos y españoles; por el arroz con coco y las murallas de Cartagena; o por el sombrero “vueltiao” y la mochila arhuaca. Y en el Pacífico, la tierra de los Currulaos como Mi Buenaventura de Petronio Álvarez, su cultura evoca la Marimba de chonta, el Cununo macho y hembra y la Tambora o bombo; por la Chirimía y los Bailes de Pellejos; pasa también su cultura por la cestería y sombrerería de pajillas obtenidas de la vena del chocolatillo y del amargo, y la orfebrería de Itsmina elaborada en metales finos. Lo anterior, asunto que obliga a emprender un ordenamiento territorial y geopolítico que haga visible lo étnico y lo cultural de Colombia, que valore la componente estratégica de nuestros mares, empiece por el fortalecimiento institucional y el desarrolle la infraestructura social y productiva de las regiones y territorios económicamente más pobres. Sólo llevando el progreso a los pobladores de nuestras costas y regiones insulares de la patria, podremos ejercer como Nación soberanía y dominio sobre nuestros mares, y abrir las puertas a los dos mayores océanos del planeta desde la mejor esquina de América. [Ref.: La Patria. Manizales, 2015.06.22] 4.9. INTEGRACIÓN DEL MAR DE BALBOA Calificado como “el proyecto más ambicioso de Latinoamérica y una puerta de entrada al mercado de Asia y Oceanía” por el Presidente Santos, surge Alianza del Pacífico como un acuerdo que, además de contemplar el libre comercio entre Chile, México, Perú y Colombia, gradualmente desmontaría aranceles y, según el Presidente Peña Nieto de México, traería el bienestar al propender por el libre flujo de personas, servicios y capitales, en dicha región. El Presidente de Perú, Ollanta Humala, señaló: “el gran reto es cerrar la brecha de desigualdad; no somos la región más pobre del mundo, pero somos la región más desigual”. Imagen 23: Barcos Clases Panamá de 4500 TEU y Suez de 12000 TEU. Con los súper barcos, los fletes caen 5 veces gracias a las economías de escala. Adaptada de vinamaso.net Los Congresos de Chile y Colombia, ya aprobaron eliminar aranceles para el 90 por ciento de los productos. Sin duda alguna ese sería el potencial del acuerdo de lograrse una integración económica, pero orientada al incremento de una producción que complemente sectores estratégicos en función de ventajas comparativas, para buscar el desarrollo de la competitividad a parir de sinergias culturales, que permitan elevar el nivel de vida de estos pueblos relativamente similares en términos de desarrollo y que representan un mercado de 209 millones de personas con un Producto Interno Bruto PIB de dos billones de dólares, equivales al 35 por ciento de la población y al 35 por ciento del PIB de América Latina y el Caribe, región cuya población alcanza 589 millones de habitantes y donde se genera un PIB de 5,6 billones de dólares. En el Financial Times, el columnista Samuel George de la Fundación Bertelsmann, calificó el modelo de integración comercial, de capitales y de cooperación de estos cuatro países, políticamente estables, como “un referente para los países en desarrollo”, pero subraya atributos que lo diferencia del Mercado Común del Sur -Mercosur-, argumentando pesadez y lentitud de los países miembros, y desestimando que sólo Brasil cuenta con 196 millones de habitantes y un PIB de 2,2 billones de dólares y que el Mercosur, del que Colombia es sólo “país asociado”, permite la libre circulación de los ciudadanos del bloque. Ahora, si la Cuenca del Pacífico, donde la nueva organización tiene ventajas de posición geoestratégica que no posee Brasil, es el nuevo escenario de la economía planetaria al estar habitada por cerca de la mitad de la población del planeta y generar 2/3 de la economía mundial, ninguno de los países de la costa pacífica de Latinoamérica -salvo Panamá con el nuevo canal, posee puertos dotados para barcos de más de 12 mil contenedores, ni genera carga contenedorizada suficiente, con destino a Asia-Oceanía.
- 79. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 79 Además, si bien los temas de la globalización comportan controversia por los desequilibrios en las negociaciones -de forma inequívoca por ampliar la brecha entre la economía urbana y la rural, y posiblemente entre las economías desarrolladas y emergentes- también en el caso de Colombia, mirar a los mares, aunque sea un suceso más que relevante, nuestra bicentenaria historia viene siendo mancillada por otro episodio tan nefasto como el de Panamá (1903), con San Andrés (2012), lo que pone en evidencia una Colombia con dos mares pero sin visión marítima. En primer lugar, porque mientras en el litoral del hemisferio norte aparecen puertos notables cada 200 km, en 2900 kilómetros de costa colombiana -1600 en el Caribe y 1300 en el Pacífico- apenas contamos con diez puertos, cinco destacados, pero profundas asimetrías de desarrollo portuario entre mares y una capacidad limitada para operar sólo en el escenario del Atlántico o en las costas del Pacífico americano. En mercancías diferentes a carbón y petróleo, mientras nuestras exportaciones con valor agregado van y vienen por el Atlántico, por el Pacífico operamos con Buenaventura moviendo importaciones. Y en segundo lugar, dado que para entrar al Pacífico tenemos un retraso de 100 años: en el contexto regional, mientras en Panamá avanza una nueva ruta que complementará la del Canal de 1914, buscando el tránsito de embarcaciones tipo Suez de 12 mil contenedores, que ofrecen fletes 5 veces menores que las del tipo Pánamax de 4 mil quinientos contenedores, Colombia considera haber “modernizado” a Cartagena y Buenaventura, al dragar dichos puertos para admitir embarcaciones tipo Pánamax, cuyos fletes no hacen rentable transitar el extenso Pacífico hasta Asia. [Ref: La Patria, Manizales, 2013-05-27] 4.10. DEUDA HISTÓRICA CON EL PACÍFICO COLOMBIANO Las causas de la perenne crisis humanitaria y ambiental del Pacífico Colombiano, donde miles de ciudadanos han estado reclamando la atención de demandas legítimas relacionadas con derechos fundamentales, parten no sólo de la expoliación de su riqueza minero- forestal, de las consecuencias de un modelo de desarrollo caracterizado por una economía extractiva y de enclave, de la destrucción de su biodiversidad y del desaprovechado potencial hídrico y marítimo, sino también del centralismo vallecaucano, del desconocimiento de sus culturas ancestrales indígena y afrocolombiana, y de la ausencia del Estado que ha favorecido la ilegalidad y la presencia de grupos armados. Pese a que Buenaventura, aunque responde por el 53% del comercio marítimo y le tributa $5,5 billones anuales al país, con su crisis expresa las contradicciones del Pacífico colombiano, región de 83 mil kilómetros cuadrados con baja movilidad social, aislamiento geográfico y debilidad institucional ubicada en medio de la densa selva tropical húmeda, en cuyo territorio limitado por la cordillera Occidental que actúa como barrera natural, vive cerca de un millón de personas, el 90% negra y el 4% indígena, la mitad habitando el Chocó, casi un tercio Nariño y el resto el Valle y Cauca. Allí sobresalen tres centros urbanos que suman 700 mil habitantes (Buenaventura, Tumaco y Quibdó). Imagen 24A. Pacífico colombiano: Distritos mineros y Propiedad de la tierra en el (OPyT), y Ecorregiones (WWF). Respecto a los movimientos sociales, en primer lugar, hace una semana, luego de 17 días de justos reclamos, Chocó logró un acuerdo de inversiones con el Gobierno y levantó el paro. En segundo lugar, contrariamente hace una semana con el movimiento cívico que se adelantó en Buenaventura casi a la par, no se logró concretar el preacuerdo logrado entre el Comité de paro y una comisión del Gobierno, consistente en la creación de un fondo exclusivo con manejo autónomo local, en lugar de la declaratoria de una emergencia económica, social y ecológica, dado que sobre las fórmulas gravitan, de un lado la ineficiencia del Estado e injerencia de una clase política corrupta, y del otro la ineficacia de los órganos de control garantizando el manejo impoluto de $10 billones que entregarían en 10 años.
- 80. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 80 Aunque lo fundamental obliga a fortalecer las instituciones, combatir las actividades ilegales extractivas, poner fin al conflicto armado, y mejorar tanto la cobertura como la calidad de la educación y la salud, habrá que impulsar una mayor conectividad con el resto del país superando las barreras naturales que lo impiden con inversión en infraestructura estratégica, para luego desarrollar la estructura productiva de la región orientada a generar valor agregado, empleo formal y un mayor aprovechamiento del sistema portuario en Tumaco, Buenaventura y Cupica articulando su desarrollo a la Cuenca del Pacífico, además de recuperar la cuenca y la hidrovía del Atrato, como la carretera a Quibdó desde Antioquia y el Eje Cafetero. Antes que criminalizar la protesta social, de enviar el Esmad a reprimir brutalmente el movimiento contradiciendo el espíritu de una Colombia en posconflicto, debemos combatir la desesperanza para prevenir conflictos, mitigando factores detonantes como pudieron ser: la pérdida de $21 mil millones del contrato de 2014 pactado en obras para la carretera Quibdó–Ánimas–Nóvita entre laGobernación de Chocó y la Unión Temporal Istmina; o el presunto desfalco del hospital de Buenaventura que maneja un presupuesto cercano a $40 mil millones, situación relacionada con la muerte de un concejal y la destitución de un alcalde. Finalmente, habrá que enfrentar la crisis del Pacífico no solo mirando a Buenaventura, donde las inversiones en infraestructura al igual que los desarrollos portuarios cada vez menos intensivos en mano de obra, sólo benefician al capital exportador, pero no a una población ni a un territorio donde la crisis se extiende de sur a norte: primero, porque la tragedia parte de Tumaco donde sus habitantes en medio de una gran riqueza natural que se subraya por el potencial para industrias asociadas a mariscos y cacao, viven con unas NBI del 60 por ciento; y segundo, porque Belén de Bajirá, estratégico territorio del Urabá Chocoano para el Corredor de la Américas y la integración de nuestros mares, con sus ricos yacimientos mineros y enorme potencial agropecuario, espera ver transformadas en oportunidades dichas bondades, antes que la desmembración y colonización de su territorio disputado por Antioquia. [Ref.: La Patria. Manizales, 2017/06/5]. 4.11. TRIBUGÁ: ¿ES POSIBLE EL DESARROLLO SOSTENIBLE? Imagen 24B.Ensenada de Tribugá. Fuente, Blog SMP Manizales. RESUMEN: además de advertirse sobre el fuerte impacto de un puerto sobre los ecosistemas vecinos a la ensenada de Tribugá, se propone hacer socias del proyecto a las comunidades ancestrales del territorio para prevenir un modelo de enclave, y como opción ambiental a Cupica para articular los mares de Colombia mediante un ferrocarril interoceánico que llegaría al complejo portuario antioqueño y se complementaría con el Atrato. Este tren transitando por Vigía y Chigorodó para no interferir el tapón del Darién, empalmaría el proyecto a un sistema intermodal de carga para Colombia soportado en ferrovías e hidrovías. Es la oportunidad para hacer bien una obra que impulse el crecimiento económico, les sirva a las comunidades y resguarde el medio ambiente. Esta sería la manera. … Un proyecto peligroso Mejorar la infraestructura y el transporte es esencial para expandir el sector productivo, más ahora que nuestra economía se fundamenta en la minería extractiva, el petróleo crudo y el carbón. Para eso, es fundamental (1) articular con un sistema intermodal de carga más eficiente el Altiplano con el Caribe, Buenaventura y Urabá, y (2) conectar el océano Pacífico con el Atlántico por el Chocó Biogeográfico. La construcción de un puerto en el Golfo de Tribugá busca mejorar la conectividad y, por lo tanto, aumentar las exportaciones. Para que eso suceda, es necesario además utilizar el potencial de las hidrovías y construir túneles para ferrocarriles cruzando nuestras cordilleras, lo que reduciría los fletes seis y tres veces respectivamente, generando un crecimiento en mayor proporción de las exportaciones. Mientras que en Europa hay un puerto cada 100 kilómetros, en Colombia los principales puertos están concentrados en cuatro ciudades: Barranquilla, Cartagena, Santa Marta y Buenaventura. Por eso, otro gran puerto en el Pacífico podría ser un instrumento de desarrollo para conectar esa región con el resto del país. Sin embargo, aunque sean necesarios para conectar los mares, los puertos no son suficientes para crear desarrollo –los mejores ejemplos son Buenaventura y Cartagena–. Por eso, el puerto de Tribugá puede no tener un impacto positivo si su construcción no se
- 81. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 81 acompaña de políticas públicas, planes y estrategias para reducir la pobreza y para respetar los derechos bioculturales de ese territorio y sus poblaciones. Lamentablemente, en Colombia la ley y las políticas ambientales se han adaptado más a los desafíos del mercado que a los retos del desarrollo sostenible. Con el enfoque erróneo, los megaproyectos como el del puerto de Tribugá pueden amenazar seriamente ciertas áreas sensibles ecológica y culturalmente. … ¿Desarrollo o protección del medio ambiente? Imagen 24C. Izq. Localización del puerto y caladeros de pesca artesanal. Der. Ordenamiento ambiental de la región. Fuente: Organización MarViva. … La construcción del puerto de Tribugá ha interesado durante mucho tiempo a políticos y empresarios del Eje Cafetero –que buscan conectarse con el Pacífico– y del Chocó –que pese a tener costas en dos océanos buscan puertos y vías para accederlos–. En 2006 se creó la organización Promotora Arquímedes S.A, con el propósito de construir y operar el puerto de Tribugá. Desde entonces, Arquímedes ha buscado ajustar su diseño a las condiciones ambientales del entorno. Por eso propuso construir el 80 por ciento de su infraestructura en mar, para lograr el licenciamiento ambiental. También se ha contemplado construir un ferrocarril a Quibdó y terminar la vía terrestre a Risaralda, con el propósito de crear una “Ciudad-Puerto”. Sin embargo, muchos ambientalistas han advertido que la construcción del puerto tendría impactos funestos para el medio ambiente por: La amenaza para los cientos de hectáreas de manglares que hay en el golfo; El impacto del dragado y de los vertimientos sobre las playas donde anidan las tortugas; El daño a la ruta migratoria de las ballenas jorobadas, que todos los años llegan a esta región, y La pérdida de biodiversidad que implicaría construir carreteras y trenes en medio de la selva. Además, la Academia de Ciencias de California, el Instituto Carnegie de Ciencias, la Institución Central Clima y la Universidad de California en Berkeley señalan que en el presente siglo los bosques de coníferas tropicales y subtropicales tendrán que adaptarse a una velocidad de 80 metros por año, mientras que los manglares tendrán que hacerlo a 950 metros por año. … … ¿Hay otras alternativas?
- 82. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 82 Imagen 24D: Izq. Ferrocarril desde Cupica al Complejo Portuario de Antioquia pasando por Vigía, e hidrovía del Atrato. Fuente: El Colombiano. Der. Dinámica del comercio y tráfico marítimo vs. PIB mundial e Índice OCDE, entre 1975 y 2016. Fuente: Puertos y navieras. … En caso de que no se cuente con la voluntad de la comunidad o que se encuentre que los manglares del Golfo, la ensenada o el Parque Nacional Natural Utría resultarían afectados por el puerto, es necesario contemplar otras alternativas: Una opción es construir el puerto en el extremo sur del Golfo, donde el medio es rocoso y la morfología costera protegería el puerto de la corriente oceánica de dirección Noreste. A diferencia de la barra de la ensenada de Tribugá, donde existe una alta vulnerabilidad sísmica, esta zona parece más apta para la construcción de un puerto profundo. Y si no fuera en Tribugá, 90 kilómetros más al norte se encuentra el Golfo de Cupica. Esta alternativa favorecería un paso transoceánico más corto, siempre que se construya el Ferrocarril VerdeUrabá-Cupica propuesto desde la Sociedad deMejoras Públicas de Manizales. Esa línea pasaría por Vigía del Fuerte y Chigorodó, hasta llegar al complejo portuario antioqueño, de manera que se complementaría con la hidrovía del Río Atrato. En todo caso, la construcción de un nuevo puerto en la región del Pacífico no debe desconocer los derechos de este territorio biodiverso y pluricultural. Las comunidades indígenas y afrodescendientes que allí habitan no han recibido nada en más de 200 años de olvido y desconocimiento de su cosmovisión. Por eso, la clave está en no repetir la historia de Buenaventura, el puerto vallecaucano que le representa a la Nación impuestos por 5,5 billones de pesos al año. Si se busca un verdadero desarrollo, es necesario partir del enorme potencial pesquero del Pacífico colombiano. Eso implicaría dotar a la comunidad de un astillero para embarcaciones pesqueras, equipos para el procesamiento de pescados y mariscos, fuentes de energía y unidades térmicas para refrigerar la cosecha marina, sistemas de conectividad para sacar dichos alimentos, y programas integrales de formación y capacitación en estas materias. Lo anterior podría traducirse en decenas de miles de empleos dignos y remunerados para los habitantes del Pacífico. Sin embargo, para llegar a ese objetivo también es necesario: Ordenar el territorio y blindar el patrimonio natural y cultural en áreas estratégicas; Convertir las rentas de los recursos primarios y megaproyectos en capacidades humanas; Fortalecer el quehacer de las instituciones ambientales y la sociedad civil; Fortalecer los procesos culturales endógenos y construir paisajes resilientes en los ecosistemas, y Proteger las comunidades rurales de pescadores y artesanos de las agresiones de un modelo “de enclave”. … La importancia de otro puerto Pacífico … En la cuenca del Pacífico se producen dos tercios del PIB mundial y habita cerca de la mitad de la población del planeta. Allí está el nuevo escenario de la economía planetaria. Por eso, el eje Urabá-Tribugá puede ser un complemento de la nueva troncal transoceánica entre Europa y Asia que ha llegado a Panamá, y convertirse en una forma de acceder desde Colombia al Pacífico el siglo XXI. La ampliación del Canal de Panamá aumentará entre 300 y 600 millones de tonelada-año su capacidad de carga. Con esa ampliación, se permite ahora el tránsito de embarcaciones tipo Suez de 12 mil contenedores (TEU) cuya economía en fletes supera cinco veces la de los Panamax de 4500 TEU. Ante ese nuevo panorama, habrá oportunidades para que Colombia construya un paso de cabotaje desde el complejo portuario antioqueño hasta Cupica o Tribugá. Nuestro país puede aprovechar (1) las limitaciones del Canal de Panamá, cuyas esclusas deben reutilizar el 40 por ciento del agua, y (2) el hecho de que el comercio contenedorizado ha crecido en el largo plazo a tasas que varían entre 1,5 y 2 veces el PIB global.
- 83. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 83 Imagen 24D. Izq. Colombia: red ferroviaria actual y propuesta. Fuente: ANI. Der. Corredor Bimodal Cafetero por el Norte del Tolima por el Túnel Cumanday de 42 km a 1250 msnm, conectando el Magdalena Centro con el Corredor del Cauca. Fuente: La Patria. Un puerto en Tribugá con ferrocarril de conexión al Atrato, o un puerto en Cupica articulado con el complejo portuario antioqueño mediante el ferrocarril Urabá-Cupica con mayor ventaja, pueden ser oportunidades para atraer carga de cabotaje y crear un paso interoceánico por Colombia. Además, el Ferrocarril del Atrato que llegaría al complejo portuario de Antioquia contribuirá a la estructuración de un sistema intermodal de carga mediante corredores logísticos que integren con líneas ferroviarias el Altiplano, Buenaventura y Urabá-Chocó. En ese escenario, la hidrovía del Atrato, cuya capacidad es de 150 millones de toneladas-año o 50 trenes de 10 mil toneladas-día, resulta necesaria. La locomotora del carbón andino exportado a Asia, gracias a la alta calidad y abundancia de dicho mineral, puede sustituir la caída del precio de los hidrocarburos cuyas reservas amenazan agotamiento. Esas exportaciones además de hacer rentable la hidrovía del Magdalena, pueden financiar la variante Loboguerrero dotada de viaductos y túneles, el corredor férreo para salvar la cordillera Central y la extensión del tren a Urabá y el Chocó, lo que conformaría los grandes corredores y las plataformas logísticas de nuestra región Andina. En suma, un proyecto de este tipo con el enfoque correcto puede traer enormes beneficios para la región si las comunidades propietarias de las tierras participan como socias. [Ref: Razón Pública. Bogotá, 2019-06-10.] 4.12. HUELLA HÍDRICA EN COLOMBIA Imagen 25. Huella Hídrica en Colombia. Huella Hídrica de la agricultura en Colombia según La WWF 2012.
- 84. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 84 RESUMEN: Al cuantificar la huella hídrica azul, verde y gris de las actividades agrícolas y pecuarias de Colombia, se pone en evidencia una grave problemática en la Región Andina, relacionada la concentración de la población y del PIB nacional. La magnitud de dicha huella, alcanza los 25000 Mm3 al año, cuantía en la que el 85% es HH verde, el 10% es HH azul y el 5% HH gris. Al respecto, debe considerase que la cuenca Magdalena-Cauca, aunque concentra 32,5 millones de habitantes equivalentes al 65% de la población del país, sólo posee el 12% de su patrimonio hídrico subterráneo y el 13% de las escorrentías. En cuanto a la huella hídrica total del sector agropecuario, las mayores contribuciones provienen del café, el maíz, el arroz, el plátano, la caña de azúcar y la palma africana. El Estudio Nacional del Agua ENA (Ideam 2014) se ocupó de la Huella Hídrica en Colombia. Como herramienta que permite estimar el contenido de agua oculta en cualquier bien o servicio consumidos, la huella hídrica HH, además de tener en cuenta el agua consumida y contaminada, y sus usos directos e indirectos en procesos antrópicos, se basa en un desarrollo de tres conceptos previos: el Agua Verde, que mide el agua dulce superficial o subterránea incorporada y que no retorna a la cuenca origen; el Agua Azul, si se valora solo el agua de precipitación; y el Agua Gris, si trata del volumen de agua contaminada en la cadena de suministros. Según el ENA, en la demanda hídrica nacional, que en 2012 alcanzó 35.987 millones de metros cúbicos, la participación de usos por sector fue: 46,6% agrario, 21,5% energético, 8,5% pecuario, 8,2% doméstico, 5,9% industrial, 4,6% acuícola, 3,4% minero e hidrocarburos y 1,3% servicios. De dicha demanda, el 67% se concentró en el área hidrográfica de los ríos Magdalena y Cauca, el 16% en el Caribe y el 12% en la Orinoquía. En los cultivos permanentes, el de mayor HH azul fue la palma de aceite, seguido del plátano y la caña de azúcar; por su parte el de menor HH azul fue el café, que constituye también el cultivo permanente con la mayor HH verde de Colombia, seguido de caña, palma de aceite y plátano, mientras que el de la menor HH verde se encontró en flores y follajes. En los cultivos transitorios la mayor HH azul le correspondió al arroz de riego, seguido de la papa y el maíz, mientras la menor estuvo en el arroz secano. La mayor HH verde la presentó el maíz y el arroz de riego nuevamente, seguidos de la yuca y la papa, en tanto que la menor estuvo en los cultivos de trigo. En la Orinoquía y Amazonía los pastos de corte y forrajeros no presentaron HH azul por comportarse como cultivos transitorios de secano. Se denomina agricultura de secano la que en lugar de irrigación, utiliza la lluvia. En pastos ganaderos, mientras por áreas sobresalieron Vichada, Meta, Casanare, Antioquia, Arauca y Córdoba, al abarcar cerca de la mitad del pasto de Colombia, contrariamente, la superficie destinada a la ganadería extensiva en el Eje Cafetero solo representó el 2,3% y en el Tolima el 3%. Al cuantificar la HH verde y azul para el sector agrícola y pecuario, como único sector con las dos huellas hídricas, el ENA estima a nivel nacional, una participación porcentual de 11% de HH azul, contra el 89% de HH verde. Pero otra cosa ocurre en la cuenca Cauca-Magdalena que cubre el 24% del área continental. Al respecto, dada la concentración del 70 % la actividad agrícola y del 80% del PIB del país en dicho territorio, allí se generó el 68% de la HH verde agrícola y el 66% de la HH azul agrícola; a esto se añade, que pese a la gran oferta hídrica de Colombia, la cuenca Magdalena-Cauca, aunque concentra 32,5 millones de habitantes equivalentes al 65% de la población del país, sólo posee el 12% de su patrimonio hídrico subterráneo y el 13% de las escorrentías. Si en la gran cuenca del Cauca-Magdalena sobresalen los valles del Cauca y Alto Magdalena por la abundancia de aguas subterráneas, dicha disponibilidad resulta precaria en el Magdalena Medio y Bajo y en el cañón del Cauca. Esto es fundamental para las previsiones sobre los efectos del ENOS (El Niño y La Niña), donde se prevén variaciones de caudales con respecto al periodo de referencia (2010), según los escenarios proyectados por el IMAT, así: Para el Magdalena Alto, reducciones del 1% al 42% durante el Niño e incrementos mayores del 30% durante La Niña; para el Magdalena Medio, con El Niño se presentarían disminuciones entre 1% y 35%, y con La Niña incrementos del 7% al 30%; para el Bajo Magdalena durante El Niño reducciones entre 20% y 46%, y con La Niña incrementos que superarían el 20%; en tanto que para la Cuenca del Rio Cauca, con El Niño las disminuciones excederían el 30%, y con La Niña los incrementos serían del 12% al 60%. * [La Patria. Manizales, 2018-08-27] 4.12. DESARROLLO URBANO Y HUELLA ECOLÓGICA Imagen 26. Biocapacidad V.S. Huella ecológica percápita por países, al 2014. En verde, superávit, y en rojo déficit. Fuente: Global Footprint Network
- 85. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 85 RESUMEN: La creciente huella ecológica de Colombia, consecuencia del crecimiento de su población y de un modelo de desarrollo que privilegia el crecimiento económico a costa de los ecosistemas y del bienestar social, amenaza la capacidad biológica y la estructura ecológica del país. Dado el peso de la deforestación, de la contaminación del agua, del uso intensivo del automóvil y de una expansión urbana irresponsable, los retos para la sustentabilidad ambiental de Colombia no solo pasan por las políticas urbanas, del agua, y del agro, sino también por las del transporte y del sector energético. Mientras a nivel global la biocapacidad percápita es de 1,8 ha y en Colombia de 3,4 ha, nuestra huella percápita en 2014, llegó a 1,9 ha. Entre 1960 y 2017, mientras la población de los centros urbanos del mundo pasó del 33,5% al 54,7%, en Colombia en dicho período el porcentaje varío del 45% al 77%. Si las demandas al planeta continúan con un horizonte en el cual al 2030 tres cuartas partes del consumo energético mundial provendrá de combustibles fósiles, la huella ecológica cuyo percápita en Colombia alcanzando 2 hectáreas excede el percápita de 1,2 hectáreas como límite de la capacidad del planeta, en el 2035 se requerirá el equivalente a dos Tierras, salvo que modifiquemos el actual modelo de desarrollo consumista. Sí además de las actividades agrícolas e industriales, también la expansión urbana continúa presionando la estructura ecológica, se generarán impactos al medio ambiente en las áreas urbanas, al romperse el equilibrio territorial y desestabilizar el hábitat. Si un concepto central en la conservación ambiental mundial, es “el desarrollo sostenible” descrito en el Informe de la Comisión de Bruntland (1987), como un “desarrollo que satisface las necesidades de la generación presente, sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades”, además de combatir la contaminación como problemática de la cual todos somos responsables, debemos propiciar una estructura urbana compatible con una movilidad sostenible en materia de emisiones, y un urbanismo soportado en un modelo de ocupación territorial no conflictivo que se adapte al cambio climático. De ahí la necesidad de una política pública orientada a la silvicultura urbana y al cuidado de las áreas protegidas que en la ciudad no hemos tenido. En Colombia, donde 735 de los 1122 municipios talan al menos una hectárea de bosques al año, un tema fundamental en la estabilidad del territorio lo constituye la conservación de los ecosistemas, máxime ahora cuando la amenaza del calentamiento global arrecia: si destruimos los bosques, no sólo estamos arrasando sumideros de carbono -dado que la captura de dióxido de carbono CO2 por metro cuadrado al año es de 212 gramos en el follaje y de 646 gramos en las raíces-, sino que también estaríamos generando riesgo de suministro de agua a través del descontrol hídrico y pluviométrico, incrementando de paso el mayor riesgo de sequías e inundaciones. No olvidemos que el cambio climático está comprometiendo al 63% de las ciudades del mundo, y que 1600 millones de habitantes del planeta son pobres que enfrentan la carencia de alimentos, agua y medicinas, entre otros recursos que provee el ecosistema que estamos degradando para satisfacer los apetitos del mercado en un modelo de desarrollo consumista e irresponsable; esto, en un mundo con 60 mil especies de árboles, en el cual a pesar de que cerca del 46% de los bosques han sido arrasados, la deforestación como amenaza continúa: para el caso de Colombia, donde tenemos 7500 especies arbóreas y las dinámicas deforestadoras continúan, hemos reducido el 80% del hábitat de algunas, entre las cuales aparecen: abarco, caobas, cedros, palo rosa canelo de los andaquíes, con amenaza severa. La huella ecológica, como indicador de in-sostenibilidad que mide la superficie requerida, no sólo para obtener los recursos y el aire que respiramos, sino también para absorber los residuos de una determinada población -entre ellos el CO2 como gas con efecto de invernadero que vertido a la atmósfera puede reducir la nubosidad y las precipitaciones-, obliga a mirar el tema de la energía y los combustibles: en Colombia según la UPME (2015), el consumo de energía se concentra en los sectores transporte (40,90%), industrial (29,36%), residencial (16,72%) y sector terciario (5%). Si bien en el Transporte la principal fuente son los combustibles fósiles; en cuanto a la industria, el cambio en la actividad económica desde la producción artesanal a la agroindustria y a la producción de bienes de capital, ha intensificado el uso de energía; y respecto los hogares, el 70% de la energía eléctrica lo consumen aire acondicionado, ventilación y electrodomésticos. Finalmente: al 2030, Colombia debe establecer como meta, tres ejes fundamentales: incrementar las energías renovables no convencionales, apostarle a mejorar la eficiencia energética, y a reestructurar el transporte para bajar el uso de hidrocarburos, apostándole a un transporte intermodal de carga con trenes e hidrovías en lugar de tractomulas; y desarrollando sistemas colectivos limpios de transporte urbano, en lugar de una movilidad motorizada basada en automóviles particulares. * Profesor Universidad Nacional de Colombia. [Ref.: La Patria. 2018-10-8] --- Lecturas complementarias Las Cuatro Estaciones para reflexionar sobre cambio climático. El estilo de sentir y pensar que entrega con sus violines la inmensa fuerza de la música vivaldiana, tal cual ocurre con su libro de cuatro conciertos para orquesta y violín titulado Las Cuatro Estaciones, guarda proporciones con la vivacidad antagónica del cambio climático, gracias a una propuesta que parece emular El Niño cuando muestra la energía y sensacionalismo de la sequía estival, o La Niña al interpretar el gélido y melancólico invierno. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/7148/gonzaloduqueescobar.201124.pdf
- 86. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 86 Visión retrospectiva y prospectiva del desarrollo regional. Consideraciones sobre el pasado presente y futuro del desarrollo del Eje Cafetero, en la región del Antiguo Caldas: para este trabajo cuyo hilo conductor es la historia, primero se presentan algunos hechos asociados a la Conquista y la; luego se señalan algunos aspectos relevantes de la economía a partir de la fundación de Manizales ocurrida en el marco de la Colonización antioqueña; enseguida se señalan los impactos del formidable período de los ferrocarriles cafeteros; y se sigue con otro período de verdadero, para culminar con un periodo de verdadera crisis social y ambiental, cuyo inicio coincide con la segregación del Departamento de. Ver en: https://alejandria-d.unal.edu.co/xmlui/bitstream/handle/123456789/143/Eje_Cafetero_-_retrospectiva_y%20prospectiva_del_desarrollo..pdf La erosión del suelo y su relación con el agua. La erosión es la degradación y el transporte del suelo y de la roca, ocasionados por diferentes procesos físicos y químicos que se dan en la superficie de la Tierra gracias a la acción combinada de varios factores, como el agua, la temperatura, la gravedad el viento los gases y la vida vegetal y animal. Aquí se centra la atención en la erosión hídrica. Ver en https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/57121/erosiondesuelos.pdf La sed de los cafetos. En el área de influencia del Macizo Ruiz - Tolima habita cerca de 3 millones de personas, por las hoyas de los ríos Cauca y Gran Río de la Magdalena. En ambos costados se desarrollan dos ciudades discontinuas, el Eje Cafetero con centro en Pereira y un sistema dipolar configurado por Honda-Dorada e Ibagué. Posiblemente hacia el futuro la conurbación del Eje Cafetero interactúe sobre la otra conurbación entre la Dorada e Ibagué. Este fenómeno demográfico y urbanístico, relacionado con la zona cafetera, exige previsiones de muy largo plazo y extrema urgencia con relación al uso del Parque de Los Nevados, como fuente reguladora de agua. Ver en: http://idea.manizales.unal.edu.co/publicaciones/boletines_ambientales/boletin6.pdf Una política ambiental pública para Manizales Esta ponencia en el Marco del Foro "Políticas Públicas Ambientales", pretende contribuir a las reflexiones de la sociedad civil, interesada en una respuesta estructural a los conflictos que ha vivido la ciudad, en el ocaso de la ola invernal de las dos Niñas de los últimos años. Entre los asuntos públicos uno de los principales problemas de Manizales, se relaciona la problemática del riesgo asociado a los fenómenos naturales, aunque pese a su fragilidad la ciudad ha logrado sobreponerse y emprender una ruta de aciertos tecnológicos en los temas ambientales. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/9586/gonzaloduqueescobar.201217.pdf TEXTOS DEL AUTOR Laudato sí: El Cuidado de la Casa Común. Memorias. Book. Luis Guillermo Restrepo Jaramillo · Emilio Chuvieco · Paola Andrea Calderón Cuartas · Monseñor Gonzalo Restrepo Restrepo · Rafael Fayos Febrer · Andrés Salazar Arango · Gunter Pauli · Antonio Elio Brailovsky · Gonzalo Duque Escobar). U. Católica de Manizales. (2020) Manual de geología para ingenieros. . . Book. (20 Book Section). Duque Escobar, Gonzalo (2003) Universidad Nacional de Colombia, Manizales Guía astronómica. Book. (13 Book Section) Duque Escobar, Gonzalo (2003) Universidad Nacional de Colombia. Geomecánica. Book. (10 Book Section) Duque Escobar, Gonzalo and Escobar Potes, Carlos Enrique (2016) Universidad Nacional de Colombia – Sede Manizales, Manizales, Colombia. Geotecnia para el trópico andino. Escobar Potes, Carlos Enrique and Duque Escobar, Gonzalo (2016) Book. (10 Book Section). U.N. de Colombia, Sede Manizales, Colombia. Mecánica de los suelos. Book. (15 Book Section). Duque Escobar, Gonzalo and Escobar Potes, Carlos Enrique (2002) Universidad Nacional De Colombia. Legalidad y sostenibilidad de la guadua en la ecorregión cafetera. Book. Duque Escobar, Gonzalo and Moreno Orjuela, Ruben Darío and Ortiz Ortiz, Doralice (2014) Carder- Corporación Aldea Global, CARs Socias del Proyecto Procesos de Control y Vigilancia Forestal en la Región Pacífica y parte de la Región Andina de Colombia. Book. Duque Escobar, Gonzalo and Moreno Orjuela, Rubén Darío and Ortiz Ortiz, Doralice and Vela Murillo, Norma Patricia and Orozco Muños, José Miguel (2014) Carder- Corporación Aldea Global, CARs Socias del Proyecto. Sistematización de Experiencias y Estrategias de los Planes de Acción Inmediatos PAI de la cuenca del río Guarinó y la Charca de Guarinocito. Vela Murillo, Norma Patricia and Duque Escobar, Gonzalo and Ortiz Ortiz, Doralice (2012) Editorial Blanecolor Ltda. Manizales, Colombia. Agricultura sostenible: reconversión productiva en la cuenca del río San Francisco. Aguirre D. Carlos Mario, Ortiz O. Doralice, Duque E. Gonzalo. (2014). Corporación Aldea Global. ISBN 978-958-57223-4-7. Elementos para la construcción de una visión estructurada del desarrollo de Caldas. Book. Duque Escobar, Gonzalo (2014) U.N. – SMP Manizales. Manizales. La logística del transporte: un elemento estratégico en el desarrollo agroindustrial. Book. Sarache Castro, William Ariel and Cardona Alzate, Carlos Ariel and Giraldo García, Jaime Alberto and Duque Escobar, Gonzalo and Orrego Alzate, Carlos Eduardo and Tamayo Arias, Johnny Alexander and Builes Ocampo, Sabina and Cardona Jaramillo, Adriana and Granados Ortiz, María Luisa (2007) Universidad Nacional de Colombia – Sede Manizales, Manizales, Caldas, Colombia. Fundamentos de economía y transportes. Book. Duque Escobar, Gonzalo (2006) Universidad Nacional de Colombia. Introducción a la teoría económica. Duque Escobar, Gonzalo (2019) Museo Interactivo Samoga, Manizales. CTS, Economía y Territorio. Duque Escobar, Gonzalo (2018). Universidad Nacional de Colombia, Manizales. UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga. Book. (5 Book Section). Duque-Escobar, Gonzalo (2015). Museo Interactivo Samoga. Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales. …
- 87. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 87 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. …
- 88. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 88 Esmeralda. Muzo Colombia. Esmeral.com MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Cap 05 LOS MINERALES GONZALO DUQUE ESCOBAR A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. 5.1. DEFINICION Son los principales constituyentes de las rocas de la corteza terrestre; se trata de sustancias sólidas naturales, y homogéneas de composición química definida, disposición atómica ordenada y fruto de procesos inorgánicos. Pocos minerales forman rocas a pesar de que se conocen cerca de 2000 especies diferentes, pues los silicatos y los óxidos son los principales constituyentes de la corteza, en razón de que ocho elementos lo hacen casi todo en la naturaleza. Los minerales pueden formarse con base en un sólo elemento, como el diamante con el carbono; con dos elementos, como la pirita (oro de los tontos) con el hierro yel azufre, o con tres omás elementos como losfeldespatos olos piroxenos y anfíboles. También sepueden generar varias especies minerales con un mismo elemento, como el diamante y el grafito con el carbono, o con dos elementos como la pirita y la marcasita constituidos por el hierro y el azufre. 5. 2. ELEMENTOS CLAVES Los ocho elementos más importantes de la naturaleza, por su participación, son: - Oxígeno. Elemento no metálico que por ser altamente reactivo forma óxidos con casi todos los demás elementos. Hace parte sustancial del aire y del agua. - Silicio. Elemento metaloide; siempre aparece en los silicatos y en los alumino-silicatos, el más abundante de los cuales es el cuarzo. El silicio se utiliza para aleaciones de ferrosilicio. Cuadro 5. Elementos más abundantes en la Tierra. SIMBOLO ELEMENTO NUMERO ATOMICO VALENCIA CARGAS RADIO IONICO PESO ESPECIFICO PESO VOLUMEN O 8 -2 1.4 --- 46.60% 93.77% Si 14 +4 0.4 2.40 27.72% 0.86% Al 13 +3 0.5 2.70 8.13% 0.47% Fe 26 +2 0.7 7.88 5.00% 0.43% CA 20 +2 1.0 1.54 3.63% 1.03% Na 11 +1 1.0 0.97 2.83% 1.32%
- 89. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 89 K 19 +1 1.3 0.86 2.59% 1.83% Mg 12 +2 0.7 1.74 2.09% 0.29% Total participación en la corteza 98.59% 100.00% Adaptado de Leet y Judson. Fundamentos de geología física, Limusa, 1980. - Aluminio. Elemento metálico; siempre aparece en combinación con otros elementos. Es uno de los principales constituyentes de los silicatos. Resiste a la corrosión, es ligero y buen conductor eléctrico. Es el principal componente de las aleaciones ligeras. - Hierro. Elemento metálico constituyente de óxidos, silicatos, óxidos hidratados, carbonatos y sulfuros. Se encuentra también nativo y en aleaciones con níquel. Es el principal constituyente del acero lo que lo hace el metal industrial más importante. - Calcio. Elemento metálico; aparece en silicatos, carbonatos, sulfatos y fosfatos. Es aditivo en la fundición de metales para separar el oxígeno, el azufre, el fósforo y los halógenos. Es útil como agente reductor o deshidratador, en la química orgánica. - Sodio. Elemento metálico; aparece en los silicatos y en los carbonatos hidratados. Se inflama al contacto con el agua. Es útil como núcleo de los cables eléctricos. - Potasio. Elemento metálico; es el más común en los silicatos y aluminosilicatos. Útil como fertilizante en forma de cloruro, sulfato o en combinación con nitrógeno y fósforo. - Magnesio. Elemento metálico; aparece combinado en silicatos, óxidos, hidróxidos y carbonatos. Se utiliza en aleaciones ligeras de aluminio. 5.3. CRISTALIZACION Un cristal es un sólido, por regla general homogéneo, que posee un orden interno tridimensional de largo alcance. Los cristales se forman a partir de fundidos, disoluciones y vapores. Estos fluidos, caracterizados por un estado de desorden atómico, se solidifican por variaciones en la temperatura, presión y concentración. El producto final, por regla general, resultará con estructura cristalina, dado que los átomos, iones y moléculas, aparecerán ordenados y ligados por fuerzas electromagnéticas de enlace químico. La cristalización a partir de un fundido, como el hielo a partir del agua o las rocas ígneas a partir del magma, se genera por el descenso de la temperatura a un punto en el cual las moléculas, iones y elementos disociados, conforme pierden la movilidad, se orientan y aproximan favoreciendo los enlaces de reacción. La cristalización a partir de una disolución, como la sal en agua, se produce por sobresaturación del solvente. Si se evapora el agua, si pierde temperatura y presión, los iones de sodio y cloro se van separando de la solución para edificar un cuerpo sólido cristalino. La cristalización por un vapor de enfriamiento se presenta por la interacción de sus átomos o moléculas que se aproximan entre sí hasta solidificarse (desublimación o previa condensación del vapor). Es el caso de la nieve formada a partir del vapor de agua. Si la velocidad delos procesos de solidificación esalta, el ordenamientointerno, yconmayor razón el crecimiento cristalino, será deficiente. Algunas sustancias solidificarán como agregados y por lo tanto sin estructura cristalina (vidrio); semejantes sólidos son amorfos por lo que su estado debe ser considerado más bien como de líquido de elevada viscosidad. Minerales sin estructura cristalina reciben el nombre de mineraloides. Los cuerpos amorfos tienden a cristalizarse; en algunos de ellos la velocidad de transformación es muy baja, en tanto que en otros es tan rápida que se convierte en explosiva. 5.4. ENLACES, ESTRUCTURAS Y ALEACIONES
- 90. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 90 Figura 15. Enlaces. Arriba se ilustra un intercambio de electrones, donde un átomo de cloro Z=17, satisface a un átomo de sodio Z=11. Abajo, una forma de compartir electrones entre átomos de cloro. En ambos casos se forman moléculas. Tomado de la Mineralogía de Dana. La estructura cristalina se mantiene por fuerzas de naturaleza electromagnética, así como los protones sostienen eléctricamente la nube electrónica, intra-atómica. La unión entre átomos es posible por el estado eléctrico de cada átomo constituyente, expresado en su último orbital. El tipo de enlace químico puede ser predominantemente de una de las siguientes formas, las que permiten estados de transición. 5.4.1 Enlace iónico. La falta de electrones en un átomo y el excedente en otro, pueden generar una configuración estable. El catión de sodio, monovalente, y el anión de cloro, monovalente, dan como resultado una configuración estable cuando se comparte el electrón mediante un enlace electrostático. 5.4.2 Enlace covalente. La inestabilidad del anión de cloro, monovalente, hace que el elemento sea altamente reactivo en su estado monoatómico; por lo tanto dos iones de cloro pueden prestarse el servicio uno a uno compartiendo una pareja de electrones para hacerse inertes gracias a un enlace covalente. Este enlace, en el que se comparten electrones, supera enfuerza al iónico, de carácter electrostático. 5.4.3 Enlace metálico. Los metales, átomos cuyos núcleos tienen bajo control sobre los electrones más externos, son conductores de la electricidad debido a su movilidad. Del mismo modo los átomos de los metales pueden sostener enlaces metálicos de intensidad moderada gracias a una nube de electrones que circunda el conjunto. 5.4.4 Estructuras de carbono. En su última órbita, que se satura electrostáticamente con 8 electrones, sólo se encuentran presentes cuatro. En esa segunda nube electrónica es difícil conseguir que el átomo pierda o gane electrones, por lo cual el carbono no se ioniza; prefiere la combinación con un máximo de cuatro átomos compartiendo electrones. No obstante tal limitación, el carbono forma más de un millón de compuestos, si se rodea en forma de tetraedro como el metano. Pero cada átomo, de hidrógeno por ejemplo, puede ser sustituido por otro al cual le falte un electrón, para estabilizarse. Podrá entonces el carbono sustituir 1, 2, 3, ó 4 hidrógenos por flúor, cloro, bromo y yodo con 39 combinaciones distintas. Pero el Carbono puede ligarse consigo mismo paraformar el diamante, el grafito o el carbón vegetal. En el diamantelos átomos de carbono se ordenan tridimensionalmente en tetraedros: cada átomo está rodeado por cuatro compartiendo con cada uno un par de electrones (el suyo y el de él). Figura 16. Arreglos de átomos de carbono. A la izquierda dos capas o láminas de grafito y a la derecha tres formas de empaquetamientos compactos de átomos de carbono. Adaptado del Manual de mineralogía de Dana. En el grafito los átomos se disponen en capas bidimensionales formando anillos de seis átomos, cada uno de ellos con 3 vecinos cercanos (2 de su anillo y uno del otro), por lo que el número de electrones compartidos por átomo es 6, mientras los dos restantes quedan sin compartir (uno de cada átomo); eso sí, su papel es contribuir a la firmeza de los anillos. En el carbón vegetal la sustitución tiende a ser la del grafito y no la del diamante; también existen allí capas de anillos hexagonales pero la extensión de cada arreglo es reducida y por lo tanto el espacio de movilidad de los electrones no apareados también lo es.
- 91. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 91 Los casos anteriores explican la mayor densidad del diamante, su dureza (más átomos y a menor distancia por unidad de volumen), y la propiedad lubricante del grafito, material conductor de la electricidad, de brillo metálico y exfoliación perfecta, gracias a la movilidad de electrones no compartidos sobre un arreglo espacial ineficiente. 5.4.5 Estructuras de silicio. El silicio, con idéntica estructura electrónica a la del carbono y extendida variedad de compuestos, prefiere la unión con átomos no idénticos, como en el carbono, sino con otros que lo hacen más estable, por ejemplo, rodeándose tetraédricamente con oxígeno. En este caso se forma un anión de silicato estable con cuatro valencias negativas. Los cuatro electrones no apareados sirven para que el ion del silicato ligue cationes metálicos. Esta estructura de tetraedros individuales es el grupo de silicatos denominado nesosilicatos. Pero esas cargas (de los 4 electrones) sobre el silicio, pueden considerarse sobre los oxígenos. Si se hace que uno de los oxígenos comparta su electrón con el oxígeno de un tetraedro adyacente, el nuevo ion silicatado tendrá seis electrones disponibles para ligarse con iones metálicos que compensen su carga. Figura 17. Tetraedros de silicio. Compartiendo vértice (iz), compartiendo arista (ce) y compartiendo cara (de). Adaptado del Manual de Mineralogía de Dana. Ese desarrollo general en el cual los tetraedros de silicio-oxígeno se ligan compartiendo átomos de oxígeno en una versión ampliada, puede hacerse por los vértices, para degenerar en anillos (ciclosilicatos) o en cadenas (inosilicatos); por las aristas, degenerando en láminas (filosilicatos), y por las caras, degenerando en volúmenes (tectosilicatos). 5.4.6 Aleaciones. Una masa metálica está constituida por iones metálicos, en los cuales los electrones que sostienen el conjunto transitan sin sujeción a un núcleo específico (enlace metálico). La variedad del metal se da principalmente por la diversidad del elemento ionizado que participa de la masa. El Mercurio, elemento líquido, por lo general forma amalgamas ya que la sustancia resultado de la unión del Mercurio con otros metales es amorfa o es líquida. Las aleaciones, sólidos con estructura cristalina, son factibles entre metales dependiendo del tamaño de sus iones, de la fuerza con que atraigan a los electrones y del número de electrones cedidos por cada metal a la nube comunitaria. Si en sus espacios intra-iónicos participan iones de gran tamaño, éstos permitirán que se deslicen y acomoden iones de pequeño radio, aprovechandolos agujeros paraaumentar ladensidad, resistencia y dureza delamasa. Esel proceso defabricación del acero: se introduce carbono al hierro y a veces otros metales (vanadio, cromo, volframio), caso en el cual se tiene la aleación con mejor resistencia mecánica. Otra forma de aleación se obtiene entre dos iones metálicos, el primero con mejor control sobre los últimos electrones que el ejercido por el segundo. El enlace que predominará entre los iones de ambos elementos emulará el enlace iónico entre cloro y sodio. Esos electrones de baja movilidad harán de la aleación una sustancia mala conductora de la electricidad. Como ejemplo se tiene la aleación entre estaño y magnesio. Los metales, por lo general con tres electrones lejanos en su último nivel, tienen un enlace químico que los tipifica. Si se analiza el zinc que cede dos electrones y el cobre que fácilmente cede uno, uno y otro con estructura diferente, se formará el latón (a veces enriquecido con Fe, Si, Sn, o Al) en una proporción de una parte de zinc por dos de cobre, en la cual se presentarán dos estructuras cristalinas mezcladas que en conjunto le darán características diferentes a la masa final. 5.5. PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES Las propiedades físicas pueden ser generales o específicas. Las generales, propias de los minerales con estructura cristalina, son: - Los minerales forman cristales, esas unidades macroscópicas que representan la cristalización de su estructura atómica. - La forma externa, es función de la estructura cristalina; no obstante, una especie puede mostrar hábitos debidos a variaciones en el número, tamaño y forma de las caras. Las específicas, útiles para la identificación del tipo de mineral, son: - Crucero o Clivaje.
- 92. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 92 - Fractura. - Dureza. - Tenacidad. - Peso específico. - Propiedades ópticas. - Propiedades electromagnéticas. 5.5.1 Crucero o Clivaje. Un mineral no amorfo tiende al crucero o clivaje, cuando por presión, se separe en planos de posición con una geometría definida. Se hablará de exfoliación cuando se generen láminas (la mica), o de partición cuando se originen cubos o prismas (la magnetita). El crucero se califica según su grado, de perfecto, bueno o imperfecto. La mica y el cinabriotienen exfoliación perfecta, pero el berilo yel apatitolatienenmenosdefinida, y la anhidrita no la presenta. Los cristales maclados, fácilmente se separan a lo largo de los planos de composición, produciendo superficies de rotura en forma de partición. La magnetita muestra partición octaédrica, el piroxeno partición básica y el corindón partición romboédrica y la calcopirita, que generalmente se presenta en masas, puede presentarse en cristales que parecen tetraedros. 5.5.2 Fractura. Es el carácter de la superficie de rompimiento que muestra un mineral que no presenta exfoliación o partición, sea el mineral amorfo o cristalino (en el segundo caso la ruptura podrá estar controlada por el crucero del mineral). Según el tipo de superficie (no plana), se hablará de fractura concoidea (en concha) como el vidrio, la pirita y el cuarzo; fibrosa (en astilla) como la plata, el hierro y el cobre nativos; ganchuda (dentada); irregular (desigual) como el oro nativo, etc. 5.5.3 Dureza. Se define como la capacidad que tiene el mineral para rayar o dejarse rayar por otros minerales u objetos; depende de la estructura cristalina, y por lo tanto de la fuerza de enlace químico. La escala de MOHS (1824), de uno a diez, califica la dureza con prototipos, del más blando al más duro así: Tabla 7. Escala de Mohs. Mineral Dureza Composición Sistema Observación Talco 1 Mg3Si4O10(OH)2 Mon Tacto graso, séctil Yeso 2 CaSO4.2H2O Mon Brillo vítreo o sedoso Calcita 3 CaCO3 Rom Fosforescente Fluorita 4 CaF2 Iso Exfoliación octaédrica Apatito 5 Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) Hex Exfoliación mala Ortoclasa 6 KAlSi3O8 Mon Feldespato potásico Cuarzo 7 SiO2 Rom-Hex El más abundante Topacio 8 Al2SiO4(F,OH)2 Ort Exfoliación perfecta Corindón 9 Al2O3 Rom Alterado pasa a mica Diamante 10 C Iso Brillo adamantino Adaptado de R. Brauns. Mineralogía, Labor, 1927 y Cornelius & Cornelis. Manual de mineralogía de DANA, Reverté S. A. 1985. Pero la escala de Mohs es más cualitativa que cuantitativa; de lo contrario el diamante debería estar en 40. Utilizando la escala con éste nuevo concepto, el geólogo se vale de las siguientes herramientas de trabajo para el chequeo de la dureza: la uña tiene 2.5 y raya el talco y el yeso pero no la calcita; la moneda de cobre tiene 3.5, la navaja 5.5 y la lima 6.5; ninguna de las anteriores puede rayar al cuarzo, siendo éste un mineral que raya al vidrio y al acero. Para las perforaciones se usan las siguientes brocas: - En rocas blandas y rocas meteorizadas, son de común uso las brocas de carbono artificial, como son la de silicio de dureza 14.0, la de boro con dureza 19.7 y la de tungsteno con dureza 17.6. - En rocas duras o cristalinas se emplean las brocas de mayor dureza, que son la de diamante Bort de 36.4 y la de diamante carbonado de 42.4. 5.5.4 Tenacidad. Concepto que califica la resistencia cohesiva del mineral a diferentes tipos de esfuerzos; alude a como el mineral se deja romper, desgarrar, moler o doblar. Las clases de tenacidad son: frágil (sí rompe), como la calaverita, la margarita y la pirita; maleable (sí da láminas), como el cobre, la plata y el platino; séctil (sí se deja rebanar), como la acantita y el bismuto; dúctil (sí da hilos), como el oro y el cobre; flexible (sí se deja doblar), como el grafito y la molibdenita; y elástica (sí recupera su forma después de un esfuerzo), como la moscovita, la flogopita y la biotita.
- 93. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 93 5.5.5 Peso específico. Este concepto es diferente al de peso unitario (peso sobre volumen) o a la densidad absoluta (masa sobre volumen). El peso específico se conoce también como gravedad específica. Tabla 8. Peso específico y dureza de algunos minerales. Nombre Composición Sistema Cristalino G D Calaverita AuTe2 Monoclínico 9.35 2 Berilo Be3Al2(Si6O18) Hexagonal 2.65 - 2.80 7 ½ - 8 Cerusita PbCO3 Ortorrómbico 6.55 3 – 3 ½ Cobre Cu Isoclínico 8.90 2 ½ - 3 Grafito C Hexagonal 2.23 1 – 2 Halita NaCl Isoclínico 2.16 2 ½ Magnesita MgCO3 Romboédrico 3-3.2 3 ½ - 5 Datos tomados de Cornelius & Cornelis. Manual de Mineralogía de DANA, Reverté, 1985. Se entiende por peso específico el peso de la muestra sobre el peso del agua a 4 C, cuando de ambas sustancias se contrastan volúmenes iguales. Dicho valor depende de dos parámetros: la clase de átomos y la estructura cristalina. Algunos ejemplos de minerales con su composición, sistema cristalino, peso específico (G) y dureza (D): En caso de materiales porosos (con cualquier cantidad de espacios vacíos) se toman los pesos de la muestra, seca (D), saturada (S) y en suspensión sumergiéndola en agua (F). El peso específico aparente será: Pa = D/(S-F) El peso específico verdadero será: Pv = D/(S-F-A) Siendo A = (S-D), el agua que satura los poros de la muestra. 5.5.6 Propiedades ópticas. Son las que dependen de la luz, como la diafanidad, el brillo, el color, el espectro y la raya. - La diafanidad. Depende de la capacidad refractante del mineral: si la refracción es coherente la muestra será transparente (a las frecuencias que ordenadamente la atraviesan); ejemplo el diamante y el espato de Islandia. Si la onda luminosa que cruza el cuerpo es incoherente, el mineral será translúcido; como ejemplo la baritina. Finalmente, si la luz se refleja o queda absorbida, sin poder cruzar el material, la muestra será opaca; ejemplo la galena. - Brillo. Es el grado de reflexión que experimenta la luz en los cuerpos opacos. Si la reflexión es coherente (la superficie de rebote es pulida), el brillo será máximo (metálico). Si la reflexión es incoherente (la superficie de rebote es rugosa), el brillo será nulo (mate). Figura 18 Reflexión y refracción de una haz luz. A. Reflexión coherente y brillo metálico, B. reflexión incoherente y color mate, C. refracción coherente y diafanidad transparente, D. refracción incoherente y diafanidad translúcida. La luz es un frente de ondas multiespectral. Algunas frecuencias se refractan y otras se reflejan, en uno y otro caso, con diferente nivel de coherencia. Así, el brillo podrá ser: metálico, como en la galena y la pirita; adamantino, en la cerusita y la anglesita; vítreo, en el cuarzo y
- 94. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 94 la turmalina; sedoso, en el yeso fibroso y la serpentina; nacarado, en la superficie de exfoliación del talco; graso, en algunas especies de blenda; resinoso en la blenda y el azufre, y mate, en la acantita, que siendo gris acerada cuando la superficie es fresca, se vuelve gris mate al aire. - Color. Sea el material opaco o transparente, el color depende de la longitud de onda de la luz que llegue al ojo. En los opacos, la luz se absorbe o rebota; pero en otros se da una combinación de refracción-reflexión-dispersión, por frecuencias. Así, los colores pueden variar de claros a oscuros y los tonos, del azul al rojo. Además el color puede ser el propio de la sustancia o el que adquiere aquella en virtud de materias extrañas. Suelen estar entre los primeros los minerales opacos, metálicos y transparentes, por ejemplo, blanco la plata, gris la galena, amarillo el oro, rojo el cobre, amarillo el azufre, rojo el cinabrio, verde la malaquita y azul la azurita. En los segundos, la coloración no es propiedad característica del mineral, porque esta varía extraordinariamente en una misma especia y aún en las distintas partes de un mismo ejemplar. - Espectro. Eslaforma de la descomposición de laluz que se refracta oblicuamente. Cada onda penetra el material con diferente dirección; por la anisotropía algunas pueden reflejarse sobre caras internas del cristal, otras pueden quedar absorbidas y otras pueden atravesarlo. De lo anterior se desprende que el mineral presente irisación, como en ciertos piroxenos y feldespatos y birrefringencia (doble imagen por doble refracción), como en el espato de Islandia. - La raya o huella. Es el color del polvo resultante de frotar o triturar una muestra sobre la superficie de un objeto de porcelana áspera blanca (dureza alrededor de 7), sin hacer mucha presión. Ordinariamente el color de la raya es más claro que el del mineral, y muchas veces de distinto color; así, el oligisto, que es negro, da raya roja, la pirita de hierro amarilla, la produce negra. 5.5.7 Propiedades electromagnéticas. Son las que tienen que ver con la respuesta del mineral a las fuerzas eléctricas y magnéticas. Conductividad eléctrica. Los minerales con enlaces puramente metálicos, como los metales nativos, son excelentes conductores eléctricos; aquellos en los que el enlace es parcialmente metálico y hay pocos electrones móviles, como en algunos sulfuros, son semiconductores. Las cerámicas, los silicatos y los diamantes, por su estructura interna (minerales iónicos o de enlace covalente), son no conductores. La sal no conduce la electricidad porque está compuesta de iones y los iones son fijos, sólo vibran, pero no se desplazan. - La piroelectricidad se produce cuando se desarrollan cargas positivas y negativas en los extremos de un eje cristalino por variación de la temperatura en el mineral, por ejemplo, la turmalina. - La piezoelectricidad se presenta cuando se produce electricidad al presionar un cristal sobre un eje, por ejemplo el cuarzo. - El magnetismo: si con imanes o electroimanes potentes pueden ser o no atraídos ciertos minerales. La magnetita, La pirrotita, la ilmenita y la hematites, son imanes naturales. NOTA: El coltán12 un mineral metálico negro y opaco que es una solución sólida los minerales columbita y tantalita, que se combinan en proporciones no definidas no es una denominación científica que se corresponda con un elemento químico en concreto. Su denominación corresponde a la contracción del nombre de dos minerales que lo conforman: la columbita (COL), óxido de niobio con hierro y manganeso (Fe, Mn) Nb2O6, y la tantalita (TAN), óxido de Tantalio con hierro y manganeso (Fe, Mn)Ta2O6. El coltán, que es relativamente escaso en la naturaleza ha pasado a ser estratégicos para el avance tecnológico, debido a sus aplicaciones en dispositivos electrónicos. El interés de la explotación del coltán se basa fundamentalmente en poder extraer tantalio; por lo tanto, el valor del coltán dependerá del porcentaje de tantalita −normalmente entre un 20 % y un 40 %− y el porcentaje de óxido de tantalio contenido en la tantalita, que puede estar alrededor del 10 % y el 60 %. 5.6. FORMA Y SISTEMAS CRISTALINOS Cuando la sustancia no es amorfa, cristalizará; es decir, tomará forma característica. Las formas de los minerales presentan siete sistemas cristalinos que generan 14 redes espaciales (7 con la geometría de las esquinas y 7 de repetición), tomando lugares interiores del cristal. También algunos minerales tienen la posibilidad de presentar estrías (bandas) o maclas (formas de empotramiento de uno con otro), propias de cada especie. 5.6.1 Los sistemas cristalinos. Los siguientes son las células elementales posibles de los cristales, es decir, los sistemas que dan origen a las 32 clases cristalinas, y estas a su vez, a 230 grupos espaciales según su disposición. Con A, B, C y D se definirán los ángulos y con a, b, c y d los ejes de los cristales.
- 95. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 95 Figura 19. Ejemplos de cristales sistema por sistema. A. Halita y fluorita (cúbico), B. aragonita (Ortorrómbico), C. circón (tetragonal), D. calcita (romboédrico, E. Nefelina y cuarzo (hexagonal), F. calcantita (triclínico), G. elementos del cristal. Por la forma, prismático (A izquierda), piramidal (A derecha), tabular (F), columnar (E). Tomados de Diccionario Rioduero de Geología y Mineralogía. - Cúbico o isométrico. (Forma de dado) sí A = B = C = 90 y a = b = c. En la simetría, 4 ejes ternarios. Ejemplo la halita, la pirita, la fluorita, el oro nativo, etc. - Ortorrómbico. De base rectangular y altura perpendicular a la base; sí A = B = C = 90 y a # b # c. Con 3 ejes de simetría binarios. Ejemplos el olivino, la aragonita, el vitriolo de níquel, la marcasita, etc. - Tetragonal. La base es un cuadrado y la altura es perpendicular a la base; sí A = B = C = 90 y a = b # c. Con 1 eje tetragonal en la simetría. Ejemplo circón, la calcopirita, el rutilo y la pirolusita. - Romboédrico. Llamado también trigonal (formaba parte del hexagonal); sí A = B = C # 90 y a = b = c. Con 1 eje de simetría ternario. Ejemplo la dolomita, la magnesita, la calcita, etc. - Hexagonal. De base hexagonal, con 4 ejes, siendo las 3 de la base iguales; sí A = B = C = 90, D = 120 y a = b = c # d. Con 1 eje hexagonal de simetría. Ejemplo la pirrotina, el berilo, la nefelina, el grafito, etc. - Monoclínico. Con base rectangular y altura perpendicular a un sólo eje; sí A = B = 90 # C y a # b # c. Con 1 eje de simetría binario. Ejemplo la moscovita, la biotita, el yeso, la ortoclasa, etc. - Triclínico. Sí A #B#C #90 ya# b# c. Sistema cristalinosinejesde simetría. Sóloexiste un centrodesimetría. Ejemplo: las plagioclasas, la caolinita, la calcantita, la cianita, etc. 5. 7. MINERALOGIA QUIMICA De acuerdo con la composición química, losminerales pueden ser agrupados en silicatos, óxidos, sulfuros, sulfatos, carbonatos, elementos nativos y otros grupos menores. 5.7.1 Los silicatos. Se subdividen en ferromagnesianos y no ferromagnesianos; se trata de la unión de un catión más el anión SiO-4. Los ferromagnesianos son silicatos de Fe y Mg oscuros y pesados; sobresalen entre ellos la Biotita, una mica negra con raya blanca y laminado débil; la hornblenda, de brillo vítreo, es un tipo de anfíbol verde oscuro y negro y en el clivaje muestra ángulos agudos; la augita, tipo de piroxeno con fractura concóidea, deiguales colores al anterior, peromostrando clivaje enángulos casi rectos; los olivinos, tetraedros simples de estructura granular, color verde olivo y con porcentajes variables de Fe y Mg. Los no ferromagnesianos, por la ausencia de Fe y Mg, son claros y menos densos; entre ellos se incluyen el cuarzo, la moscovita y los feldespatos. Dentro de los feldespatos, se encuentran las plagioclasas, una serie isomorfa que va desde la anortita, feldespato Cálcico, hasta la albita, feldespato Sódico.
- 96. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 96 Otro feldespato es la ortoclasa, un feldespato potásico, monoclínico y de color rosado, blanco o gris. Plagioclasa significa que el mineral rompe oblicuamente y ortoclasa que rompe en ángulo recto. El cuarzo es un tetraedro de silicio-oxígeno (SiO-4) pero químicamente es SiO2. Es duro e incoloro o blanco grisáceo. Entre sus variedades cristalinas, se encuentran el cristal de roca, la amatista, el jaspe, el ágata y el ónice. La moscovita que es la mica blanca bien cementada con exfoliación perfecta y que cristaliza en el sistema monocíclico. Algunos silicatos son: Tabla 9. Ejemplos de silicatos. Mineral Composición Características Cuarzo SiO2 Romboédrico o hexagonal, dureza 7 Anortita Ca(Al2Si2O8) Miembro extremo Ca de las plagioclasas Albita NaAlSi3O8 Miembro extremo Na de las plagioclasas Ortoclasa KalSi3O8 Feldespato potásico de temperatura media Biotita K2(MgFe)6(Si3Al)2O20(OH)4 Mica negra, monoclínica Moscovita KAl2(Si3Al)O10(OH)2 Monoclínica, exfoliación perfecta Olivino (MgFe)2SiO4 Mineral de roca, verde, Ortorrómbico Piroxeno CaMgSi2O6 Grupo mineral de la forma X Y Z2 O6 Hornblenda NaCa2(MgFeAl)5(SiAl)8O22(OH)2 Anfíbol verde a negro Datos tomados de Cornelius & Cornelis. Manual de Mineralogía de DANA, Reverté, 1985. 5.7.2 Los óxidos. Son la unión de un elemento con el oxígeno; se caracterizan por ser menos duros quelos silicatos, pero menos pesados que los sulfuros; en este grupo se encuentran las principales menas (vetas de un metal económicamente explotable) de hierro, magnesio, estaño, cromo y aluminio, entre otros. Los prototipos son: casiterita, corindón, cromita, hematita, magnetita, pirolusita y cromita (tipo de espinela). Algunas de sus características son: Tabla 10. Ejemplos de óxidos. Mineral Composición Características Casiterita SnO2 Dureza 6,0-7,0; color pardo a negro Corindón Al2O3 Dureza 9,0; fractura concóidea Cromita FeCr2O4 Dureza 5,5; brillo submetálico Hematita Fe2O3 Llamada oligisto; más dura que la limolita Magnetita Fe3O4 Dureza 5,5; exfoliación imperfecta Pirolusita MnO2 Dureza 2,2-5,0; gris plomo o negro Datos tomados de Cornelius & Cornelis. Manual de Mineralogía de DANA, Reverté, 1985. 5.7.3 Los sulfuros. Unión de un elemento con azufre; se encuentran allí las menas comercialmente más importantes de hierro, plata, cobre, mercurio, zinc y plomo. Sus prototipos son: pirita, galena, esfalerita, calcosita, marcasita y cinabrio. Algunas características son: Tabla 11. Ejemplos de sulfuros. Mineral Composición Características Pirita FeS2 Color amarillo de latón, dureza 6,0 a 6,5 Galena PbS Peso específico 7,4-7,6 y muy buena exfoliación Esfarelita ZnS Es el mineral de zinc más importante (blenda) Calcosita CuS Peso específico 5,7-5,8; dureza 2,5-3.0 Marcasita FeS2 Pirita blanca de color amarillo verdoso Cinabrio HgS Color rojo escarlata de brillo diamantino Datos tomados de Cornelius & Cornelis. Manual de Mineralogía de DANA, Reverté, 1985. 5.7.4 Los carbonatos. Son la combinación de un elemento más el anión (CO3)-2 prototipos son: la calcita, que es el mineral constituyente de las calizas y los mármoles, y en consecuencia del cemento; su dureza es 3 -mineral blando-; se pone en evidencia porque presenta efervescencia con el HCl oficial (diluido al 10%). La dolomita CaMg(CO3)2, mineral constituyente de la roca dolomía, porque da efervescencia con el HCl fuerte. Finalmente, la malaquita, la cerusita y la magnesita. Algunas características son:
- 97. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 97 Tabla 12. Ejemplos de carbonatos. Mineral Composición Características Calcita CaCO3 Dureza 3 y peso específico 2,6-2,8 Dolomita CaMg(CO3)2 Un carbonato de calcio y magnesio Malaquita Cu2(OH)2CO3 Color verdoso y fractura concóidea Magnesita MgCO3 Carbonato de Mg, peso específico 3,0 Cerusita PbCO3 Mineral de Pb asociado a la galena Datos tomados de Cornelius & Cornelis. Manual de Mineralogía de DANA, Reverté, 1985. 5.7.5 Los sulfatos. Son la combinación de un catión más el anión (SO4)-2, prototipos: la anhidrita, el yeso, la calcantina, la barita y la celestina. Algunas características son: Tabla 13. Ejemplos de sulfatos. Mineral Composición Características Anhidrita Ca(SO4) Incoloro, blanco, gris, rojo o azulado Yeso CaSO4.2H2O Fractura concóidea y dureza 1,5-2,0 Barita BaSO4 Bario predominantemente hidrotermal Calcantina Cu(SO4).5H2O Llamado vitriolo de cobre (azul) Celestina SrSO4 Estroncio originado en fisuras calcáreas Datos tomados de Cornelius & Cornelis. Manual de Mineralogía de DANA, Reverté, 1985. 5.7.6 Grupo de los elementos. Alrededor de una veintena de elementos se encuentran en la naturaleza sin combinar químicamente con otros, aunque en ocasiones se presentan como mezclas homogéneas de dos o más. En general son muy escasos. Entre los metales se destacan el oro, la plata y el cobre y entre los no metales se pueden citar el azufre, el grafito y el diamante. 5.7.7 Grupos menores. Comprende los subgrupos sulfosales, nitratos, buratos, tungstatos, fosfatos, boratos y haluros. Entre ellos se tienen: Los haluros, combinaciones de metales con elementos halógenos como flúor y cloro. Entre ellos están la halita (NaCl), la silvita y la fluorita. Los nitratos y boratos, menos extendidos que los carbonatos, se encuentran en concentraciones locales de depósitos salinos, por ejemplo el bórax y el nitro (salitre). Los fosfatos, cuya mayor parte se halla en forma de apatito (fosfato cálcico con flúor y cloro); los demás son muy raros. 5.8. PARTICIPACION E IMPORTANCIA DE LOS MINERALES Los silicatos más los óxidos constituyen el 75% de la corteza. Los feldespatos de Na, Ca y K, por su parte, conforman el 60% de la corteza, principalmente las plagioclasas (45%), pues son ellas las constituyentes primarias de las rocas ígneas. 5.8.1. Minerales fundamentales. En las rocas ígneas, cuarzo, feldespatos, micas, augita, hornblenda, olivino y óxidos de hierro. En las rocas de metamorfismo regional, actinolita, andalucita, asbesto, clorita, epidota, granate, cianita, hornblenda, serpentina y talco (Mg6 (OH)4(Si8O20)). En las sedimentarias, cuarzo, feldespatos (plagioclasas), caolinita (arcilla), calcita, corindón, dolomita, hematita, yeso, anhidrita y halita. La actinolita es un clinoanfíbol que se presenta en cristales alargados o fibrosos. La andalucita es un silicato frecuente en contactos de granitos con pizarras arcillosas. El asbesto, de fibras duras y rígidas, es una serpentina de múltiples usos. La clorita es un filosilicato que se diferencia de las micas por inelástico. El granate es un nesosilicato cúbico y duro. La cianita es un silicato triclínico que con la andalucita y la sillimanita constituyen un sistema polimorfo. La serpentina es un filosilicato como la clorita que puede ser fibrosa u hojosa. El talco, por su parte, es un filosilicato monoclínico de origen secundario gracias a la alteración de los ferromagnesianos. 5.8.2 Principales menas de minerales. Se entiende por mena un depósito, de un mineral o de varios minerales, en una concentración superior a la media, y en condiciones económicamente explotables. En consecuencia, la mena es la parte mineral aprovechable de una explotación minera. Asociados con los minerales económicamente útiles (minerales de mena) están los minerales de ningún valor comercial (ganga). Los estudios cuidadosos de la paragénesis de ambas mineralizaciones (mena y ganga), junto con el estudio de inclusiones muy pequeñas de fluido hidrotérmico residual (inclusiones fluidas) en granos minerales, permiten dividir los depósitos hidrotermales en función de la temperatura de origen (baja, entre 50 y 150C; intermedia, entre 150 y 400C, y alta, entre 400 y 600C).
- 98. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 98 - Piedras preciosas. Sobresalen el diamante, el rubí, el zafiro y la esmeralda, entre otras. Colombia es famosa por las esmeraldas de Muzo y Chivor. La esmeralda en un berilo coloreado de verde por su contenido en cromo. - Piedras ornamentales. Sobresalen el mármol, las calizas y los granitos. Las dos primeras de suma importancia por su nobleza y baja dureza. La segunda, aunque dura, por su aspecto y resistencia. - Otros usos de los minerales. Como abrasivos, el cuarzo y el diamante. En la cerámica y vidriería, la caolinita y el cuarzo. Como refractarios el grafito y las micas. Como fundentes y en óptica, la calcita y el cuarzo. También el cuarzo en electrónica y las fosforitas como abonos. Tabla 14. Las menas más importantes. Metal Mineral Metal Mineral Aluminio bauxita Manganeso manganita y pirolusita Cromo cromita Oro oro nativo y marmatita Cobre el cobre nativo, calcosina, bornita y calcopirita Plata Argentita Mercurio cinabrio Uranio uraninita y carnotita Estaño casiterita y estannina Platino Esperrilita Hierro hematites y magnetita Plomo galena, cerusita y anglesita Molibdeno Molibdenita Magnesio Magnesita Zinc blenda o esfalerita Níquel Niquelina Titanio Ilmenita Aluminio bauxita Manganeso manganita y pirolusita Cromo cromita Oro oro nativo y marmatita Cobre el cobre nativo, calcosina, bornita y calcopirita Plata Argentita Mercurio cinabrio Uranio uraninita y carnotita Lexis de Mineralogía y Geología, volumen 22, 1983. 5.9. GEOLOGIA ECONOMICA DEL EJE CAFETERO Según el inventario minero de Ingeominas (1972), la región cuenta con 220 explotaciones y depósitos metalíferos y no metalíferos: 124 en Caldas, 60 en el Quindío y 36 en Risaralda. La minería es una actividad que se remonta a la época precolombina, fue importante como motor en la colonización antioqueña, y aún hoy, aunque con excepciones, se desarrolla con características artesanales. En la región las principales ocurrencias son oro, plata, zinc y mercurio, además de otros minerales metálicos y no metálicos que son vitales para el desarrollo de las fuerzas productivas, como calizas, mármol, arcillas y carbón. - Oro y plata. Asociados a cuerpos intrusivos y depósitos aluviales. Como yacimientos de filones, en Caldas, se destacan Marmato y Riosucio, el distrito Manizales-Villamaría y otros yacimientos en Samaná, Florencia yManzanares. En Risaralda laregión de Santa Cecilia- Pueblo Rico; en Quindío no hay áreas de interés. Como aluviones auríferos, están las terrazas del Cauca, los ríos Samaná y Guarinó, en Caldas; Risaralda y San Juan, en Risaralda, y La Vieja y Boquerón, en Quindío. Esta minería se practica básicamente sin control estatal. - Hierro. Se destacan yacimientos del complejo volcánico Ruiz-Tolima, utilizados en la industria del cemento. - Antimonio. Son escasas las ocurrencias en la región. Se conocen manifestaciones en Villamaría (Caldas) y en los alrededores de Salento (Quindío), unas y otras asociadas a rocas metamórficas y metasedimentarias. - Plomo-zinc. Son numerosas las mineralizaciones; se conoce la mina Las Nieblas, y en Caldas, ocurrencias en Samaná y Marquetalia. - Cobre. Manifestaciones numerosas en Caldas y Risaralda, algunas de ellas explotadas antiguamente. - Manganeso. El ambiente de la fosa del Cauca parece favorable, siendo reportadas manifestaciones en San Félix, Viterbo y Apía, sobre rocas sedimentarias del Cretáceo. - Mercurio. Se detecta un cinturón que se extiende de Aranzazu a Salamina; existen manifestaciones en Aguadas (El Pico), sobre la formación Quebradagrande y en las Vegas del río Supía y Guaca, en la desembocadura del río Cambía. - Carbón. El Terciario Carbonífero de Antioquia se extiende a Riosucio, Quinchía y posiblemente Aranzazu. Los mantos anuncian una cuenca intra-montañosa con reservas bituminosas apreciables y con buen poder calorífico.
- 99. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 99 - Asbestos. Se reportan en Neira (Caldas) y Córdoba y Pijao (Quindío), asbestos con fibras de mala calidad asociados a rocas básicas de la falla Romeral. - Caliza-mármol. Sobresalen los yacimientos de Samaná, La Victoria y La Dorada (Caldas); existen numerosas explotaciones como la de Neira (Caldas), Manizales y Pijao (Quindío). Las últimas en forma de lentejones. - Grafito. Asociados a esquistos negros y shales, podrían darse yacimientos; la única ocurrencia conocida está en el norte de Caldas. - Arcillas. Abundantes en el Quindío; en Caldas y Risaralda se explotan niveles que incluyen caolinitas. Los yacimientos más interesantes están en Génova, Calarcá, Quimbaya y Pijao, formados como suelos residuales. La naturaleza detrítica supone largos transportes pero subyacen suelos altamente productivos. - Caolín. Se presentan numerosas ocurrencias en Aguadas, San Félix y Marquetalia (formación Abejorral y Valle Alto). - Talco. En la Felisa (Salamina) asociado a serpentinas de la Falla Romeral. - Azufre. Se han explotado yacimientos asociados a morrenas en el costado norte del nevado del Ruiz. Existe otra ocurrencia interesante en la Laguna del Otún. - Agregados de ríos. Las principales fuentes son los ríos Vieja, Otún, Risaralda, Cauca, Chinchiná y Barragán. Algunas fuentes resultan hoy sobre explotadas, por lo cual se intensifican explotaciones en Cerro Bravo y en macizos rocosos vecinos a los grandes cascos urbanos. - Uranio. Se encuentran anomalías en Irra (Risaralda) y Berlín (Caldas), asociadas las primeras a sedimentos del Cretáceo y las segundas a un intrusivo del Terciario. - Recursos geotérmicos. Los estudios de prefactibilidad de la CHEC permitieron identificar tres zonas anómalas: la Laguna del Otún (Cerro España), la región de Nereidas (Playa Larga) y la región de Cajamarca (El Machín). Hoy se prospecta el potencial del campo de Nereidas, en territorio de Villa María. Para una visión sobre las posibilidades de aprovechamiento de estos recursos de la ecorregión cafetera, y los grandes desafíos socio- ambientales que se deben enfrentar, véanse Plan Minero-Energético de Caldas 2006-2016, elaborado por Gabriel Poveda Ramos. 5.10. DESARROLLO MINERO-ENERGÉTICO DE CALDAS * Ahora que Caldas retoma la senda perdida en el desarrollo hidroenergético con El Edén y Miel II, al declinar la bonanza del oro, carbón y petróleo para la Colombia minera, e iniciar el quinquenio de la infraestructura por las inversiones en curso para carreteras, líneas férreas, aeropuertos y la navegación del Magdalena, veamos las problemáticas y potencialidades de la ecorregión con los desafíos, grandes ventajas y tareas por resolver, para un desarrollo de industrias pesadas destinadas a transformar la riqueza del subsuelo, aprovechando el recurso minero relacionado con el oro de Marmato, las calizas de Victoria, y el manganeso de Apía, haciendo uso de la posición geoestratégica del territorio, del potencial multimodal en La Dorada y de nuestros recursos energéticos. Para entrar en la materia, algo sobre los dos escenarios privilegiados de la ecorregión para implementar industrias químicas de base minera: por el poniente, el Corredor del Cauca entre La Virginia y La Felisa, cuenta con el carbón de la cuenca carbonífera de Antioquia que se extiende hasta Quinchía y Riosucio, pero depende para su viabilidad de un sistema férreo eficiente como medio de transporte y debe resolver su balance deficitario en agua. Y por el naciente, La Dorada, aunque el recurso hidroenergético e hídrico excedentario, y la hidrovía del Magdalena la favorecen, también requeriría del Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41 cruzando la cordillera, para resolver el suministro de materas primas al integrar la Región Andina, y encontrar la salida de productos transformados a la cuenca del Pacífico. Como punto de partida, del trabajo del ilustre Maestro e Investigador Gabriel Poveda Ramos, “Propuesta de un Plan Minero- Industrial de Caldas 2006-2016”, tomaré algunos elementos, donde al citar el “Inventario minero nacional” Ingeominas (2000), advierte sobre la carencia de estudios serios de cuantificación de reservas, y condiciona los proyectos a los costos del transporte y de la energía disponible. Poveda Ramos rescata la existencia de filones de oro que califica de interesantes, en Manizales, Manzanares, Marmato, Riosucio y Supía, y agrega que de las jaguas de los beneficios y de las gangas de las explotaciones de estos y otros lugares, caso Pensilvania y Samaná, se podría obtener apreciables cantidades de sulfuros de zinc, de plomo, de hierro, de cobre, de antimonio y de arsénico, o zinc metálico y sus derivados. Añade que previamente habrá que cuantificar y caracterizar las cantidades de materias primas existentes en las escombreras auríferas y que se generan en las minas, para asegurar suficiencia alimentando una planta de producción de zinc metálico y óxido de plomo.
- 100. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 100 Imagen 27: Mapas Geológico y de Suelos del Departamento de Caldas. Fuente: Ingeominas y Corpocaldas, en http://godues.files.wordpress.com/2012/11/ Sobre el manganeso de Apía y Viterbo, el eminente Investigador también señala que en dicho Inventario no se mencionan estas minas, califica el yacimiento minero-metálico como el más importante de Caldas, y considera su eventual aprovechamiento de mucho interés para el Plan Minero-Industrial. Similarmente, anota que tal compilación del Ingeominas no precisa la existencia de arenas silíceas de alta pureza en cuarzo (SiO2), existentes en Pueblo Rico y el Valle del Cauca, y posiblemente en el distrito minero Riosucio-Supía-
- 101. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 101 Quinchía, las que podrían explotarse y complementarse con otras de Antioquia y Tolima para implementar industrias de transformación, garantizando un proyecto a 20 años para tres importantes productos: silicato de sodio, sílice-gel y carburo de silicio. Adicionalmente y entre los principales prospectos para el Plan Minero de Caldas, el Doctor Gabriel Poveda considera los materiales calcáreos, al anunciar que parece inferirse una inmensa cadena de yacimientos de calizas en el oriente caldense, que parte desde el centro de Tolima y llega al nordeste de Antioquia, cuyos mayores prospectos requieren ser ubicados y aforados, al igual que los existentes en la otra vertiente de la cordillera entre Manizales y Aguadas. Al respecto recomienda un programa para inventariar los yacimientos de caliza y mármol de las dos franjas calcáreas que recorren a Caldas de sur a norte: la de La Victoria-La Dorada-Río La Miel, y la de Neira-Aranzazu-Salamina, aforando su calidad, dispersión y cantidad, para proveer de materias primas en un horizonte de 20 años como mínimo, una industria de carburo y fosfatos fertilizantes que en un plano de mayor nivel de desarrollo daría origen a plantas de acetileno, cianamida, cloruro químicamente puro y cemento. Y de expandirse el corredor férreo del Cauca tal cual lo hemos propuesto, con el tren llegando a Urabá, similarmente, según Gabriel Poveda Ramos, aprovechando la energía de Pescadero Ituango, las plantas que podría implementar Antioquia serían: cobre electrolítico, cianamida cálcica, zinc electrolítico, aluminio en lingotes, corindones artificiales, grafito artificial, bisulfuro de carbono, óxido de magnesio, 8. bióxido de magnesio electrolítico, 9. bióxido de manganeso electrolítico, silicio metálico, germanio metálico, oxígeno y nitrógeno del aire, y aceros inoxidables. [Ref: Gonzalo Duque-Escobar; La Patria. Manizales, 8-12-2014.] 5.11. MINERÍA METÁLICA SÍ, PERO SUSTENTABLE. RESUMEN: Colombia tiene un PIB minero importante, donde el sector metalífero no solo ofrece posibilidades significativas, sino que también enfrenta grandes desafíos. Veamos el contexto: y lo que se puede hacer en el país para sortear los devenires en materia fiscal, prevenir situaciones de enclaves mineros, y evitar conflictos en los que las explotaciones ilegales pasan factura al medio ambiente y a comunidades que sufren desplazamientos y la desaparición de sus líderes Imagen 28. Colombia: Territorios indígenas V.S. Títulos mineros; Zonas de yacimientos mineros; y Minería ilegal V.S. Áreas de interés ambiental. América Latina se ha convertido en destino importante de inversiones para la explotación minera. Junto con la abundancia de minerales, la región ofrece condiciones atractivas para empresas extractivas, lo que explica el crecimiento de las exportaciones de materias primas mineras, que en peso casi se duplicaron en los últimos 20 años. De acuerdo con datos de la Comisión Económica para América Latina y el Caribe -CEPAL, Chile es el principal productor de cobre, Brasil el tercero de hierro, México el mayor productor de plata, y Perú está entre los primeros de plata, cobre, oro y plomo. Además, la región tiene una participación relevante en las reservas mundiales de los principales minerales metálicos. En Latinoamérica, donde la extracción ha aumentado 6 veces entre 1970 y 2017, Brasil, Chile, México y Perú concentran el 85% de las exportaciones de minerales y metales a nivel global; y así se haya ganado participación en las reservas de oro, plomo, níquel, plata y zinc, y se haya perdido en cobre, litio, hierro, estaño, bauxita y alúmina, a nivel mundial cuenta con el 61% de las reservas de litio (Chile 48,2% y Argentina 12,8%). Adicionalmente el flujo de ingresos de inversión extranjera directa IED en minería, se concentró en Chile (40%), Brasil (24%), México (15%) y Colombia (14%). Ahora, así en la producción aurífera el rol de América Latina sea discreto, para entender el caso colombiano, aunque el país aparezca sólo en el puesto 21 como productor del preciado metal, se requiere conocer el contexto regional del sector, ya que entre 2016 y 2019 con 45 toneladas de oro como promedio anual, a nivel de Latinoamérica somos el quinto productor, superados sólo por Perú, Brasil, México y Argentina, lo que significa que contamos con un PIB minero donde el sector metalífero no solo ofrece posibilidades significativas, sino que también enfrenta grandes desafíos.
- 102. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 102 En primer lugar, así como en América Latina y el Caribe las nuevas tecnologías de extracción minera, especialmente las que conllevan cianuro y ácido sulfúrico son las que más afectan territorios y comunidades por el alto impacto sobre recursos vitales como el agua y la biodiversidad, en Colombia con el mercurio en actividades extractivas ilegales ocurre lo mismo; de ahí la represión de las protestas comunitarias ante proyectos mineros que generan conflictos socio-ambientales en América Latina, donde las manifestaciones se enfrentan con represión, criminalización y judicialización de la protesta. Segundo, para advertir las características del subdesarrollo, basta mirar la composición promedio 2015-2017 del valor de las exportaciones de minerales y metales, por grado de elaboración y por regiones, para comprender la vulnerabilidad al deterioro de los términos de intercambio. Para América Latina y Caribe: Productos Primarios (PP) 37%, Productos Semielaborados (PS) 43% y Productos Elaborados (PE) 20%; para África: PP 21%, PS 57% y PE 23%; contrariamente para EE UU y la Unión Europea PP 6 y 3%, PS 43 y 26% y PE 51 y 71%; y para el mundo: PP 9%, PS 38% y PE 53%. Imagen 29. América Latina: áreas de incidencia minera, de inclusión socioambiental en asuntos mineros y de conflictos mineros. UDCA (2018) Y tercero, las fluctuaciones fiscales por la volatilidad de los precios de productos con bajo nivel de transformación en estos países minero-dependientes. Según la CEPAL, los ingresos tributarios y no tributarios por explotación de minerales en lo corrido del siglo variaron dramáticamente, alcanzando mínimos de 0,20% en 2002 y 0,25 en 2016, y máximos de 1,58% en 2007 y de 1,35% en 2011. Como referente, durante el boom de 2007, dichos ingresos en Colombia tuvieron una participación del 0,5% en el PIB, y en el caso de Chile donde las concesiones son regresivas al privilegiar el mercado por sobre la propiedad del Estado, aportaron 8,1% al PIB. Entonces: ¿qué hacer en el país para sortear los devenires en materia fiscal, prevenir situaciones de enclaves mineros, y evitar conflictos en los que las explotaciones ilegales pasan factura al medio ambiente y comunidades que sufren desplazamientos y la desaparición de sus líderes? La respuesta es simple; habrá que fortalecer el Estado para lograr en crecimiento, pero con desarrollo, lo cual exige no sólo una minería legalizada con equidad social y ambientalmente responsable, sino también con valor agregado, y que parta de la gobernanza minera y del respeto de los derechos bioculturales en los territorios. [Ref.: La Patria. Manizales 2020.01.13] 5.12. ANOTACIONES PARA UN CRECIMIENTO PREVISIVO Y CON DESARROLLO RESUMEN: Ahora que la exploración avanza por todos los rincones de la geografía colombiana, obliga a prevenir las consecuencia de una minería extractiva, donde oro e hidrocarburos cobran valor estratégico y son fórmula para movilizar una locomotora clave para el crecimiento económico, pero que requiere operarse sin atropellar comunidades y generar conflictos, sin deteriorar el medio ambiente y el recurso hídrico, y sin comprometer el patrimonio de la nación, si lo que deseamos es el desarrollo. Es que el tema de los enclaves mineros y petroleros ahora que la exploración avanza por todos los rincones de la geografía colombiana, obliga a prevenir la amenaza de devastación de ecosistemas.
- 103. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 103 Imagen 30: Caldas - Biomas y Areas mineras Este título para dos temas relacionados con la minería extractiva en Colombia, objeto de políticas económicas globales que han reprimarizado nuestra economía buscando alimentar el modelo de consumo, pero donde oro e hidrocarburos cobran valor estratégico y son fórmula para movilizar una locomotora clave para el crecimiento económico, aunque requiere operarse sin atropellar comunidades y generar conflictos, sin deteriorar el medio ambiente y el recurso hídrico, y sin comprometer el patrimonio de la nación, si lo que deseamos es el desarrollo. Naturalmente, mientras en el caso del petróleo la situación resulta más homogénea, en la minería del oro, donde existen tres formas de explotación: la industrial, la artesanal y la ilegal, me centraré en la primera por ser fundamental para el asunto del cual me ocupo, cuando la bonanza minera con el brillo del precio del “vil metal” puede opacar el valor fundamental de las aguas, la biodiversidad y la cultura ancestral, en ciertas formas y situaciones. Sabemos que dichos recursos del subsuelo como bienes que le pertenecen a la Nación y solo a ella, por su carácter no renovable que impide hacerlos objeto de una política de agotamiento, al no ser sostenibles deben utilizarse marginalmente y por lo tanto no pueden destinarse en sí para financiar el Plan Nacional de Desarrollo así sea por el Gobierno, puesto que su nivel de explotación debe limitarse a satisfacer los niveles de consumo interno y las necesidades de su legítimo dueño, manteniendo preceptos sociales, ambientales y económicos, y dejando sólo una fracción a las dinámicas exportadoras, para aquellos fines. El tema de los enclaves mineros y petroleros ahora que la exploración avanza por todos los rincones de la geografía colombiana, obliga a prevenir la amenaza de devastación de ecosistemas, en territorios sensibles como San Andrés y las zonas amortiguadoras del páramo en PNNN, en Tolda Fría y La Colosa, e invitar a reflexionar sobre las consecuencias de la minería extractiva en descontrolada expansión animada por el elevado precio del “oro azul” en el caso de nuestro archipiélago cuyos ecosistemas se comprometerían, y del valor económico del oro en áreas de interés ambiental o cultural objeto de mesas de inversionistas, como las que resuelven la suerte de los marmateños y las que comprometen el agua de la ciudad a cambio de insulsas regalías, que para el oro son 1/5 de las que recibe la Nación de las empresas petroleras o 1/3 de las que aplican para el níquel y la sal. Y mientras el precio interno de la gasolina se reajusta al vaivén de los precios internacionales del petróleo, no ocurre lo mismo con las regalías auríferas, afectándose la contraprestación económica que recibe el Estado por la explotación de este recurso natural susceptible de agotarse, por lo que nos preguntamos por qué en el oro donde sólo paga el 4% del valor de la producción en boca de mina o el 6% en oro de aluvión, las multinacionales que en dos años han duplicado y triplicado el valor de sus acciones fruto del “boom” minero que en la década ha elevado 5 veces el valor del oro, objetan la fórmula para el “gana-gana” alegando requerir beneficios adicionales. Igualmente, cuando la explotación petrolera le apunta al millón de barriles día, cuantía que triplica el consumo nacional y consumiría en menos de una década las actuales reservas probadas del país, nos preguntamos si con unas exportaciones que no guardan proporción con nuestros precarios activos petroleros, a pesar de la exploración de nuevos yacimientos no se estaría comprometiendo la vida útil de las refinerías y la seguridad energética de Colombia. Motivado por lo dicho y temiendo el detrimento de nuestro patrimonio, considero conveniente volver a ajustar la legislación ambiental colombiana que fuera ablandada para permear una economía de enclave de tal naturaleza. En virtud de esto recalcaba para mis colegas de la Red de Astronomía de Colombia convocados en Barrancabermeja, a discutir temas como la órbita geoestacionaria y el desarrollo aeroespacial de Colombia, al decirles que todo esto no se compadece con lo que recibimos por un metal no renovable y de elevado precio ni compensa las consecuencias ambientales y sociales de dicha minería, al tiempo que señalaba la necesidad de implementar políticas que le apuesten a la incorporación de valor agregado como soporte para el desarrollo minero, tal cual lo hicimos ayer al constituir Ecopetrol en este emblemático puerto para sentar soberanía sobre el petróleo de Colombia, por ser mejor alternativa esa que la de optar por “entregar la riqueza del subsuelo y mantener indicadores del 70% de pobreza en escenarios como Barbacoas Nariño, Tibú Santander, Orito Putumayo, Cantagallo Bolívar y El Difícil en Ariguaní Magdalena”. * [Ref: La Patria, Manizales, 2110.08.15]
- 104. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 104 Lecturas complementarias Retrospectiva histórica de la minería en Marmato. Anotaciones históricas sobre la minería de este colonial poblado de Colombia, donde se pretende una explotación a cielo abierto cuando está de por medio la voluntad de cientos de familias de etnias mayoritariamente afrodescendientes e indígenas que no han negociado sus raíces culturales. Allí llegan legiones de esclavos africanos cuando los Cartamas fueron exterminados, y luego los ingleses para asegurarse con el oro el pago de los empréstitos de la independencia. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/9141/gonzaloduqueescobar.20129.pdf Anserma puntal del occidente por sus raíces Umbra. A pesar de que la comunidad indígena se creyó extinguida en 1625, existen vestigios de la cultura Umbra aún viva. Tras la ocupación de la tierra de los Umbra, con la colonización antioqueña Ansermaviejo indígena cede paso al moderno poblado, que en el siglo XX consolida una economía cafetera, para un apogeo que llega hasta la década de los 70 cuando se implementa el monocultivo del café. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/10792/gonzaloduqueescobar.201239.pdf Riosucio mestiza e indígena En este municipio caldense fundado a principios del Siglo XIX, el 74 % de la población es de origen indígena. Según el mito fundacional de esta población caldense, célebre por su carnaval bianual, sobre la cerca divisoria que partía el poblado, los párrocos acordaron poner la imagen de un demonio para que recibiera las quejas y reclamos de la plebe, argumentando que sí Dios no había podido unir al pueblo, que lo una el diablo. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/21139/gonzaloduqueescobar.201409.pdf Supía: 475 años bajo la tutela del cerro Tacón. En el Cañón del Cauca, entre Marmato y Riosucio, está Supía, un precioso poblado caldense de 1540 que florece al compás de la minería aurífera durante la Colonia, y cuyos pobladores declaran en 1813 su independencia respecto del dominio español, separándose de la Gobernación de Popayán para anexarse al efímero Estado Libre de Antioquia (1813-1816). Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/52349/Supia475anosbajolatuteladelcerrotacon.pdf Economía colombiana: crisis y retos. Video con un panorama de la economía colombiana en tiempos de pandemia, y retos para la pos-pandemia. Ver en: https://youtu.be/MZs4cgGO7wA *** ENLACES AMBIENTALES Agua como bien público. Agua y clima en el desafío ambiental. Amenaza para la Reserva de Río Blanco en Manizales. Caldas: marco territorial e histórico. Cambio climático y sustentabilidad del territorio. Colombia geoestratégica. Colombia, país de humedales amenazados. Colombia Tropical ¿y el agua qué? Construyendo el territorio UMBRA. Cultura del agua en los ríos urbanos. Degradación del hábitat y gestión ambiental. Desarrollo urbano y huella ecológica. Dinámicas del clima andino colombiano. El desastre del río Mira. El Estado y la función del suelo urbano en Manizales. El futuro de la ciudad: caso Manizales. El territorio caldense: ¿un constructo cultural? Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Cultura del agua en los ríos urbanos. Degradación del hábitat y gestión ambiental. El agua en Colombia: glosas. El agua en la biorregión caldense. El Cuidado de la Casa Común: Agua y Clima. El futuro de la ciudad: caso Manizales. El modelo de ocupación urbano – territorial de Manizales. El ocaso del bosque andino y la selva tropical .El territorio del río Grande de la Magdalena. El siniestro de Mocoa, designio de la imprevisión. Gobernanza forestal para la ecorregión andina. Huracán Iota: tifón que abate a San Andrés. Huracanes y terremotos acechan. Institucionalidad en el Paisaje Cultural Cafetero. Los guetos urbanos o la ciudad amable. Llega el invierno, ¿pero la vulnerabilidad qué? El Cuidado de la Casa Común: Agua y Clima. El territorio caldense, un constructo cultural. El fantasma de la imprevisión. El futuro de la ciudad: caso Manizales. El por qué de los aguaceros en Colombia. El territorio del río Grande de la Magdalena. El volcán y el desastre de Armero. Flujo de agua en el suelo. Guerra o Paz, y disfunciones socio- ambientales en Colombia. Hidro-Ituango: una lectura a la crisis. Huella hídrica en Colombia. La economía azul en la esfera de la producción. La SMP de Manizales en la construcción del territorio. Magdaleneando hasta el Tolima Grande. Manizales, ¿ciudad del agua? Manizales: Foro del Agua 2019. Muelle de Tribugá: ¿es posible el desarrollo sostenible? Nuestras aguas subterráneas. Nuestro frágil patrimonio hídrico. Nuestros bosques de niebla en riesgo. ONG: desarrollo sostenible, gestión del riesgo y cambio climático. Patrimonio hídrico: carencias en la abundancia. Planificación estratégica para la movilidad. Por falta de bosques con el agua al cuello. ¿Qué hacer con la vía al Llano? ¿Réquiem por la Reserva Forestal Protectora de Río Blanco? Ríos urbanos para Manizales. ¿Regresión ambiental en la Reserva de Río Blanco? Riesgos para el agua en la ecorregión cafetera de Colombia. Ríos urbanos para Manizales. ¿Réquiem por la Reserva Forestal Protectora de Río Blanco? Territorio y Región: Caldas en la Ecorregión Cafetera. ¿Un mega-puerto en bahía Málaga? Un país con grandes retos ambientales. Un Plan de Acción para encausar el megaproyecto San José. Urabá frente a los mares de Colombia. Vida y desarrollo para el territorio del Atrato. ...
- 105. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 105 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
- 106. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 106 Volcán Reventador. Ecuador. Volcano.und.nodak.edu MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Cap 06 VULCANISMO GONZALO DUQUE ESCOBAR A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. 6.1. LOS AMBIENTES DE LOS PROCESOS MAGMATICOS El magma es un fundido natural a alta temperatura, de composición silicatada, en el que participan principalmente los 8 elementos más abundantes, con cristales y rocas en suspensión, así como otros gases y volátiles en disolución. Su explosividad está dada por el contenido de volátiles y la viscosidad del fundido. Por su compleja composición química, la cristalización del magma es fraccionada. El magma procede del manto superior, abajo de la corteza profunda, y su doble acción sobre la litosfera es: - Asimilar y fundir la roca encajante (en especial en la zona de transporte profundo). - Intruir la roca encajante creando movimientos telúricos (en especial sobre el área de influencia del reservorio magmático). En el ambiente continental los magmas son ricos en sílice y volátiles; por el primero se hacen viscosos y por ambos explosivos. En este ambiente las rocas derivadas tienen una densidad de 2,4 g/cm3 y un punto de fusión que varía entre 700 y 900C. En el ambiente oceánico los magmas, pobres en sílice y volátiles, resultan ricos en hierro y magnesio; son magmas de gran movilidad y baja explosividad. Las rocas de este ambiente alcanzan densidad de 2,7 g/cm3 y el punto de fusión varía entre 1200 y 2400C. 6.1.2 Contenido de sílice. El porcentaje de sílice en el magma varía desde 35 hasta 75% y los volátiles que participan en él, y que suelen aumentar cuanto más silicatado es el magma, son: H, H2O, CO, Cl, F, CO2, HF, H2, SO2 y H2S. Por tres vías se explica el contenido de sílice en los magmas: contaminación, diferenciación y magma primitivo. - La contaminación. Se produce en la roca encajante de ambiente continental en razón de que la sílice tiene bajo punto de fusión. El magma obtendrá sílice extrayéndolo de la matriz cementante o asimilando rocas de matriz silícea a lo largo de la zona de transporte. - La cristalización fraccionada. Se explica por diferenciación magmática. Conforme se va produciendo el enfriamiento, cristalizan primero los ferromagnesianos y plagioclasas (minerales que demandan poca sílice) quedando como residuo un fundido relativamente enriquecido de sílice, con el cual posteriormente se podrán formar, a las últimas temperaturas, ortoclasa, mica blanca y cuarzo.
- 107. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 107 - El magma primitivo. Los diferentes magmas primogénitos varían de contenido de sílice, según se trate de las series alcalina, toleítica o calcoalcalina; cada una de ellas asociada a una región del manto superior donde se origina. 6.1.3 Procesos magmáticos fundamentales. Los procesos magmáticos son cuatro; los tres primeros dan origen a las rocas volcánicas, y el cuarto a las plutónicas y a las de ambiente hipoabisal: - El efusivo. Caracterizado por la efusión y derramamiento de lava sobre la superficie, para formar mesetas y escudos volcánicos. - El explosivo. Donde se da el lanzamiento con violencia y a gran presión de magma pulverizado y fragmentos de roca; como evidencia de éstos, los conos cineríticos y el estrato-volcán (ej El Tolima), cuando el mecanismo se alterna con el anterior. - El extrusivo. Proceso que explica domos volcánicos por el estrujamiento de magma viscoso, sólido o semisólido, que se exprime a la superficie. Estos edificios volcánicos no poseen cráter (ej. el otero de Sancancio). - El intrusivo. Cuando el magma penetra los pisos del subsuelo para solidificarse en el interior de la corteza y por debajo de la superficie, quedando depósitos en forma mantos, diques, etc. Figura 20. Vulcanismo en zona magmática interplaca. Tomado de ¿Qué es la Tierra?, Takeuchi, Uyeda y Kanamori. 6.2. PARTES DE UN VOLCAN 6.2.1 Nivel macro. El origen del magma está frecuentemente relacionado con la dinámica global de la corteza y el manto terrestre ya que, en general, se origina en los bordes de placas. En las dorsales el magma se forma por descompresión de los materiales del manto superior y a profundidades entre 15 y 30 Km., para dar como resultado rocas básicas como el basalto. En las zonas de subducción el magma se produce grandes profundidades, que alcanzan los 150 Km., gracias a la fusión parcial de la corteza oceánica y/o del manto y la corteza situados por encima, en un proceso que origina rocas predominantemente intermedias como las andesitas. En las zonas de colisión continental, en relación con los procesos de formación de montañas, se produce la fusión parcial de la corteza terrestre, originándose esencialmente rocas ácidas como el granito. Finalmente se dan zonas puntuales de magmatismo al interior de las placas tectónicas explicadas por la existencia de puntos calientes en el manto.
- 108. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 108 Figura 21. Estructura general de un volcán. 1. Edificio, 2. Basamento, 3. Cráter principal, 4. Cráter secundario, 5. Chimenea, 6. Respiradero, 7. Cámara magmática, 8. Derrames laicos, 9. Capas de piroclastos, 11. Cúpula extrusiva. Adaptado de Geología Estructural, V. Belousov. Podemos idealizar así una zona de producción de magma y su zona de transporte hacia la superficie, que es el tránsito del magma en virtud a su estado fluido y a su menor densidad. En la zona de transporte del magma, las rocas son elásticas en profundidad y rígidas hacia la superficie, por lo que el magma inicialmente se desplaza como una onda de expansión térmica hasta alcanzar las fracturas y fallas de las porciones superiores. Por la contaminación de la zona de transporte la fusión de la roca encajante es más difícil y así el vulcanismo trata de atenuarse y emigrar al tiempo a lo largo de la fractura que le sirve de control. El Galeras muestra un vulcanismo, que como también en el caso del Ruiz, ha declinado y emigrado de sur a norte. 6.2.2 Nivel micro. Tenemos la modificación del relieve y alteración del paisaje, sobre la superficie Desde la cámara, donde se preparan las erupciones, periódicamente el material esvertido a través de la chimenea sobrela superficie enforma deerupciones volcánicas; cuando el edificio resulta alto (o también cuando se tapona la chimenea), por el menor esfuerzo del fundido trabajando sobre los costados del volcán, se posibilita la formación de respiraderos laterales. El cráter principal (ej. el Arenas) es la porción terminal de la chimenea por donde se vierten los productos a la superficie, mientras que los extremos finales de los respiraderos reciben el nombre de cráteres parásitos, adventicios o secundarios (ej. la Olleta). 6.2.2.1 Cámara magmática. En la cámara magmática encontramos tres zonas, yendo de los niveles superiores a los inferiores, estas son: Figura 22. Formación de una Caldera: por el vaciado una cámara magmática superficial (arriba), se dan el vacío inferior y el crecimiento en peso del edificio volcánico; así, a la erupción pliniana le sucede el paroxismo volcano-tectónico (abajo). Tomado de Booth y Fitch, La Inestable Tierra.
- 109. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 109 - Epimagma. Parte alta de la cámara magmática donde la presión hidrostática confinante resulta dominada por la presión de gas; por lo tanto el fundido es aquí una espuma porque el magma se ha separado en lava y volátiles. - Piromagma. Parte media de la cámara donde se forman las burbujas que nutren la parte superior, la presión de gas es igual a la presión de carga. Esta es la zona de nucleación del fundido. - Hipomagma. Parte profunda donde la presión de gas está dominada por la presión confinante, y por lo tanto los volátiles están en la fase líquida participando del fundido, es decir, aquí no existe lava sino magma. 6.2.2.2Calderas. (Ver figura 22) Son grandes depresiones circularesu ovaladas; a diferencia del cráter, el diámetro supera su profundidad; es un elemento destructivo del relieve; los hay de cuatro tipos: - De colapso. Llamada estructura vulcano-tectónica, si es el hundimiento a partir de un importante vaciado de una cámara magmática superficial y el consecuente aumento en tamaño y peso del edificio, con lo cual el colapso es inminente, ej., Cerro Bravo y la caldera sobre la cual se construye el Galeras. - Explosivas. La pérdida del edificio, y en su sustitución una depresión, se explica por un paroxismo tras el cual los fragmentos de la estructura se han disipado con violencia, ejemplo, el Machín. - De Erosión. En donde los procesos erosivos son los responsables de la destrucción y pérdida de la acumulación. - De impacto. Depresiones ocasionadas sobre la superficie por la caída impetuosa de meteoros con gran energía. Posteriormente puede surgir una erupción como evento secundario. 6.2.3 Zonas magmáticas. Las zonas magmáticas del planeta se subdividen en zonas magmáticas interplaca y zonas magmáticas intraplaca. 6.2.3.1 Zonas interplaca. Las principales son: - Zonas de dorsal oceánica. Son los bordes constructivos de placas en donde se da la fusión del manto peridotítico hacia basaltos toleíticos u olivínicos; ellos con bajo contenido de K2O y producidos desde profundidades entre 30 y 40 km. Ejemplo, la dorsal media del Atlántico. - Las zonas de rift intercontinentales. Dorsales que nacen; allí el magma del manto se favorece por la contaminación de la corteza; resulta alcalino y variado, con alto contenido de K2O y se le asocia a éste una profundidad entre 50 y 60 km. Por ejemplo, el Mar Rojo. - Zonas de margen continental activo y arcos de islas. Por ejemplo, la zona andina de un lado y la del Caribe y Japón del otro. Todas ellas en los bordes destructivos de placas y sobre las zonas de subducción; aquí la masa que se sumerge es mixta: roca con afinidad a la dorsal, más sedimentos, más una masa peridotítica; por ello el vulcanismo es activo y hay presencia de plutones ácidos; el magma es calcoalcalino y bajo en K2O con profundidad asociada entre 100 y 150 km. - Zonas de fallas transformantes. Son los bordes pasivos de las placas tectónicas. Este magma es tipo brecha con base en peridotita, gabro y basalto; su composición es alcalina (alto en K y Ca) y su origen tiene profundidad del orden de los 50 km. En la figura 23 -I se muestra el desplazamiento de una dorsal a lo largo de una falla transcurrente. Cuando termine el desplazamiento de la dorsal, dicha falla será ya una falla transformante como la de la figura 23 -II. Las placas se continuarán alimentando desde las dorsales pero en la zona de la falla transformante habrá turbulencias generadoras de magma porque el flujo de las placas no es concordante o de serlo muestra diferente velocidad a lado y lado.
- 110. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 110 Figura 23. Desplazamiento transversal de una dorsal (I). Desplazamiento a lo largo de una falla transcurrente; (II). Luego queda la Falla Transformante. Las flechas muestran los movimientos de las placas. Tomado de Las Montañas, R. Fouet y Ch. Pomerol. 6.2.3.2. Zonas intraplaca. Se pueden subdividir en zonas magmáticas sobre placas oceánicas y zonas magmáticas sobre placas continentales. Estas zonas intraplaca son: - Islas oceánicas. (Ambiente oceánico). Estructuras probablemente asociadas a puntos calientes del manto. Se presentan allí todas las series desde la alcalina a la calco-alcalina; como ejemplo Hawai. - Dorsales asísmicas. (Ambiente oceánico). Por ejemplo, las dorsales de Cocos y Carnegie; se presentan allí basaltos toleíticos; se supone que fueron dorsales que no progresaron. Por su estructura se parecen más a las islas oceánicas que a las dorsales. - Diatremas de kimberlita. (Ambiente continental). Son las zonas productoras de diamante, importan por ser muestreadoras del manto y de la corteza inferior. Aparecen sobre escudos del Precámbrico (núcleos más antiguos de los continentes) en forma de diques y mantos. Tienen alto contenido de K2O y profundidad asociada entre 80 y 100 Km. - Complejos anortosíticos. (Ambiente continental). Son batolitos emplazados en escudos del Precámbrico. Allí el magma es subalcalino (rico en cuarzo). Dichas estructuras se asocian a probables paleosubducciones con edades de hasta 2000 años de antigüedad (ambiente continental). Al observar la geometría de los focos sísmicos en Colombia, la zona de subducción anuncia que el plano de Beniof se inclina 45. Se ha sugerido que una variación en el porcentaje de K2O entre las rocas ígneas al norte y al sur del Ruiz se explica por una variación en la inclinación del plano de Beniof. Además se ha propuesto que el Galeras se constituye en un volcán tipo Rift, dada la composición de su magma. 6.3. MECANISMOS ERUPTIVOS DE LOS VOLCANES Se pueden suponer dos modelos, uno estático y otro dinámico, que permitan explicar un proceso tan complejo como el de las erupciones volcánicas. El modelo estático, supuestamente explica el comportamiento más probable de volcanes de ambiente continental, donde son más factibles los magmas viscosos, mientras el dinámico puede identificar mejor el los volcanes oceánicos, de magmas fluidos. 6.3.1 Modelo estático. En la fig. 24, inicialmente (A) es la frontera que separa la lava por arriba del magma por abajo; pero puede despresurizarsela cámaramagmática trasladándose haciaabajo dicha frontera hasta(B); entre(A) y(B) la nueva porción de magma se desgasifica, es decir, cayendo la presión se forman burbujas porque, los volátiles pasan de la fase líquida a la gaseosa; las burbujas fruto de la desgasificación, por menos densas y ayudadas por movimientos convectivos, ascienden hasta la espuma que está por encima de (B), para nutrirla. Si el medio fuera fluido las burbujas ganarían volumen en el ascenso, conforme la presión de confinamiento vaya disminuyendo; pero ello no ocurre porque el medio es viscoso, es decir, los tetraedros de Silicio-Oxígeno que le dan una estructura polimerizadaal magmaloimpiden. Así lasburbujas ascienden singanar volumeny en consecuencia ascienden conenergíadedeformación acumulada.
- 111. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 111 Figura 24. Proceso volcánico por despresurización de su reservorio. El volumen de magma AB se desgasifica. Cuando el volumen de las burbujas de la espuma triplique o cuadruplique el volumen de sus diafragmas, se romperá el equilibrio, reventará la espuma por reacción en cadena y la salida de los gases, impetuosa, romperá el tapón de la cámara y desgarrará la chimenea para lanzar con violencia a la superficie, los diafragmas ya rotos en forma de chorros, coágulos y goteras, acompañados de fragmentos salidos del tapón y la chimenea. Los mecanismos de caída de presión del medio (despresurización), pueden ser dos, de un lado fuerzas de origen tectónico que compriman la cámara y la revienten o que relajen el medio confinante; y fuerzas asociadas a la superposición de ciclos de marea terrestre con períodos de un mes, un año y una década. 6.3.2 Modelo dinámico. Suponga un conducto profundo y a través suyo, una porción de magma en ascenso (ver fig. 25); cuando el magma alcanza el nivel (A) se forman burbujas porque la presión de gas iguala a la presión confinante. (A) es la zona de nucleación; luego entre (A) y (B) las burbujas no podrán ganar volumen por la viscosidad del fundido, aunque la presión vaya disminuyendo durante su ascenso. Figura 25. Proceso volcánico por ascenso de magma. Entre A y B se acumula energía de deformación. En B, el gas presurizado rompe las diafragmas de la espuma formada ven A. El fundido que alcance el nivel (B) va entrando en explosión; (B) es la zona de disrupción, porque justamente la presión en (B) es tan baja que los diafragmas no pueden controlar la presión del gas que encierran. Se da entonces aquí el origen de la pluma eruptiva cuya forma dependerá de la geometría de la boquilla (cráter) y la profundidad de la zona de disrupción. 6.3.3 Tipos de erupción. Las erupciones clásicamente se han denominado así, conforme aumente el coeficiente explosivo de las mismas (porcentaje de la energía total que se convierte en energía cinética). La fisural, consistente en un derrame lávico a lo largo de una fractura de la corteza. En adelante siguen las erupciones de conducto cuyo primer tipo es la hawaiana, una erupción tranquila de coeficiente explosivo despreciable. La tercera será estromboliana donde ya hay lanzamiento de algunos piroclastos en una columna eruptiva de bajo porte.
- 112. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 112 Figura 26. Cuatro tipos de erupciones en vulcanismo subaéreo. A. tipo hawaiana, B. tipo estromboliana, C. tipo subpliniana, D. tipo pliniana. Tomado de Booth y Fitch, La inestable Tierra. Sigue la vulcaniana, cuya columna alcanza los primeros km., que toma su nombre de Vulcano, volcán también del archipiélago de Lipari, Italia (ej. la erupción del Galeras en 1936). Luego vienen dos que toman su nombre de erupciones hechas por el Vesubio: la vesubiana y la pliniana, la segunda más explosiva que la primera gracias a la interacción con aguas freáticas, y en la cual la columna eruptiva supera la decena de km. en altura (la erupción del Ruiz en 1985 es subpliniana). Continúa la peleana en nombre a la erupción de Monte Pelée (1902), caracterizada por nubes ardientes que sin ganar altura se desplazaban lateralmente a varios km. de distancia recorriendo los flancos del volcán; una de ellas destruyó San Pier en Martinica dando muerte a 28000 personas. Cerrará la lista la erupción freato-magmática denominada krakatoana donde el responsable del paroxismo es fundamentalmente el agua que invadiendo fracturas profundas, interfiere el magma en ascenso; pero el agua a 900º C aumenta miles de veces su capacidad expansiva; pero estando confinada el volumen demandado no encuentra espacio, provocándose la colosal explosión. Cuadro 6. Tipos de erupción volcánica. Tipo de Erupción Ejemplo Caracteres-tica principal Otras Caracterís-ticas Fumarólica Erupciones sin magma La erupción aumenta de violencia Solfatara, Italia En general de larga vida, con escape moderado de gas que produce incrustaciones minerales Pequeñas cantidades de ceniza y piscinas de lodo hirviendo De gas Hekla, Islandia 1947 Descarga de gas continua o rítmica Puede preceder una erupción más violenta con descargas de magma
- 113. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 113 Tipo de Erupción Ejemplo Caracteres-tica principal Otras Caracterís-ticas Ultravulcaniana Kilauea, Hawaii, 1924 Expulsión violenta o débil de bloque de lava sólida Estruendo y sismo Flujo basáltico Erupción con magma el magma aumenta en viscosidad La erupción aumenta en violencia Lakagigar, Islandia, 1783 Fuentes de lava y flujos extensos de lava muy fluida Conos diseminados y aplanados, escudos lávicos planos Hawaiana Mauna Loa, Hawaii Fuentes de lava, flujos extendidos y de baja potencia desde los cráteres o fisuras Conos diseminados y aplanados, escudos extensos Estromboliana Stromboli, Italia, Paricutín, Méjico 1943 – 52 Explosiones moderadas de lava viscosa en forma de bombas y cenizas, flujos cortos Conos de cínder Vulcaniana Vulcano, Italia, siglo XIX Explosiones moderadas a violentas de bloques de lava y ceniza; flujos potentes, cortos y escasos Conos de ceniza y bloques Peleana Mt. Pelée, Martinica, 1902 Explosiones moderadas a violentas de bloques de lava y ceniza y nubes ardientes en avalancha Depósitos de ceniza y pómez, domos viscosos extruidos Pliniana Vesubio, 79 dC Krakatoa, 1883 Expulsión extremadamente violenta de cenizas a gran altura. La granulometría de la ceniza varía. Puede estar asociada con el colapso de calderas Lechos de ceniza y piedra pómez Flujo riolítico Katmai, Alaska 1912 Efusiones rápidas y voluminosas de flujos de ceniza caliente desde fisuras o calderas Flujos de ceniza soldada formando ignimbritas Subacuática Capalhinos Azores 1957 Explosiones de ceniza y vapor en agua poco profundas Conos de ceniza y cínder por debajo, lavas almohadilladas Subglaciar Katla, Islandia Erupciones de lava por debajo o dentro del hielo y la nieve que causan inundaciones Flujos de barro, lavas almohadilladas, fragmentos vítreos Enciclopedia de las Ciencias naturales, Nauta, 1984. 6.4. PRODUCTOS Y EFECTOS DE LAS ERUPCIONES 6.4.1 Productos de erupción. Pueden ser productos de caída, flujos piroclásticos, derrames lávicos y otros. - Productos de caída. Son bloques y bombas que surgen como proyectiles de trayectoria balística. Los bloques son rocas preexistentes, partes del tapón o del conducto; las bombas volcánicas, porciones de lava o magma solidificadas en ambiente subaéreo; las más ligeras, por su estructuravesicular, son parte delaespumaque en el medioambienteadquiereforma ovaladay se denominanbombasfusiformes; las densas son porciones de magma que explota en el aire por la salida impetuosa de gases atrapados en continuo cambio de fase; pero éste gas resquebraja la superficie de la bomba dándole una textura por la que se le denomina bomba corteza de pan. Las bombas, son fragmentos de más de 6.5 cm.
- 114. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 114 Figura 27. Plumas eruptivas vertical y de colapso. La viscosidad del magma, condiciona la morfología y distribución de una columna eruptiva. A la izquierda, pluma sostenida característica de volcanes andesíticos, caso El Ruiz y el Tolima. A la derecha, pluma de colapso típica de volcanes dacíticos, caso Cerro Machín y Cerro Bravo. Fuente: insugeo.org.ar Los fragmentos piroclásticos de caída (de piro fuego y clasto pedazo); son trozos decrecientes de magma y lava fragmentados que reciben los siguientes nombres: escoria, lapilli (fragmento piroclástico entre 20 y 5 mm), arena volcánica (hasta 2 mm), ceniza volcánica (<2 mm), y por último polvo volcánico a los fragmentos con dimensiones más precarias, formas veleras y tamaños aerosoles. A partir de los lapilli, los productos menores son transportados por el viento a distancias cada vez mayores conforme disminuyan sus tamaños. En un paisaje volcánico es frecuente encontrar una sucesión de capas con productos de caída. Cuando hay varios focos de emisión respondiendo por una sucesión de capas o eventos, es importante la construcción de curvas que muestren en planta como disminuyen los espesores de cada capa y el diámetro de los fragmentos que la componen. Estas curvas (isópacas e isopletas) permiten asignar a cada evento la fuente que lo origina, pues la distribución de los materiales queda condicionada por la dirección del viento y por la distancia al volcán. - Flujos piroclásticos. Son turbulencias de magma fragmentado, en nubes orientadas cuyo movimiento se debe a energía de expansión termodinámica. Conforme aumente el coeficiente explosivo y por ende la velocidad y violencia de la riada, se clasifican en nube de vapor, flujo piroclástico (propiamente dicho), flujo de ceniza e ignimbrita. En la última viajan bloques de roca hasta de algunos metros y fundidos en su superficie. El flujo de ceniza llamado igneslumita se explica en ocasiones por un derrame de lava, saturado de gases (espumoso), que por el movimiento logra colapsar transformándose en nube ardiente y que luego de depositarse queda con las partículas sinterizadas formando una toba volcánica. Depósitos ignimbríticos se exhiben a lo largo de la vía Ibagué-Armenia en el sector de Cajamarca, anunciando la vigencia e importancia de esta amenaza volcánica asociada al volcán Machín, cuya extensión alcanza las primeras decenas de km. - Derrames lávicos. Son flujos lávicos propiamente dichos, cuyo alcance va de los primeros hasta las decenas de km., según decrezca la viscosidad de la lava. En escudos volcánicos alcanzan decenas de km. de longitud y volúmenes del orden de la fracción hasta los km. cúbicos. - Otros. Como efecto indirecto de las erupciones los flujos de lodo primarios que alcanzan a formar grandes avalanchas explicadas por fusión de hielo, y los flujos de lodo secundarios de menor magnitud formados a causa de la ceniza y la intensa lluvia que acompaña la erupción. El Ruiz ha generado flujos de lodo primarios en las erupciones de 1595, 1845 y 1985. El Machín ha hecho lo propio. 6.4.2 Efectos mundiales de las erupciones. 1915 fue un año sin verano por la actividad del Tambora (Java) y Mayón (Filipinas); además en 1912, por la actividad del monte Katmai de Alaska, se vio cómo la radiación solar recibida por la Tierra disminuyó en un 20% a causa de la ceniza afectando el verano. Desde la erupción del Ruiz en 1985, se mantuvo una emisión de dióxido de azufre superior a las mil toneladas diarias, durante los primeros años. Esto se expresó en lluvia ácida e incremento de descargas eléctricas sobre las cuencas del área de influencia del edificio volcánico. Otro efecto posterior, asociado a la producción del dióxido de carbono de origen volcánico, es el efecto de invernadero. El basamento del Vesubio, rico en calizas, ha favorecido este tipo de emisiones. A gran escala y depositadas las cenizas con el mayor aporte de gases de invernadero sobrevendría un incremento en la temperatura media del planeta. 6.5. MANIFESTACIONES VOLCANICAS 6.5.1 Fumarolas. Agujeros por los que se vierten a la superficie gases volcánicos, pueden ser de tres tipos: las cloruradas que anuncian ambientes de 800a 450C, las ácidas que anuncian ambientes de 450 a 350C y las alcalinas o amoniacales de 250 a 100C. Las segundas están compuestas por vapores de agua, ácido clorhídrico y anhídrido sulfuroso y las terceras por cloruro amónico y ácido
- 115. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 115 sulfhídrico todas se explican por agua meteórica infiltrada hasta la proximidad del reservorio, y en ocasiones pueden estar contaminadas con volátiles magmáticos. 6.5.2 Las emanaciones. Llamadas Sulfataras por tener aportes de gases azufrados (SO2), (HS) y azufre, y Mofetas por aportes de monóxido y bióxido de carbono sobre todo cuando en el basamento volcánico hay calizas. Las fumarolas secas suelen aparecer cerca al cráter y activarse en períodos de actividad, pero alejándose del cráter se hacen cada vez más frías hasta transformarse por regla general en mofetas, a causa de la mayor volatilidad del carbono con relación al azufre y al cloro. 6.5.3 Otras manifestaciones. Son las piscinas y volcanes de lodo si el barro vertido a la superficie es producto de la alteración de las paredes del conducto; los géiseres en donde el vapor hace sus salidas periódicamente y por último los manantiales minerotermales o aguas termales propiamente dichas, donde una porción de agua se considera juvenil; pues mientras un silicato fundido puede contener hasta el 12,5% de agua, una vez cristalizado podrá contener menos del 1,5%. La mayor parte del agua arrojada por un volcán en forma de vapor tiene origen interno y se denomina juvenil. Se denomina volcán activo el que tiene registros históricos, volcán latente el que sin tener registros históricos tiene manifestaciones volcánicas como las anunciadas, e inactivo el que no tiene manifestaciones volcánicas ni registro histórico. Esta clasificación es débil en los dos primeros porque en América la historia parte de 500 años y en Europa de 5000 años. 6.6. LOS VOLCANES COLOMBIANOS Existen vulcanitas y piroclastitas de composición intermedia, predominantes en la mitad sur de la cordillera Central; vulcanitas básicas a ultrabásicas, alcalinas y piroclastitas riolíticas en el sector sur del Valle Superior del Magdalena y Putumayo, y vulcanitas y piroclastitas intermedias a básicas en el sector norte de la cordillera Central. Los límites de las áreas volcánicas, en las que se encuentran conos y calderas, flujos de lava, tefras y lahares, son irregulares y se extienden a ambos lados del eje de la cordillera Central y valle superior del río Magdalena, y en zonas más localizadas de la parte central de la cordillera Occidental en el departamento del Valle del Cauca. No obstante, en Colombia, el Ingeominas ha agrupado los volcanes en tres segmentos: el Segmento donde sobresales el Galeras y el Complejo Volcánico de Cumbal, el Segmento central con volcanes como el Nevado del Huila y el Puracé, y el Segmento norte donde sobresales el Nevado del Ruiz y Cerro Machín. Según las notas del texto Historia de los Terremotos de Colombia, del Padre Jesús Emilio Ramírez, S. J. (1983), modificados en el quinto grupo, los volcanes colombianos se inician en la frontera con el Ecuador y se extienden de sur a norte entre los paralelos 75 y 78 hasta el paralelo de los 6. En ellos se identifican cinco grupos: el primero con los volcanes vecinos al Ecuador que son el Nevado de Cumbal, la Serranía de Colimba, el Chiles y el Cerro Mayasquer. En el segundo están los volcanes alrededor de Túquerres y Pasto que son el Galeras, el Morosurco, los dos Patascoi, el Bordoncillo, el Campanero, el Páramo del Frailejón y el Azufral. El tercer grupo son los volcanes entre Popayán y Pasto como el Cerro Petacas, el Doña Juana, el Cerro de las Ánimas, el Juanoi y el Tajumbina. Estos están sobre la Cordillera Oriental. El cuarto grupo incluye los volcanes de la parte media de la cordillera Central entre el nacimiento del Magdalena y la región de Popayán. Son ellos la Serranía de la Fragua, el Nevado del Huila, la región de Silvia y del río Coquiyó, el Puracé, el Pan de Azúcar y Paletará en la Sierra de Coconucos, y el Sotará. Al norte de Ibagué aparecen en el quinto grupo el Nevado del Tolima, el Machín, el Quindío, Cerro España, Nevado de Santa Isabel, Cisne, Paramillo de Santa Rosa, el Nevado del Ruiz con su cráter Arenas y dos cráteres parásitos (Olleta y Piraña) que se reconocía como Mesa de Herveo, Cerro Bravo y Romeral (ambos con actividad holocena), Tesorito, el Alto de Mellizos, el Cerro Tusa, los Farallones de Valparaiso, y otras estructuras. Según el Padre Ramírez el Ruiz, Tolima, Puracé, Doña Juana, Galeras, Cumbal y Cerro Negro-Mayasquer son volcanes con erupciones históricas o actividad magmática, mientras el Machín, el Huila y el Azufral son volcanes en estado fumarólico. La actividad del complejo volcánico Ruiz-Tolima se puede calificar de moderada. Entre los eventos registrados se destacan erupciones plinianas menores de 2 Km.3 del Tolima (10.000 aC) y el Quindío (9.000 aC), menores de 1 Km.3 del Tolima (1.600 aC) y el Ruiz (1.200 aC y 1.595 dC). La excepción es un flujo piroclástico Holoceno de 5 Km.3 asociado al Machín. Las últimas erupciones prehistóricas, de tipo pliniana y de flujos piroclásticos datadas son del cerro Machín, Cerro Bravo, Tolima y Ruiz (900 dC, 1.250 dC y 1.600 dC). (Según Thouret, Murcia, Salinas y Cantagrel, Ingeominas 1.991). La actividad histórica del Ruiz está representada por los eventos de 1.595 (pliniana), 1.845 (con flujo piroclástico) y 1.985 (subpliniana); todas ellas con importantes flujos de lodo, el mayor de todos el de 1.845 y el menor, el de 1985. Hay un pequeño evento del Tolima cercano al año 1.900. A continuación se presenta un mapa de amenazas potenciales del Ruiz en una retícula de 20 x 20 Km.2. Se señalan las zonas de susceptibilidad alta (A) y moderada (M). A partir del cráter los flujos de lava, con nivel moderado, son probables hacia el norte; los flujos piroclásticos tienen áreas delimitadas y achuradas con puntos, siendo la de mayor riesgo más extensa; los flujos de lodo siguen los cauces de los ríos, hasta encontrar las corrientes del Cauca y del Magdalena, por donde continúan con riesgo moderado. La dirección probable de caída de cenizas se presenta con dos flechas: hacia el Nordeste en las temporadas de invierno (marzo 21 a junio 21 y septiembre 21 a diciembre 21), y al occidente, en las temporadas secas (diciembre 21 a marzo 21 y junio 21 a septiembre 21).
- 116. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 116 Figura 28. Mapa de amenazas potenciales del V. N. del Ruiz Hipótesis de trabajo. (Versión no oficial). La escala es de 20 x 20 km en la retícula. En el centro, el cráter Arenas, con dos pequeños derrames de lava hacia el norte, y en su alrededor dos zonas amenazadas por flujos piroclásticos: amenaza alta y moderada. Desde el cráter y hacia los costados este y oeste, amenaza alta por flujo de lodo sobre el drenaje de las cuencas. En los costados sobre los dos ríos mayores Cauca y Magdalena que drenan de sur a norte, amenaza baja por flujos de lodo. Las dos flechas señalan amenaza por caída de ceniza así. En el período de verano, hacia el occidente y en el de invierno, hacia el noreste. Las manchas oscuras de la izquierda del cráter son Manizales al noroccidente y Pereira al occidente. Armero está ubicado 40 km al este del cráter. Fuente Gonzalo Duque Escobar, Universidad Nacional, Julio de 1986. --- 6.6.1. RIESGO Y AMENAZA VOLCANICA . Principales riesgos volcánicos en zonas de montaña. En zonas de montaña, de ambiente andino, los principales riesgos volcánicos se relacionan con lahares, flujos piroclásticos y caída de cenizas. . Lahares: Las máximas alturas son de 50 metros sobre los cauces, antes de llegar los ríos a los valles de salida. No obstante, por la frecuencia, las alturas a considerar con riesgo son de 10 y 30 metros son, según el mejor o el peor de los casos, posibles y probables. . Blast y flujos piroclásticos en general: estos eventos menos probables, pero igualmente contundentes, exigirían a largo plazo reestudiar y de manera integral alternativas de ruta, y a corto o mediano plazo prever la seguridad de operadores. Se recuerda que, conexos podrían aparecer lahares y sismos los cuales tienen riesgo específico alto y cúmulo bajo. . Ceniza y gases: La exposición prolongada al efecto de la ceniza, es tan importante como la exposición intensa al mismo fenómeno, cuando se trata de la salud de personas con bronquitis crónica, asma y enfermedades cardiopulmonares. La ceniza en abundancia, puede generar trastornos a la producción agropecuaria en la zona de páramo y la lluvia ácida, por aportes de SO2 venido de la columna de vapor, puede acelerar la corrosión al incrementar el Ph de la biosfera en un área igualmente extensa.
- 117. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 117 . La ceniza y el gas generan efectos meteorológicos nocivos como tormentas eléctricas y precipitaciones intensas, dos fenómenos importantes por el riesgo para los sistemas de comunicación, transportes, etc. órdenes de siniestralidad y frecuencia de eventos naturales . FRECUENCIA Meteorito: 1 = alta Erupción: 2 Sismos: 3 Otros[2] A y B: 4 . SINIESTRALIDAD Meteorito: 4 = baja Erupción: 3 Sismos: 2 Otros[2] A y B: 1 . [2]A = Movimiento masal en Zona montañosa. B = Inundación por creciente en valles. . Factores de amenaza volcánica: Probabilidad, tipo, intensidad y extensión del evento, condiciones geológicas y de entorno. . Factores de riego volcánico: Nivel de amenaza, medidas de protección, grado de vulnerabilidad, vida y bienes expuestos. . Factores que definen el estilo eruptivo de un volcán Características de la cámara y del magma. Contactos magmático-hidrotermales. Estructura y morfología del volcán. Intensidad de procesos exógenos y endógenos. . DESASTRES POR EVENTOS VOLCANICOS . Fenómeno, volcán (año) y muertes causadas Lava de 3/4 Km3, Etna (1609), 20.000 víctimas Flujo piroclástico de 1 Km3, Monte Pelado (1902), 30.000 víctimas Lahar de 1/10 Km3, Ruíz (1985), 23.000 víctimas Ceniza y gas (efecto posterior p. e. hambre), Grieta Laki (1783), 10.000 víctimas . Consideraciones para el riesgo volcánico A Previsión a corto plazo (proceso magmático). Monitoreo volcánico. Modelo eruptivo. B Previsión general (mapas de riesgo). Historia y prehistoria eruptivas. Evolución e historia estructural. . Tipo de controles: (No incluye efectos atmosféricos ni de largo plazo). Erupción: drenar el cráter (Kelud de Java). Ceniza: Remoción (techos y vías) filtros (respiración, motores). Lava: Bombardeo (Etna) Barreras (Hawaii) Refrigeración (Vestmannaejar). Flujo piroclástico: Evacuación (Taal, Filipinas, 1745). Flujo de lodo primario (deshielo): Evacuación. Flujo de lodo secundario (precipitación): Barreras (Sakurajima). . Utilidad de la previsión general Períodos de calma: planes de ocupación del suelo y de exposición al riesgo. Períodos de crisis: planes de defensa civil y de administración de recursos. .
- 118. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 118 Instrumentos de prevención Cartas de riesgo y educación básica. Monitoreo volcánico y planes de emergencia. Medidas de Defensa Civil y Organización comunitaria. . Categorías de métodos defensivos Barreras y construcciones resistentes. Sistemas de alarma y control. Refugios para evento sorpresivo. Zonas de evacuación (pronóstico anticipado). . Construcción y planificación en zona de riesgo Uso restrictivo y del suelo y movilidad de bienes. Seguridad ignífuga e inclinación de techos. Resistencia mecánica y disipación de energía. . Seguro de riesgo por erupción . A. Criterios de Asegurabilidad Cálculo de prima (riesgo local). Sector de responsabilidad (riesgo de cúmulo o total). . B. Alcance de la cobertura Tipo de cobertura. Participación del asegurado. Límite de indemnización. Exclusión de riesgos específicos. . C. Tasación del riesgo Prima de recargo de incertidumbre. . Zonificación según la probabilidad distribución y nivel de amenazas. . Se puede calcular el Factor de Prima Técnica FPT anual, mediante la siguiente expresión, a partir de la capacidad destructiva del evento, de su cubrimiento espacial y de su período de recurrencia expresado en años, así: F.P.T./anual = (% daño x % área afectada)/período en años Imagen 31.: Escenarios de amenaza volcánica: En la figura, el área del volcán afectada por cenizas NN es el 30% del área potencialmente amenazada MM, para un evento típico con un determinado período de retorno, y su grado de siniestralidad disminuye con los espesores señalados (2m, 1m y 1/2 m). Igualmente se pueden considerar los efectos de los flujos de lodo en el drenaje A, B, C y D. Fuente propia.
- 119. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 119 . CLASIFICACION DEL RIESGO (I) VOLCANICO . POSIBLE CONTROL . Lahares = Duda. Flujo piroclástico = No. Blast = No. Cenizas = No. Gas = Si. Lava = Duda . — RIESGO LOCAL . El Riesgo local se relaciona con la frecuencia y siniestralidad, es de interés para fijar la prima de un seguro y para los particulares. Niveles, así: 1 = agravado, 2 = mediano, 3 = moderado, 4 = reducido, 5 = bajo, 6 = muy bajo – Lahares= 2. Flujo piroclástico = 4. Blast= 6. Cenizas= 5. Gas = 4. Lava= 1 – — RIESGO DE CUMULO . El Riesgo de cúmulo se relaciona con la extensión y siniestralidad del evento, es de interés para el valor del reaseguro (sector de responsabilidad), y para las autoridades de los Comités de emergencia. Niveles, así: 1 = agravado, 2 = mediano, 3 = moderado, 4 = reducido, 5 = bajo, 6 = muy bajo. . Lahares = 4. Flujo piroclástico = 3. Blast = 1. Cenizas = 2. Gas = 5. Lava = 5. . — CLASIFICACION DEL RIESGO (II) VOLCANICO . FRECUENCIA POR SIGLO (# casos) . Lahares = 1 – 10. Flujo piroclástico = 1 – 5. Blast = 1 – 3. Cenizas = 1 – 5. Gas = 1 – 5. Lava = 10 – 100 — . AREA AFECTADA (en Km2) . Lahares 10 – 100. Flujo piroclástico = 1 – 10. Blast = < de 15.000. Cenizas = < de 1 millón. Gas = 1.000 Lava = 1 – 10 — SINIESTRALIDAD ESPERADA (%) . Lahares = 50 – 100. Flujo piroclástico = 70 – 100. Blast = 70 – 100. Cenizas = < de 10. Gas = 1. Lava = 20 – 100. . Nota: Blast: erupción lateral dirigida de ángulo bajo. Lahar: flujos de lodo que generalmente acompañan las erupciones volcánicas. Flujo piroclástico: nube ardiente o riada a alta temperatura constituida por una mezcla de gases, vapor, cenizas y otros materiales volcánicos. 6.7. INTIMIDADES DEL RUIZ PARA UN EXAMEN DE LA AMENAZA VOLCÁNICA RESUMEN: Sí lo normal del Ruiz como volcán activo es erupcionar, parece sensato esperar eventos cuyo alcance espacial se aproxime a las previsiones señaladas en su mapa de amenazas, dado que la erupción del 13 de noviembre de 1985 apenas alcanzó un volumen de 1/10 de kilómetro cúbico, cuantía ínfima en comparación con los eventos históricos de 1595 y 1845 donde el volumen de magma superó entre 10 y 20 veces esa magnitud. En el contexto de la crisis del volcán Nevado del Ruiz del 23 de febrero de 2011, fenómeno que suele repetirse en un volcán en estado pre-eruptivo tras reportarse la ocurrencia de sismos volcánico-tectónicos, salida de gases y deformaciones, aunque el Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Manizales aclare que el nivel energético de la actividad sísmica resulte inferior a los alcanzados en las crisis de los meses posteriores a la erupción de 1985, vale la pena reflexionar sobre la amenaza volcánica, para revisar la gestión del riesgo en Caldas y Tolima.
- 120. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 120 Imagen 32: Lahares asociados al V. N. del Ruiz, de 1595, 1845 y 1985, en Armero. Mojica, Jairo and Brieva, Jorge and Villarroel, Carlos and Colmenares, Fabio and Moreno, Manuel (2012). Fuente: Exordio de una tragedia volcánica. Para empezar, la natural inquietud que despierta la notica respaldada por la enorme columna de vapor visible desde Manizales, hace palpable su diferencia con lo que ocurría durante la coyuntura pre eruptiva de 1985 cuando despertaba el “león dormido”, posiblemente gracias al reducido nivel de incertidumbre sobre lo que pueda ocurrir ahora, a la experiencia acumulada por la comunidad científica, y al nivel de apropiación del conocimiento por parte de los actores sociales del territorio y su confianza en el Observatorio Vulcanológico de esta ciudad. Cuando se reconoce que lo normal para un volcán no extinto donde alternan estados “Off y On” tras largos períodos de calma, al llegar los tiempos de actividad para el Ruiz lo normal es que se presenten crisis con este tipo de señales geofísicas y emisiones del cráter Arenas, tal cual ocurrió en 2002 y 2010. Se supone que estos ciclos característicos de cada volcán, finalmente responden a factores como la estructura interna cambiante y clase de magma, y a su ambiente geológico y evolución de los procesos vulcano-tectónicos, asuntos que en el caso del Ruiz se investigan y monitorean desde varios frentes para satisfacer la demanda para atender las amenazas geológicas y el desarrollo de la geotermia. El Ruiz a pesar de haber entrado en estado “On” hace 26 años, no ha concluido esta fase para entrar a su estado “Off”. Al respecto, en un mapa de la conquista que muestra los primeros poblados del Magdalena Centro aparecen además de Mariquita (1551), escritos tal cual los nombres de “Vitoria” donde supuestamente quedaba la histórica población de Victoria (1553) y “Bolcán” adonde está el Volcán Nevado del Ruiz. Así que, habiéndose producido la erupción en 1595, también se infiere una actividad pre eruptiva décadas antes del paroxismo, por la presencia de una columna que emerge entre los glaciares para anunciar a distancia un volcán en lo alto de la Cordillera Central. Entonces, si lo normal del Ruiz como volcán activo es erupcionar, parece sensato esperar eventos cuyo alcance espacial se aproxime a las previsiones señaladas en su mapa de amenazas, dado que la erupción del 13 de noviembre de 1985 apenas alcanzó un volumen de 1/10 de kilómetro cúbico, cuantía ínfima en comparación con los eventos históricos de 1595 y 1845 donde el volumen de magma superó entre 10 y 20 veces esa magnitud. Pero esto con flujos de lodo mayores a los de 1985, para los cuales el riesgo actual ya no resulta tan determinante gracias a la preservación de los usos del suelo previniendo la ocupación conflictiva en el escenario de Armero y a lo largo de las vaguadas de los ríos afectados hace 26 años. De paso, se recuerda que en 1985 la magnitud de los lahares estimados en cien millones de metros cúbicos, se incrementó por los deshielos dada la fusión de glaciares ocasionada por riadas gasopiroclásticas y vertimiento de piroclastos: allí agua y sólidos participaron casi por partes iguales, para conformar flujos de lodo como los que arrasaron Armero, donde se vertieron 60 millones de metros cúbicos sobre 30 kilómetros cuadrados. La emisión de cenizas que suele afectar las rutas aéreas, sólo alcanzan a tener impacto en el caso de erupciones importantes por la turbiedad de las aguas y zonas de pastoreo de las cuencas que drenan desde el volcán, por los costados en que la columna de ceniza resulta desplazada por la dirección del viento dominante. Entre tanto, la comunidad que ha debido prepararse durante lustros, podrá guardar la calma para proceder con seguridad acatando las medidas de previsión frente a la amenaza volcánica, siguiendo las instrucciones de los Comités de Emergencia quienes interpretan las evaluaciones científicas de los miembros de nuestro Observatorio Vulcanológico, grupo humano del cual varios integrantes han perdido la vida en actividades al servicio de la comunidad, en el Ruiz y el Galeras. De ahí la importancia de no bajar la guardia en tiempos de crisis, para ajustar la preparación de las comunidades expuestas a los diferentes eventos probables, y verificar la ocupación de las zonas de amenaza sobre los 10 primeros kilómetros del entorno del volcán y las vaguadas de los ríos Gualí, Azufrado, Lagunillas, Molinos, Rioclaro-Chinchiná y Recio, para ver si en el largo plazo persisten las medidas de defensa civil y ordenamiento del territorio, asuntos clave para la mitigación del riesgo en el área de influencia del volcán. Y
- 121. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 121 como prueba de que el esfuerzo fructifica, en la erupción del Nevado del Huila de noviembre de 2008, se logró evacuar un centenar de personas expuestas a dos avalanchas que destruyeron por lo menos cinco puentes del río Páez. [Ref. La Patria, Manizales, 2011-03-19] --- 6.8. EL RUIZ CONTINÚA DANDO SEÑALES… Imagen 33. Pequeña erupción en el Volcán Nevado del Ruiz. Archivo particular www.eltiempo.com Un sismo ocurrido el viernes 7 de octubre a las 15:34 hora local asociado al volcán Nevado del Ruiz y con magnitud 4,2 en la escala de Richter, según el Servicio Geológico Colombiano, fue sentido en Manizales, Chinchiná y Villamaría (Caldas), en Herveo, Vistahermosa y Murillo ( Tolima), y en Santa Rosa, Dosquebradas y Pereira (Risaralda). Aunque el evento ocurrido a tan solo 5,4 kilómetros de profundidad y con epicentro 4,4 km al norte del cráter, necesariamente no es erupción inminente, dada su naturaleza volcanotectónica al estar asociado a fracturamiento de rocas dentro del edifico volcánico, sí obliga a mantener las previsiones a que da lugar el estado de alerta amarillo. Igualmente en Febrero 6 del presente año alas 20:39 también se había presentado otro sismo de similar naturaleza con 3,6 de magnitud en el Volcán Nevado del Ruiz, a una profundidad de 4,9 kilómetros, que fue sentido por los habitantes en el área de influencia del volcán, razón por la cual se recomendó estar atentos a la evolución de los procesos. Mientras la Unidad de Gestión del Riesgo de Manizales realizó un recorrido por diferentes puntos de la ciudad sin advertir incidentes por el temblor, las autoridades de Caldas y Tolima han recomendado mantener el estado de alerta correspondiente al citado nivel III de amenaza, de conformidad con las dinámicas del fenómeno volcánico. Si lo normal en un volcán activo como el Ruiz que sigue en actividad emitiendo pulsos de cenizas y gases, es erupcionar, también parece sensato esperar eventos cuyo alcance espacial se aproxime a las previsiones señaladas en su mapa de amenazas, para prevenir desastres como el ocasionado con la erupción del 13 de noviembre de 1985, cuando desapareció Armero. Entre tanto, la comunidad que recuerda la citada tragedia, conocedora del eficiente desempeño de los miembros del Observatorio Vulcanológico y quien ha estado preparándose durante lustros, guarda la calma y continúa presta a acatar las medidas de previsión, y a seguir las instrucciones de los Comités de Emergencia. A pesar de los eventos históricos de 1595 y 1845, y de los efectos destructivos de los flujos de lodo del 13 de noviembre de 1985, el riesgo actual ya no resulta ser tan determinante, gracias a la preservación de los usos del suelo previniendo la ocupación conflictiva a lo largo de las vaguadas de los ríos afectados hace 30 años, y a la existencia del Sistema Nacional para la Gestión del Riesgo de Desastres. Prehistoria Geológica En el Pleistoceno, hace 1,8 millones de años, según Jean-Claude Thouret; Armando Murcia y Rosalba Salinas, tienen lugar las primeras erupciones, que corresponden al período ancestral que dura entre 0,8 a 1,0 millones de años, en el que se forma un complejo de grandes estratovolcanes que colapsan, quedando calderas de entre 5 y 10 km de diámetro. Continúa el período antiguo que dura entre 0,8 a 0,2 millones de años, en el que se desarrolla un nuevo complejo de grandes estratovolcanes que incluyen lo que era entonces el Ruiz, el Tolima, el Quindío, y el Santa Isabel; luego entre hace 0,2 y 0,15 millones de años, una vez más se formaron calderas explosivas en sus cumbres. Finalmente, según dichos investigadores, entra el periodo presente hace aproximadamente 150.000 años, en el que se desarrolla el actual edificio volcánico a través del emplazamiento de domos andesíticos y dacíticos, en medio de las viejas calderas. Según Ingeominas, durante los últimos 11.000 años, el Ruiz ha tenido cerca de 12 etapas eruptivas con múltiples corrimientos de tierra, flujos piroclásticos y lahares, en las que se ha dado la destrucción parcial de los domos de la cima. Las erupciones importantes datadas por radiocarbono concluido el Holoceno y ya en el Antropoceno, son del 6660 a. C., 1245 a.C±150 años, cerca del 850 a. C. y 200 a.C±100 años, así como del 350 d.C±300 años y 675 d.C±50 años. * Ref: Revista Eje 21. Manizales, 216/10/8.
- 122. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 122 --- 6.9- EL RUIZ, AMERITA MEDIDAS DE PREVENCIÓN Y NO PÁNICO Imagen 34: Tercera versión del Mapa de Amenaza Volcánica del Volcán Nevado Ruiz. Fuente: http://www2.sgc.gov.co/Manizales/Imagenes/Mapas-de-Amenaza/VNR/v3_img/Mapa_de_Amenaza_v3-2015-50.aspx El Nevado del Ruiz a pesar de persistir en estado de amenaza latente de erupción, tiene su propia historia geológica; al igual que Sancancio, es el Ruiz una estructura vulcanogénica contemporánea al cerro tutelar de la ciudad con una edad inferior a los dos millones de años, y por lo tanto de similar origen, aunque alcanzaron niveles de desarrollo opuestos: a diferencia de Sancancio, un domo volcánico fruto de una porción de magma que se extruye a la superficie a causa de las mismas fuerzas tectónicas que otrora levantaron la colina de Chipre formando el Escarpe de la Francia, la evolución del Ruiz ha sido en sumo grado catastrófica y dinámica: los cráteres La Olleta y La Piraña, con ochenta mil a cien mil años de antigüedad revelan parte de esa historia. De otro lado, habitamos el segmento volcánico más septentrional de los Andes, y aunque poco sabemos de las corrientes humanas migratorias asiáticas que hace 12 o 14 mil años entraron por el estrecho de Bering, pasaron por Colombia y bajaron hasta la Patagonia, sí conocemos de dicho período algo de la actividad del Ruiz, por las capas de cenizas volcánicas y otras evidencias geológicas que a modo e huellas dejaron las erupciones ocurridas en los últimos 11 mil años: según los investigadores del Ingeominas, el Ruiz en esa época tuvo cerca de 12 etapas eruptivas con múltiples eventos, como corrimientos de tierra, flujos piroclásticos y lahares, además de la destrucción parcial de los domos de la cima. Y en lo que más nos debe competir, sabemos también de las erupciones históricas de 1595, 1845 y 1985, repitiéndose donde se destruye Armero. A diferencia de lo ocurrido hace más de tres décadas con Armero, el Estado Colombiano consciente de la necesidad de mitigar el riesgo por la amenaza volcánica, y de implementar la gestión del riesgo frente a otras amenazas como sismos y eventos hidrogeológicos y climáticos, además de crear el Observatorio Vulcanológico de Manizales, la Red Sismológica Nacional de Colombia y la Oficina Nacional para la Atención de Emergencias del Departamento Administrativo de la Presidencia de la República, a través de sus diferentes instituciones ha logrado consolidar a la fecha un Sistema Nacional de Atención y Prevención de Desastres de gran capacidad y proyección. No obstante, tras la tragedia que dejó este año 669 víctimas mortales el terremoto en Ecuador, evento con de 7,8 grados de magnitud ocurrido el pasado 16 de Abril, y que fue sentido desde Perú hasta el sur occidente de Colombia; y luego, con las sacudidas de los pasados días consecuencia del sismo de origen volcánico del 9 de octubre sentido en Manizales, cuya ocurrencia se ha relacionado con las frecuentes emisiones de ceniza del Ruiz que llegan a la ciudad, a pesar de la seguridad que se ofrece tras generarse oportunamente la necesaria activación de los protocolos de asistencia sobre el área de influencia del volcán, y de conocerse el carácter sólo local de los sismos volcánicos,continúa la natural inquietud de la población por la incertidumbre de los acontecimientos. Aunque sabemos de la imposibilidad de predecir eventos de comportamiento errático, no obstante sí se puede prever con algún acierto una erupción de importancia, tal cual lo hizo Ingeominas en el Volcán del Huila el año 2007 cuando logró anticipar la ocurrencia de flujos de lodo catastróficos asociados a la erupción de dicho volcán nevado, pese a las naturales limitaciones que imponen la ciencia y la tecnología, permitiendo dar alerta a varios miles de habitantes de las poblaciones rivereñas de Belalcázar, Inzá y Tesalia que se aseguraron en la parte alta de la montaña la madrugada del 18 de abril, poniéndose a salvo de avalanchas comparables a las del Páez causadas por el fatídico Sismo de 1994 que había dejado unos 1100 muertos. Contrario a lo que ocurrió en 1985 con el Ruiz, cuando los flujos de lodo por el Gualí, Río Claro, Lagunillas y Azufrado alcanzaron poblados como Armero, Mariquita y Chinchiná causando la muerte a unos 25 mil habitantes, además de causar la pérdida de ganados y propiedades arrasadas por dichas riadas que igualmente destruyeron carreteras, puentes y anegaron tierras de cultivos, hoy por fortuna las zonas de amenaza severa no están ocupadas, la gestión del riesgo se ha institucionalizado, se tiene como
- 123. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 123 garantía el eficiente servicio de monitoreo volcánico, y se sabe con relativa certeza del nivel de severidad, alcance y clase de las amenazas que podemos y debemos atender. [REVISTA EJE 21. Manizales, 2016/410/17] 6.10. CERRO BRAVO, TRAS TRESCIENTOS AÑOS DE CALMA VOLCÁNICA Imagen 35: Volcan Cerro Bravo Colombia - Amenaza Flujos Piroclasticos CRET del Tolima. Alberto Núñez T. Fuente, Mapa de Amenazas de Cerro Bravo, Ingeominas (1999). Sobre el eje cordillerano al norte de Tolima, en jurisdicción de Herveo aparece Cerro Bravo, una reciente estructura del segmento volcánico más septentrional de los Andes sudamericanos, con 4000 metros de altitud y cuya edad se remonta a tan solo unos cincuenta mil años, según Ingeominas, lo que también se infiere, entre otros elementos que lo diferencian del edificio volcánico del Ruiz, por la presencia de lavas más recientes a juzgar por la morfología fresca de las estructuras petrificadas, anunciando que no fueron afectadas por los procesos erosivos del modelado de los hielos en la última glaciación, cuando estos cubrieron cerca de 800 kilómetros del Complejo Volcánico Ruiz-Tolima. Aunque no existen registros históricos (anotaciones), los investigadores le han asignado a este estrato-volcán erupciones explosivas de características similares a las del Vesubio ocurrida en el año 79 de nuestra era y narrada por Plinio el joven- en la que se destruyen Pompeya y Herculano- cuyas fechas estimadas por radiocarbono con errores de entre 150 y 75 años, son de los años 1720, 1330, 1050 y 750. Las evidencias de estas erupciones violentas, que parecen sucederse cada cuatro siglos y de los cuales Cerro Bravo lleva unos tres en reposo, son varios de los estratos que conforman las capas de nuestros suelos sobre la geografía circundante de Cerro Bravo, dispersos sobre un radio que supera ampliamente las decenas de kilómetros medidos a partir del Cráter. Aunque las erupciones del Ruiz y del Cerro Bravo tienen en común un carácter explosivo, mientras las del Ruiz han sido de nivel moderado bajo con presencia de columna eruptiva preferiblemente vertical sostenida (salvo la de 1845), las de Cerro Bravo ya mencionadas han mostrado un nivel moderado alto y con un mayor nivel de dispersión, lo que se explica por lavas más viscosas propiciando columnas eruptivas de colapso. En ambos casos, las manifestaciones violentas se acompañan de grandes volúmenes de gas volcánico y ceniza, con fragmentos de pómez cuya expulsión a gran velocidad y temperatura forma las citadas columnas eruptivas, de las cuales pueden surgir riadas gaso-piroclásticas a alta temperatura, acompañadas de tormentas eléctricas y de lluvias torrenciales generadoras de flujos de lodo, así Cerro Bravo no tenga glaciares. La imagen que ilustra esta nota es el mapa con una de las amenazas potenciales de Cerro Bravo, el de las nubes ardientes, juiciosamente elaborado por los científicos del Observatorio Vulcanológico de Manizales adscrito al Ingeominas, entidad que también ha establecido centros similares para la vigilancia de los segmentos volcánicos vecinos al Huila y al Galeras, donde igualmente existen varios sistemas activos y comunidades vulnerables habitando sus territorios, que por estar en riesgo deben aplicar la información de dichos mapas en el ordenamiento territorial, y la del monitoreo volcánico en la administración de las eventuales crisis eruptivas, dado que ambas actividades las viene abordando esta prestigiosa Institución, así la mayoría de los volcanes estén en reposo temporal, como ocurre con Cerro Bravo. Solo que dado el período típico y la incertidumbre en su estimación, habrá que tomar en serio esta amenaza.
- 124. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 124 De conformidad con el mapa y la información suministrada para el mismo, entre las amenazas volcánicas de Cerro Bravo, habrá que contemplar, además de caída de ceniza volcánica, flujos de lodo por los ríos Aguacatal afluente del Gualí y por el río Perrillo afluente del Guarinó, llegando con pocos metros de espesor hasta el Magdalena; además de los flujos piroclásticos que podrían superar los 10 kilómetros de extensión avanzando por dichos drenajes e incluso por las cabeceras del Rio Blanco y del Guacaica, vecinos a Manizales de conformidad con el mapa anexo, consecuencia ello de una erupción importante en volumen dado que la columna eruptiva de dicho volcán, por su mayor coeficiente explosivo en comparación con el Ruiz y el Tolima, tiende al colapso como también lo haría una erupción del Cerro Machín vecino a Cajamarca. Para información del lector, mientras Herveo está localizado a 14,2 km, el centro de Manizales se encuentra ubicado a 25 km y la Enea a 20 km, de Cerro Bravo. [Revista Eje 21. Manizales, 215-05-24] 6.10. TANTO TEMBLOR: ¿QUÉ PASA? I Imagen 36. Casquete del Nevado del Huila: el área glaciar forma parte de las territorialidades del resguardo Wila del pueblo Nasa y de los municipios de Páez (Cauca), Teruel (Huila) y Planadas (Tolima). Fotografías: Der. Martín Roca 2008; Izq. Ideam. Desde el sismo de magnitud 5,4 del sábado 26 de enero de 2019, asociado con el Nevado del Huila, se han presentado más de 8.500 eventos; el más fuerte, del lunes 28 en la tarde, se sintió especialmente en el centro y suroccidente del país. La vigilancia de este complejo volcánico impone desafíos como la optimización de estrategias para la gestión del riesgo. Enero ha sido un mes movido en Colombia, y no solo por los acontecimientos de la actualidad nacional e internacional, sino porque la tierra se ha estremecido tanto que ya enera preocupación. Por ejemplo el lunes 21 tembló en el Nevado del Ruiz, y desde el 26 se han presentado cientos de sismos en el del Huila. Aunque se trata de movimientos asociados con enjambres volcánicos, con pocos eventos de magnitud suficiente para ser percibidoen ciudades ubicadas aalguna distancia, también se han presentadotemblores asociados confallas geológicas, como el del 22, en la Mesa de los Santos (Santander) –segundo nido sísmico del mundo después de la región del Hindú Kush (Afganistán)– y el del 28 en Casanare. Laescala deRichter al medir lamagnitudde unsismo, nosdaaconocer laenergíaliberadaenel hipocentroofoco, ubicadoaunaprofundidad dada en interior de la tierra donde se roduce la fractura o ruptura de las rocas. Dicha energía que se propaga mediante ondas sísmicas, de conformidad con la magnitud y profundidad puede tener a mayor o menor alcance para ser percibidos. Mientras a gran profundidad las rocas pueden almacenar mayor energía y generar terremotos que se pueden sentir a gran distancia, en el caso de los volcanes los sismos por ser superficiales, no sólo suelen ser de baja magnitud, sino que parte de su energía se libera en la superficie, con lo cual resulta limitado su alcance salvo cuando algunos eventos del enjambre superan los 5 km de profundidad y 5 grados de magnitud, tal cual ha ocurrido con los eventos del 26 y 28 de enero pasado en el Huila. Por la juventud de sus montañas, los Andes son una zona de actividad vulcano-tectónica, ya que del Paleozoico al reciente estas han estado sometidas a procesos orogénicos, es decir a movimientos rápidos horizontales, responsables de su formación. Su geología se relaciona con el denominado “cinturón de Fuego del Pacífico”, que en Colombia se expresa con tres cordilleras, que además de sus segmentos volcánicos: el del Galeras, el del Huila y el del Ruiz –con unos 15 volcanes activos o potencialmente activos hoy–, sus corredores de fallas geológicas han ocasionado grandes sismos como los de Cúcuta (1875), Popayán (1983) Páez (1994) y Quindío (1999). Aunque los sismos y las erupciones volcánicas no se pueden predecir como los eclipses, sí se pueden pronosticar señalando espacialmente el tipo de eventos probables con su alcance. En Colombia nueve de cada diez personas habitan en zonas de amenaza sísmica, pero el riesgo no los abriga por igual, teniendo en cuenta que los terremotos suelen ser intensos en la costa Pacífica y el suroccidente de Colombia. Además, es importante considerar que el 35 % de los colombianos vive en zonas de amenaza sísmica alta y el 20 % en zonas con algún grado de amenaza volcánica.
- 125. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 125 Una hoja de vida con potencial destructivo Con 5.365 msnm, el Nevado del Huila es el volcán activo de mayor altura de los Andes olombianos. Su cubierta glaciar –en proceso de desglaciación– alcanza los 13 km2. Su primera erupción histórica fue una pequeña explosión ocurrida a mediados del siglo XVI, entre los años 1550 y 1560. A diferencia de los volcanes hawaianos, caracterizados por derrames fluidos de lava, el del Huila es explosivo y suele presentar lanzamiento violento y a gran presión de magma pulverizado y fragmentos de roca. Desde 2007 este complejo volcánico cuenta con una segunda versión del mapa de amenazas a escala 1:100.000, en el que, salvo las avalanchas, los demás eventos contemplados de severidad con nivel de amenaza alta no superan los 10 km de alcance. Las amenazas de mayor probabilidad de ocurrencia, además de los lahares (flujos de escombros y flujos de lodo), son los flujos piroclásticos originados en el Pico Central, que descendiendo del glaciar por los ríos Páez y Símbola pueden alcanzar escenarios como la Represa de Betania –a 45 minutos de Neiva, capital del Huila–. Así mismo se encuentran los flujos de lava de hasta 3 km de recorrido, con espesores de pocas decenas de metros, y la caída de piroclastos, bloques y bombas volcánicas que forman acumulaciones de decímetros a metros de espesor en los primeros 5 km. En marzo de 2007, el Nevado del Huila, con sus fumarolas incidiendo en el casquete glaciar y niveles altos de actividad, dio señales de una erupciónimportantequedesembocóenun eventopremonitoriolamadrugadadel 18deabril, produciendounpequeñolahar ydos erupciones que generaron avalanchas en sus dos vertientes. Dicho evento afectó las poblaciones de Belalcázar e Inzá, en el Cauca, y Tesalia, en el Huila, entre otras. En noviembre de 2008, tras la permanente emanación de gases y cenizas acompañada con fuerte olor a azufre, una erupción explosiva acompañada de deshielo provocó una nueva avalancha por el río Páez, con efectos catastróficos. Aunque la gestión participativa del riesgo permitió la exitosa y oportuna evacuación de 12.000 personas, se registraron 1.500 damnificados y cerca de 10 víctimas mortales, un balance optimista si se tiene en cuenta que el fenómeno arrasó tres puentes vehiculares y nueve peatonales, y dejó 120 casas semidestruidas. En octubre de 2009 nuevamente se registró una emisión continua de cenizas, que transportadas por el viento cayeron sobre 17 municipios, entre ellos Santander de Quilichao, y llegaron a Cali. Señales del volcán Cuando un volcán activo está apagado, la alarma es verde; cuando se prende, el color pasa a amarillo anunciando que el volcán entra en actividad; si la actividad aumenta con señales que advierten probabilidad de erupción, el color es naranja; y si se prevé erupción inminente, el color pasa a rojo. Para el efecto, los vulcanólogos pueden no solo evaluar los cambios morfológicos y los incrementos de emisiones que presente un volcán, sino también su actividad sísmica específica. Los sismos volcánicos pueden ser: 1) volcanotectónicos, cuando el movimiento y presión de los fluidos genera el fracturamiento de las rocas, 2) de largo periodo, cuando se producen eventos de baja frecuencia relacionados con resonancia por cambios de presión en los fluidos que penetran conductos o grietas, 3) tremor volcánico, caracterizado por una oscilación persistente asociada con el movimiento de un fluido. Si se genera una onda continua, se habla de un tremor armónico, pero si se presenta un cambio dramático en la frecuencia y la amplitud, se trata de un tremor espasmódico. La vigilancia del Nevado del Huila –localizado en la cordillera Central de Colombia, que pertenece al segmento central de volcanes encomendado al Observatorio Vulcanológico de Popayán– impone desafíos como el de contribuir a la gestión del riesgo volcánico y resolver las vicisitudes que traen las eventuales crisis volcánicas, con el imperativo de un enorme potencial de amenaza, para lo cual la importante información científica aportada por el Servicio Geológico Colombiano ha venido funcionando oportunamente dentro de las naturales limitaciones que imponen la ciencia y la tecnología. A diferencia de lo sucedido en Armero, donde la primera causa del desastre ocurrido en 1985 fue la inexistencia de una institucionalidad relacionada con la gestión integral del riesgo, hoy, tras las experiencias que dejó el terremoto del Quindío hace 20 años y el fenómeno de La Niña en 2010-2011 y que obligó al reasentamiento de poblados como Gramalote, Colombia ha consolidado el Sistema Nacional de Gestión del Riesgo de Desastres, con el cual además de atender los desastres y de ocuparse de las fases de reconstrucción, también trabaja en la prevención del riesgo y cuenta con el Fondo Nacional de Calamidades. ... Fuente: U.N. Periódico. Bogotá. 2019-01—30. Lecturas complementarias Manizales frente a la coyuntura volcánica. Resumen: Esta nota señala las amenazas volcánicas más probables que debe atender Manizales, donde equivocadamente se piensa en sismos intensos que a 30 km del volcán se atenúan, y entonces las evacuaciones no proceden, máxime cuando dependiendo de la dirección del viento lo procedente es resguardarse para proteger los ojos y las vías respiratorias de las cenizas, en un escenario oscuro y turbio, con descargas eléctricas y lluvias intensas consecuencia de la erupción, en el que las cenizas podrían bloquear las vías, afectar los motores de combustión e interrumpir el fluido eléctrico y las tele-comunicaciones. See more at: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/9391/gonzaloduqueescobar.201215.pdf Sismos y volcanes en el Eje Cafetero: Caso Manizales. El Ruiz es un volcán activo en estado ON, que según investigadores del Instituto Colombiano de Geología y Minería (Ingeominas), registra alrededor de 12 etapas eruptivas en los últimos 11 mil años. Pero también, dada la presencia de fuentes sísmicas activas con registro de eventos recientes de magnitud superior a seis casos Romeral y a siete en la Zona de Subducción, asecha la amenaza sísmica, lo que obliga atender las medidas de previsión y prevención correspondientes, según los riesgos a que está expuesta la población en cada caso. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/9615/gonzaloduqueescobar.201220.pdf
- 126. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 126 En el Volcán Nevado del Huila: incertidumbre y éxodo Se trata de un volcán compuesto de naturaleza andesítica-dacítica, y por lo tanto de explosividad intermedia alta, con un manto glaciar de 13 km2, que se constituye en factor de amenaza. En el área se localiza el Parque Arqueológico de Tierra dentro, una zona que fue habitada por sociedades agrícolas anteriores al año 1000 d.C., de características culturales similares a las de San Agustín. Tras los daños causados por dos avalanchas ocurridas con la erupción del 18-04-2007, la crisis volcánica continúa. Las poblaciones más afectadas han sido Belalcázar e Inzá en el departamento del Cauca, y Tesalia en el del Huila. La ocurrencia de flujos de lodo catastróficos ocurrida la madrugada del pasado 18 de abril, y comparable al conocido evento ocasionado por un sismo en 1994 con epicentro cercano al volcán y que dejó unos 1.100 muertos, ha llamado la atención esta vez, porque no se han presentado víctimas humanas mortales, gracias a la capacidad de una comunidad indígena y a los beneficios pedagógicos y materiales de la reconstrucción que se hizo después del desastre por el sismo del Páez. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/3170/exodo-huila.pdf Antes que La Colosa a galerizar Cajamarca. A los 25 años del desastre de Armero asociado a la erupción del Volcán Nevado del Ruiz, Colombia ha tenido avances, pero igualmente enfrenta retos como la amenaza volcánica del Cerro Machín, que gravita fuertemente en poblados como Cajamarca y otros más del Tolima: ¿qué hacer y cómo hacerlo? Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/70223/gonzaloduqueescobar.201025.pdf La economía en la era del conocimiento. Gracias al progreso tecnológico, y en particular a al advenimiento de una nueva revolución tecnológica, la economía ha venido evolucionado hacia una nueva economía basada en el conocimiento, en un escenario donde, además de los la globalización económica acompañada de cambios en la estructura económica y en la estructura del empleo, también inciden la globalización de las tendencias ambientales y las determinantes sociales culturales. Veamos en nuestro caso, inicialmente algo sobre las revoluciones tecnológicas, para luego entrar al tema, a través de la economía verde, naranja y azul.. Ver en: https://godues.wordpress.com/2020/11/23/la-economia-en-la-era-del-conocimiento/ .. ENLACES GEOAMBIENTALES *** ACECHA EL NIÑO FORTALECIDO POR EL CALENTAMIENTO GLOBAL. ACUERDO CLIMÁTICO: AVANCE NECESARIO PERO INSUFICIENTE. AGUA Y CLIMA EN EL DESAFÍO AMBIENTAL. APRENDIZAJES EN PROCESOS PARTICIPATIVOS DE RECONVERSIÓN PRODUCTIVA CAMBIO CLIMÁTICO Y PASIVOS AMBIENTALES DEL MODELO URBANO. CASO RÍO BLANCO EN II ENCUENTRO DE PAISAJES LATINOAMERICANOS. CIENCIAS NATURALES Y CTS. CLIMA ANDINO Y PROBLEMÁTICA AMBIENTAL. CLIMA, DEFORESTACIÓN Y CORRUPCIÓN. CLIMA EXTREMO, DESASTRES Y REFUGIADOS. CONSTRUYENDO EL TERRITORIO UMBRA. CURSO DE CAPACITACIÓN UN-SMP PARA EL CIDEAMA. DESARROLLO URBANO Y HUELLA ECOLÓGICA. EJE CAFETERO: CAMBIO CLIMÁTICO Y VULNERABILIDAD TERRITORIAL. EL INESTABLE CLIMA Y LA CRISIS DEL AGUA. EL PAISAJE CULTURAL CAFETERO. EL RÍO CAUCA Y EL DESARROLLO DE LA REGIÓN. EL RÍO GRANDE, SU ECOSISTEMA Y LA HIDROVÍA. EL TERRITORIO CALDENSE: ¿UN CONSTRUCTO CULTURAL? EL TERRITORIO DEL RÍO GRANDE DE LA MAGDALENA. EL TORTUOSO CAMINO DE LOS ACUERDOS CLIMÁTICOS. FISIOGRAFÍA Y GEODINÁMICA DE LOS ANDES DE COLOMBIA GIRASOLES EMBLEMÁTICOS PARA LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL DE CALDAS. GEOTECNIA PARA EL TRÓPICO ANDINO. .GESTIÓN DEL PATRIMONIO NATURAL EN COLOMBIA. GEOMECÁNICA DE LAS LADERAS DE MANIZALES. GESTIÓN DEL RIESGO NATURAL Y EL CASO DE COLOMBIA. HURACANES Y TERREMOTOS ACECHAN. INGENIERÍA, INCERTIDUMBRE Y ÉTICA. MANIZALES: EL FUTURO DE LA CIUDAD. MANIZALES: FORO DEL AGUA 2019. MANIZALES: UN DIÁLOGO CON SU TERRITORIO. MINERÍA METÁLICA SÍ, PERO SUSTENTABLE. LA CÁTÁSTROFE DEL EJE CAFETERO EN UN PAÍS SIN MEMORIA. LA ENCRUCIJADA AMBIENTAL DE MANIZALES. LA GESTIÓN DEL RIESGO. PAISAJE Y REGIÓN EN LA TIERRA DEL CAFÉ. PLAN DE ORDENACIÓN Y MANEJO DE LA CUENCA DEL RÍO CAMPOALEGRE: FASE PROSPECTIVA PLAN DE ORDENACIÓN Y MANEJO AMBIENTAL CUENCA DEL RÍO GUARINÓ: FASE PROSPECTIVA PLAN DE ACCIÓN CENTENARIO SMP MANIZALES: UN DIÁLOGO CON EL TERRITORIO. PLANEACIÓN PREVENTIVA Y CULTURA DE ADAPTACIÓN AMBIENTAL. PRESERVACIÓN AMBIENTAL E HÍDRICA EN EL Y PCC. RIESGO EN ZONAS DE MONTAÑA POR LADERAS INESTABLES Y AMENAZA VOLCÁNICA. SISMOS Y VOLCANES EN EL EJE CAFETERO. TANTO TEMBLOR ¿QUÉ PASA? TERRITORIO Y REGIÓN: CALDAS EN LA ECORREGIÓN CAFETERA. VULNERABILIDAD DE LAS LADERAS DE MANIZALES. VULNERABILIDAD DE RÍO BLANCO FRENTE A LA EXPANSIÓN URBANA.
- 127. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 127 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
- 128. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 128 7.1. GENERALIDADES Son el fruto de la solidificación del magma, fragmentado o compacto, sobre o en el interior de la corteza terrestre. Esas temperaturas de cristalización oscilan así: para los magmas riolíticos 1000 C, para los andesíticos 1150 C y para los basálticos 1250 C. La composición mineralógica promedio de las rocas ígneas es: 59% feldespatos, 12% cuarzo, 17% anfíboles y piroxenos, 4% micas y 8% otros minerales. Por el volumen en la corteza, las rocas ígneas representan el 95% contra el 5% de las sedimentarias, aunque estas últimas exhiben mayor afloramiento. La acción del magma resulta ser la asimilación y fusión de la roca encajante o el fracturamiento y la intrusión de dicha roca. Al fluir a través de ella genera movimientos telúricos por la presión de los gases magmáticos o por la presión del magma mismo. 7.2. ASPECTOS FUNDAMENTALES 7.2.1 Serie de Bowen Define el orden de separación de los silicatos en un magma que se enfría y por un proceso que transcurre en dos líneasindependientes, unacontinua, yotradiscontinuaquesedesarrollanalavez(ver Cuadro-7). Enlapartefinal, cristalizanlosfeldespatos alcalinos, la moscovita y el cuarzo. Las reacciones continuas se inicial con el feldespato cálcico (anortita) y terminan con el sódico (albita), mientras las discontinuas empiezan con los olivinos, continúan con los clinopiroxenos y ortopiroxenos, luego con la hornblenda y finalmente con la biotita. Frentes de lava del V N del Ruiz. Colombia. Carlos E. Escobar P MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Cap 07 ROCAS IGNEAS GONZALO DUQUE ESCOBAR A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
- 129. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 129 Cuadro 7. Serie de reacciones de Bowen. Variación de minerales y su composición durante la cristalización de un magma. Tomado del Manual de Mineralogía de Dana. Según Bowen, con el enfriamiento del magma aparecen primero los ferromagnesianos y plagioclasas y por último el cuarzo; los ferromagnesianos lo harán en el siguiente orden con base en cambios estructurales: por formación de tetraedros individuales aparece el olivino; por formación de cadenas de tetraedros, la augita; por formación de cadenas dobles y a partir de las cadenas simples anteriores, la Hornblenda, y por la unión de láminas de cadenas dobles, la biotita. Contemporáneamente los iones de calcio van siendo sustituidos por iones de sodio, pues ambos elementos tienen radios compatibles, con lo que las plagioclasas evolucionarán en una serie continua, desde la anortita hasta la albita. Posteriormente se formarán el feldespato potásico, la moscovita y por último el cuarzo y las soluciones acuosas, a la menor temperatura. Enseña Bowen que los primeros minerales formados son los primeros que se meteorizan y los últimos en cristalizar (micas, ortoclasa y cuarzo) son los más resistentes al intemperismo. 7.2.2 Temperatura. La temperatura de cristalización aumenta con la profundidad, por ejemplo el basalto cristaliza a 1250 C al nivel del mar o a 1450 C a 30 km. de profundidad, esto pone en evidencia que la presión no parece ejercer gran influencia sobre la temperatura de fusión pues a una presión de 8000 atmósferas correspondientes a 30 Km. de profundidad el punto de fusión varía poco, y su efecto es menor cuando existen volátiles retenidos en el magma, cuyo efecto es contrario al de la presión; la temperatura de cristalización también varía con la composición química del magma, por ejemplo, en la superficie para el magma riolítico es 1000 C contra 1250 C del basalto. 7.2.3 Segregación magmática. De un magma se pueden separar cuatro productos diferentes, a saber: - Los sulfuros líquidos, que requieren un magma rico en azufre y son sólo parcialmente miscibles durante el enfriamiento. - Los silicatos y óxidos comunes, que originan rocas ígneas ordinarias. - Los componentes gaseosos que escapan arrastrando hacia las paredes ciertos componentes magmáticos. - La porción residual líquida, rica en volátiles y fuente de las pegmatitas y menas. Los mecanismos de segregación son: la miscibilidad limitada, la cristalización fraccionada, la diferencia en concentración y la difusión y convección. La miscibilidad limitada explica la separación del magma en el estado líquido, fenómeno que según se ha comprobado experimentalmente, no existente para rocas ordinarias y sí entre sulfuros y silicatos comunes. La cristalización fraccionada se evidencia al observar y analizar las rocas ígneas, de conformidad con la serie de Bowen, a partir de un magma basáltico. Cabe aquí el mecanismo de segregación magmática a través de una cristalización fraccionada, ya por asentamiento de cristales formados ya por escurrimiento del magma líquido. La diferencia en concentración debida a la asimilación de las rocas intruidas,
- 130. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 130 realmente ocurre a gran profundidad, cuando la composición de la segunda es favorable a la reacción (no se trata de metamorfismo de contacto). La difusión y convección han sido estudiadas como posible manera para la diferenciación magmática. En relación con la convección, según Soret, los componentes de una solución próxima a saturarse tienden a acumularse en las partes más frías que están en equilibrio, resultando la concentración inversamente proporcional a la temperatura absoluta. 7.2.4 Textura. La textura de una roca alude al tamaño, forma, distribución, densidad y disposición de los granos. La textura de la roca ígnea, por depender de la velocidad de enfriamiento, es también función de la profundidad de cristalización del magma. En general si se puede afirmar que las rocas con minerales de tamaños heterogéneos son más resistentes que las de tamaños homogéneos. Las rocas de textura granular son más resistentes que aquéllas que presentan minerales laminares (micas) y fibrosos alineados (anfíboles). Si la roca es plutónica, los minerales son resistentes y entrabados y su fallamiento a la acción de los esfuerzos se presenta progresivo porque la resistencia de sus componentes varía. Figura 28. Ambientes de formación y texturas. A la izquierda se ilustran los ambientes de formación de las rocas ígneas y a la derecha las texturas de las rocas en cada ambiente. Adaptado de Leet y Judson Si la roca es volcánica, los poros disminuirán su resistencia y rigidez, pero ganará plasticidad. La textura de la roca ígnea, por depender de la velocidad de enfriamiento, es también función de la profundidad de cristalización. En general si se puede afirmar que las rocas con minerales de tamaños heterogéneos son más resistentes que las de tamaños homogéneos. Las rocas de textura granular son más resistentes que aquéllas que presentan minerales laminares (micas) y fibrosos alineados (anfíboles). Si la roca es plutónica, los minerales son resistentes y entrabados y su fallamiento a la acción de los esfuerzos se presenta progresivo porque la resistencia de sus componentes varía. Si la roca es volcánica, los poros disminuirán su resistencia y rigidez, pero ganará plasticidad. En general se puede decir que las características ingenieriles más primordiales de las rocas ígneas son su alta resistencia, isotropía, rigidez, fragilidad, densidad, y texturaentrabada, mientraslosinconvenientes deestasrocassonel diaclasamientoylaalterabilidaddesusminerales. La textura granular se denomina holocristalina por estar constituida totalmente por cristales, y puede ser equigranular si todos los cristales tienen casi el mismo tamaño, que generalmente varía entre 2 y 10 mm. Por regla general estas rocas ígneas son isotrópicas pues los minerales están entramados y dispuestos al azar.
- 131. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 131 Aunque algunas rocas filonianas también presentan textura holocristalina, no resultan equigranulares puesto que se han formado en dos etapas diferentes. Parte de sus minerales han ascendido ya formados, resultando de gran tamaño por los que se les denomina fenocristales, mientras el resto del magma cristaliza más tarde y de manera rápida originando cristales pequeños, generalmente inferiores a 1 mm, que constituyen la pasta de la textura porfidítica. Si la matriz domina el conjunto, las propiedades de la roca resultan isotrópicas. En las rocas volcánicas también suelen presentarse texturas porfidíticas con fenocristales rodeados por una pasta de grano generalmente microscópico y a menudo con la presencia de vidrio a causa del enfriamiento muy rápido. Es frecuente, además, que muestren textura fluidítica y burbujas producidas por el escape de gas. En la medida en que aparezcan minerales alineados, la roca tendrá una mayor ortotropía. 7.3. CRITERIOS DE CLASIFICACION Cuadro 8. Cuadro simplificado de las rocas ígneas. Composi-ción Plutónica Hipoabisal Volcánica Características 1 Granito P O R F I D O S Riolita ácidas intermedias básicas ultrabásicas Claras y menos densas oscuras y más densas 2 Sienita Traquita 3 Grano- Diorita Dacita 4 Diorita Andesita 5 Gabro Basalto 6 Piroxenita Augitita 7 Peridotita Limburgita * Silicatos Textura Fanerítica Textura intermedia textura afanítica *Mineral típico: 1 Cuarzo, 2 Ortoclasa, 3 Micas., 4 Plagioclasas, 5 Anfíboles, 6 Piroxenos, 7 Olivinos Julio Robledo. Mecánica de suelos, Universidad Nacional, 1990. Las rocas ígneas se pueden clasificar por el contenido de cuarzo, respecto a tipo de feldespatos (% de feldespatos alcalinos respecto al de plagioclasas), respecto al porcentaje y clase de ferromagnesianos o por la textura. Para la clasificación debe tenerse en cuenta, además de la composición mineralógica, el ambiente de formación (profundidad), la textura y otras propiedades como densidad y color; a las oscuras y densas que son ricas en ferromagnesianos se les llama rocas básicas o de minerales máficos, mientras que las claras y más ligeras formadas a partir de un magma rico en sílice y aluminio, se les denomina rocas ácidas o de minerales félsicos.
- 132. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 132 Figura 29. Manejo de un diagrama de triple entrada. En el diagrama triangular ABC, cada lado del perímetro se divide de 0% a 100%, en escala aritmética y en sentido retrógrado, para representar a los elementos A, B y C por sus porcentajes a, b y c respectivamente. En el vértice C se encuentra el 100% de C y el 0% de A; y el contenido en porcentaje de B que es b, se evalúa en el lado AB. En el diagrama un punto P interior del triángulo es un compuesto que tiene tres coordenadas, a, b y c, leídas sobre cada uno de los lados del triángulo, tal que su suma sea 100%. El punto P (a, b, c) se localiza así: sobre CA marco a, por a trazo paralela al lado BC; sobre AB marco b, por b trazo paralela al lado AC, y sobre el lado BC marco c y por c trazo paralela al lado AB. Las tres paralelas se encuentran en un único punto p, cuando a+b+c=100%. Segúnlaproporcióndesílice(SiO2), lasrocasígneaspuedenser ácidas, cuandoestecomponenteseencuentreenexcesoy, trascombinarse con todos los demás, queda en cantidad suficiente para cristalizar dando cuarzo; intermedias, cuando hay suficiente sílice para combinarse con los demás componentes, pero no queda en exceso; y básicas, cuando presentan déficit de sílice y no aparece cuarzo. Existen todavía rocas más pobres en sílice que las básicas y son las ultrabásicas, rocas estas características del manto. 7.3.1 Clasificación de Streckeisen. La denominación más precisa de las rocas conforme aumenta el contenido de sílice y cae la densidad, es el siguiente: ultrabásicas, con menos del 45%; básicas, del 45 al 52%; intermedias, entre el 52 y el 66%, y ácidas, más del 66%. Figura 30. Diagrama de A. Streckeisen (1974): el diagrama es de triple entrada. Aplicando los elementos de la fig. 29, tanto para rocas volcánicas como plutónicas, se puede localizar una muestra de la que se conocen sus componentes. El triángulo superior se girará en sentido retrógrado y el inferior en sentido directo, para tener el lado común con una sola escala de porcentajes. La fig. 30 muestra hasta 29 rangos de rocas, todas con feldespatos, en donde los 17 primeros tienen, entre sus componentes, al cuarzo y los doce siguientes a los feldespatoides. Para rocas volcánicas, (ver fig. 30): 3 riolita alcalina, 4 riolita, 5 riodacita, 6 dacita, 7 cuarzoandesita, 8 cuarzotraquita alcalina, 9 cuarzotraquita, 10 cuarzolatita, 11 cuarzolatita andesítica, 12 cuarzoandesita, 13 traquita alcalina, 14 traquita, 15 latita, 16 latita basáltica, 17 andesita o basalto toleítico, 22 andesita o basalto alcalino, 23 fonolita, 24 fonolita tefrítica, 25 tefrita fonolítica, 26 tefrita olivínica, 27 y 28 foidita fonolítica y tefrítica, 29 nefelinita leucitita.
- 133. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 133 Para rocas plutónicas, (ver fig. 30): 1 cuarzolita (silexita), 2 granitoides cuarzosos, 3 granito de feldespato alcalino, 4 y 5 granito, 6 granodiorita, 7 tonalita, 8 cuarzo-sienita de feldespato alcalino, 9 cuarzo-sienita, 10 cuarzo-monzonita, 11 cuarzo-monzodiorita, 12 cuarzo- diorita o cuarzo-anortosita o cuarzo-gabro, 13 sienita de feldespato alcalino, 14 sienita, 15 monzonita, 16 monzo-diorita o monzo-gabro, 17 diorita, 18 sienita de feldespato alcalino con contenido de foideos, 19 sienita con contenido de foideos, 20 monzonita con contenido de foideos, 21 monzo-diorita o monzo-gabro con contenido de foideos, 22 diorita o gabro con contenido de foideos, 23 sienita feldespatóidica, 24 monzo-sienita feldespatoidea (plagio-sienita), 25 monzo-diorita o monzo-gabro feldespatoideo, 26 diorita o gabro feldespatoideo (teralita), 27, 28 y 29 foidolita. 7.4. PAISAJE IGNEO 7.4.1 Yacimientos. Las rocas ígneas pueden aparecer en yacimientos primarios cuando no han sido dislocadas por eventos tectónicos, ni transportadas de su lugar de origen; en el caso contrario se hablará de secundarios. Figura 31. Paisaje ígneo. 1. Volcán, 2. Conducto, 3. Tronco, 4. Frentes lávicos, 5. Manto o placolito 6. Lacolito, 7. Lapolito, 8. Domo, 9. Caldera, 10. Meseta lávica, 11. Fisura, 12. Stock (o batolito) con inclusiones(xenolitos), 13. Dique, 14. Cúpula. Adaptado de La Tierra, Salvat, y de La Tierra, Círculo de Lectores. Los yacimientos pueden ser masivos como en el caso de los plutones, derrames y extrusiones, o pueden ser de roca fragmentaria como las capas y los depósitos de explosión (mantos volcánicos, tobas e ignimbritas). 7.4.1.1 Tefras. En los depósitos de material fragmentado, transportado por el aire, los productos de caída forman capas que siguen las irregularidades topográficas del terreno; aquí los fragmentos pueden endurecerse por percolación del agua en el subsuelo o también pueden mostrar sinterización (soldadura) por calor propio. Figura 32. La clasificación de las rocas piroclásticas puede hacerse según el tamaño (izquierda) o la naturaleza de los constituyentes (derecha), así: 1. Brecha piroclástica, 2. Brecha tobácea, 3. Lapillistone, 4. Toba de lapilli, 5. Toba (tuff), 6. Tobas vítreas, 7. Tobas líticas, 8. Tobas cristalinas. Curso de petrología, J. L. Naranjo. De otro lado los depósitos de flujos piroclásticos se endurecen como tal y las partículas resultan sinterizadas por calor residual de las nubes; así, se llamarán entonces tobas si son depósitos endurecidos de cenizas volcánicas y brechas volcánicas si el depósito endurecido
- 134. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 134 presenta escorias en una matriz de lapilli y cenizas, y finalmente aglomerado o conglomerado volcánico, el primero con bloques angulosos y el segundo con bloques redondeados en una matriz fina, siendo todo el material de origen volcánico 7.4.1.2 Derrames lávicos. El depósito de flujos lávicos, endurecidos por enfriamiento, (lavas solidificadas) recibe los nombres de: Figura 33. Anexos petrográficos. Se muestran aspectos al natural (Arriba) y al microscopio (Abajo) de diferentes rocas: A granito, B diorita, C pórfido, D basalto, E pizarra, F micaesquisto, G mármol, H gneis. Atlas de Geología. Durán-Gold- Taberner. - Lavas columnares. Los flujos de lavas fluidas generan lavas columnares; en donde las columnas son perpendiculares a la dirección del flujo y tienen sección pentagonal, o hexagonal preferiblemente. Se explica la disposición de las columnas debido a que las disyunciones de contracción son perpendiculares a la onda térmica de enfriamiento del flujo. - Lavas en bloques. Formadas a partir de lavas viscosas que se fracturan en bloques gracias a la presión de los gases que escapan y al empuje que, desde atrás, generan los derrames más tardíos. - Lavas cordadas. Las generan las lavas fluidas. El retorcimiento del flujo y el temprano endurecimiento de su superficie explican las arrugas externas. Endurecida la costra el interior del flujo aún caliente la lava en su movimiento abandonará la costra favoreciendo la formación de túneles.
- 135. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 135 - Lavas almohadilladas. Son lavas marinas con estratificación de las formas en almohada y fracturamiento radial del conjunto. A través de estas fracturas emergen o aparecen los almohadones o almohadillas de segunda generación que sepultan a los de la primera generación. 7.4.2 Estructuras internas. Próximas a la superficie y con desarrollo horizontal está el Placolito o manto, el Lacolito y el Lapolito, los tres son plutones con profundidad superior e inferior conocida. De esta misma categoría, pero con desarrollo vertical tenemos el tronco, el dique y la cúpula. De todas ellas las más connotadas son el manto o placolito y los diques. Las estructuras más profundas son el Stock y el Batolito, masas con profundidad superior conocida, pero sin profundidad inferior conocida; la diferencia entre uno y otro es solamente el tamaño, si en superficie cubre un área de menos de 100 Km.2 es Stock y si el área es mayor de 100 Km.2 se denomina Batolito. 7.4.2.1 Características de los batolitos. Hoy se acepta el origen ígneo de los batolitos como también el fenómeno de granitización explicado por soluciones magmáticas que invaden la roca encajante haciendo intercambio iónico; se acepta incluso el origen mixto y la posibilidad de que el batolito se forme en una actividad poligénica. Las características de los batolitos son: - Están asociados a las cordilleras. - Se extienden paralelos a las cordilleras. - Se forman después del plegamiento, pero no son causa de ello. - Tienen techo dómico escalonado y presentan xenolitos, es decir, inclusiones extrañas, embebidas en el magma. - Tienen constitución granítica, granodiorítica o cuarzodiorítica, pero homogénea. - Aparecen reemplazando grandes volúmenes de roca, pero no aparecen los volúmenes desplazados, de ahí surge el misterio ígneo: ¿son magmas cristalizados, o por el contrario, son fruto de un metamorfismo de granitización? - Tienen gran volumen de rocas sin profundidad inferior conocida y una extensión mayor de 100 Km. cuadrados. Para ilustrar el ambiente, disposición y densidad de estos cuerpos, estos ejemplos de Stocks vecinos al del VN del Ruiz: por el E de la Cordillera Central los de Norcasia (Caldas), Mariquita y Hatillo (Tolima); por el W los de Manizales (edad56 Ma), Aranzazu y Arma (Caldas). Y como ejemplos de batolitos vecinos al Ruiz: al S los de Ibagué y El Bosque (Tolima), y al N el Antioqueño (edad 100 Ma) y el de Sonsón (edad 60 Ma), ambos cubriendo 9 mil km.2. Según la distribución espacial y temporal, al parecer la actividad emigró de N a S. Merece también mención el batolito de Santa Marta, asociado a la Sierra Nevada, como otros cuerpos menores de la Cordillera Central, los stocks San Diego, La Unión, Altavista, El Pescado, Cambumbia, El Atillo y La Tolda. 7.4.3 Estructuras vulcanogénicas. El relieve volcánico es el resultado del magmatismo que tiene un doble carácter, es constructivo y destructivosimultáneamente. El nombre dela acumulacióndelos productosmagmáticos aparecidos en superficie esel de edificio o aparato volcánico cuya vulnerabilidad a los agentes erosivos depende de sí lo constituyen rocas masivas o masas fragmentadas. Será resistente si el proceso magmático es el efusivo, (derrame) tan frecuente cuando el magma es pobre en sílice; y será frágil si la construcción vulcanogénica procede de explosiones (magma pulverizado) lo que resulta frecuente en magmas viscosos. Las estructuras se denominan así: 7.4.3.1 Mesetas de basalto. Son estructuras asociadas a derrames fisurales típicos de magmas básicos o fluidos con espesores del orden de los km. y extensiones del orden de los miles de km. cuadrados. 7.4.3.2 Escudos. Son construcciones derivadas de un vulcanismo de conducto; el edificio de gran base resulta con pendientes suaves, pues dicha acumulación se asocia a derrames y no a explosiones, es decir, a magmas básicos o fluidos; la construcción es maciza y por regla general está coronada de un lago da lava (cráter), ejemplos, Paramillo de Santa Rosa, Nevado del Huila y Mauna Loa. La suave pendiente del paramillo de Santa Rosa anuncia el tipo de edificio volcánico 7.4.3.3 Estratovolcanes. Son edificios altos y grandes como el Fuji, Tolima, Vesubio y Ruiz; de paredes más abruptas que el anterior y menor base, con cráteres parásitos en ocasiones; son el producto de alternadas explosiones y efusiones por lo que su nombre anuncia la alternancia de capas de piroclastos y derrames solidificados. Desde un punto de vista general los estratovolcanes son formas particulares de volcanes compuestos, y se asocian a magmas intermedios. 7.4.3.4 Conos Cineríticos. Asociados a magmas viscosos e intermedios, son acumulaciones no muy grandes donde la base y la altura se regula por la fricción del cínder o magma pulverizado que las forma (piroclasto); son de pendiente fuerte y muy vulnerables a la erosión; se forman por fases explosivas y prolongadas.
- 136. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 136 7.4.3.5 Domos volcánicos. Otra estructura de conducto como las anteriores; se asocia a magma viscoso. Este elemento constructivo del relieve, carente de cráter (volcán fracasado) se explica por procesos extrusivos, ejemplos: Sancancio, El Plato, Alsacia, etc. La presencia de domos volcánicos dispuestos en forma areal, entre Cerro Bravo y el Ruiz, parece anunciar un fracturamiento bidimensional del basamento; también, el alineamiento de domos al este de Sancancio, se correlaciona con la falla Villa María-Termales del Ruiz Al examinar la condición equialtitudinal de Sancancio, el alto de Chipre y Villa Kempis (2222msnm), se advierte que la presión litostática causante del levantamiento compresional de los bloques del Escarpe de Chipre, también explica la extrusión magmática del domo Sancancio. 7.5. ALGUNOS TERMINOS Y DEFINICIONES - Anortosítica. Masa que se está formando por rocas magmáticas intrusivas ricas en plagioclasa cálcica y algo de olivino. La anortosita es típica de Escudos Precámbricos. - Criptocristalina. Textura más fina que la microcristalina, donde los cristales no pueden verse sin un potente microscopio. - Cúmulo-volcán. Formación obtenida cuando las lavas son muy viscosas y no llegan nunca a desparramarse para formar coladas. Se solidifican a la salida del cráter formando esbeltas agujas o pitones, como en Monte Pelado, Martinica. - Diatrema. Chimenea volcánica que se ha cortado a través de rocas estratificadas, a consecuencia de una erupción explosiva. - Felsita. Roca ácida félsica; nombre genérico de las rocas ácidas útil cuando se hace difícil su diferenciación. - Granófiro y aplita. Pórfidos siálicos ricos en cuarzo y feldespato potásico. - Holocristalina. Textura completamente formada de cristales, sin ningún material vítreo. - Igneslumitas. Flujos piroclásticos nacidos de un flujo lávico colapsado o de flujos de cenizas; generan depósitos de cenizas refundidas llamados tobas. - Ignimbritas. Partículas refundidas y soldadas originadas a partir de una nube ardiente y densa de gran potencia. - Lahares. Avalanchas fangosas de material piroclástico removido por aguas lluvias o de otra procedencia (deshielo, lagos, etc.). Se dividen en primarios, por deshielo y secundarios, por lluvias y ceniza. - Lamprófido y diabasa. Pórfidos siálicos o félsicos; es decir, ácidos ricos en cuarzo y ortoclasa. - Leucócratas. Denominación para las rocas ácidas o félsicas a causa de sus tonos claros; por oposición, a las básicas se les dice melanócratas, por tener minerales oscuros o máficos. - Maar. Pequeños volcanes formados por los productos de explosiones volcánicas que han sido depositados en forma anular alrededor del cráter. - Obsidiana. Vidrio volcánico; roca oscura y ácida con fractura concoidea y brillo vítreo explicada por el enfriamiento súbito del magma. - Placa tectónica. Porción de la superficie terrestre que se comporta como una unidad rígida simple. Puede estar formada por corteza continental, oceánica o por ambas y se ubican sobre una capa del manto superior. Las mayores son siete (Africana, Euroasiática, Indoaustraliana, Pacífico, Norteamericana, Sudamericana y Antártica). - Pegmatita. Roca ígnea de grano grueso (como el granito) que ha permitido en su interior dar cuerpo a la formación de minerales a partir de soluciones hidrotermales mineralizadas (por ejemplo, la ortoclasa y el cuarzo); su composición es siálica o félsica, típica de diques y mantos (placolitos). - Piroclastos (fragmentos de fuego). Pueden ser tefras, si son piroclastos estratificados no consolidados y de ambiente subaéreo, o hialoclastitas si son piroclastos estratificados no consolidados y de ambiente submarino. - Pumita. Roca volcánica ligera con estructura vesicular por acción de los gases; es ácida como la obsidiana y el granito y es producto de la espuma magmática. - Rift (grieta). Aquí la estructura es un hundimiento longitudinal limitado por dos fallas.
- 137. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 137 - Zona de Beniof. Superficie inclinada de actividad sísmica, característica de arcos insulares y márgenes continentales activos. Su ángulo de buzamiento, que es hacia el continente, está comprendido entre 30 y 80. - Zona de divergencia. Zona de separación en un margen constructivo de placas. Región donde dos placas se apartan, como por ejemplo en una dorsal. 7.6. EJEMPLOS DE ROCAS ÍGNEAS EN COLOMBIA Según el Mapa de Terrenos Geológicos de Colombia (Ingeominas, 1986) y otras fuentes, estos son algunos ejemplos de yacimientos ígneos de nuestro país. La cresta de Malpelo, con lavas almohadillas, brechas volcánicas, diques basálticos y hialoclastitas, representa una porción de la corteza oceánica excesivamente gruesa, cuya antigüedad es de 19 Ma (millones de años). Un complejo migmatítico asociado al magmatismo básico del proterozoico, se localiza al sur del río Guaviare y presenta variaciones desde alaskitas hasta monzonitas. También se encuentran sienitas en San José del Guaviare de 480 Ma. de antigüedad, y aspecto granítico y holocristalino. Se pueden distinguir los granitos del migmatítico de Mitú, de finales del proterozoicomedio(1500Ma.). Además, un granito de color rosado- naranja y grano muy fino a fino, aflora al oeste de la población de Pescadero, Santander. En Cáceres (Cundinamarca) y Puerto Romero (Boyacá), afloran intrusiones básicas gabroides del cretácico, que afectan las sedimentitas. También en el cerro Tragarepas de Pacho (Cundinamarca). Donde la carretera Albania-Bolombolo cruza la quebrada Popala (Antioquia), y en el Cauca sobre los alrededores de Fredonia, aparecen basaltos de textura afanítica a porfidítica y composición diabásica. En la isla de Providencia, las vulcanitas están representadas por lavas alcalinas a subalcalinas como son los basaltos, andesitas y riolítas ignimbríticas; todas asociadas a un vulcanismo en fracturas de la capa del Caribe, ocurrido durante el Terciario. Un stock diorítico intruye la Formación Quebradagrande, al norte y sur de Heliconia y al este de Ebéjico (Antioquia). Los pórfidos de Irra y los de Salento tienen composición andesítica-dacítica y textura porfidítica. En el Complejo Ofiolítico del Cauca afloran gabros, piroxenitas y serpentinitas. A la altura de Marmato y por los dos márgenes del Cauca, los pórfidos son dacíticos y andesíticos. Las tobas del Juanambú, Cauca, son depósitos formados por cantos de andesitas, lapillis y cenizas, acumulados bajo un régimen fluvio- lacustre. En los alrededores de la población de Honda, Tolima, está la formación Mesa del terreno Cajamarca, cuya litología muestra una unidad estratificada constituida por material volcánico -representado por andesitas, dacitas, pumitas y cenizas volcánicas- y un conglomerado de filitas. Le suceden estratos sedimentarios. En Málaga, Santander, en los alrededores de Onzaga y Páramo de Canutos, se encuentran riolitas grises; algunas tienen textura porfidítica y otras, textura de flujo. En el morro del Salvador o el volcán Boyacá, al sur de Paipa, se observan tobas y rocas ígneas andesíticas y pórfidos, andesíticos y dacíticos, caolinizados. Un gabro piroxénico con textura variable entre porfidítica y afanítica, aflora al oriente de Altamira y en la quebrada el Moro, Antioquia. Una pegmatita aflora en la vereda la Laguna, municipio San Antonio (Tolima). Tonalitas del Cretácico afloran en la Sierra de la Iguana, al norte de San Jerónimo, Antioquia. En los terrenos insulares del Pacífico, tenemos el complejo ígneo de Gorgona con una secuencia de peridotitas, dunitas y gabros, donde se da una secuencia ígnea de rocas máficas y ultramáficas que incluye flujos basálticos almohadillados y rocas tobáceas. También afloran peridotitas al suroccidente de Planeta Rica. Al sureste de Ibagué vecino al río Combeima, en la vereda Potrerillo, aparece el volcán Guacharacos, cuyo cono está constituido por lavas y productos de explosión, sobreyace el Abanico de Ibagué. Las rocas son basaltos andesíticos y el evento al parecer, Pleistoceno tardío. Las lavas y pórfidos asociados al volcán nevado del Huila, son andesitas y dacitas. También en su área de influencia se encuentra el Batolito de La Plata, con rocas dioríticas, cuarzodioríticas y granodioríticas.
- 138. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 138 7.7. EL DESASTRE DE ARMERO A LOS 30 AÑOS DE LA ERUPCIÓN DEL RUIZ HIPÓTESIS PARA EL PREFACIO Imagen 37. Mapa geológico del área del Volcán Nevado del Ruiz: ubicación y edades de domos y flujos de lava según Thouret et al 1990. Geología de INGEOMINAS modificada por Borrero et al. Una vez más estas notas para conmemorar una dolorosa fecha como la destrucción de Armero, con la intención de hacer una lectura de la coyuntura previa a la erupción del Ruizdel 13 denoviembre de1985, dela que se deriven lecciones a partir delas experiencias científicas en torno a un desastre que según mi convicción pudo ser por lo menos mitigado, a pesar de que para entonces el Estado no contaba con políticas ambientales ni de planificación ligadas a la dimensión de los riesgos, y que nuestra sociedad tampoco había desarrollado esa cultura que demanda la apropiación del territorio buscando su adaptación a las amenazas naturales. Al estar desprovistos de instrumentos que proveyeran la capacidad efectiva de intervenir, se dejó a su suerte a decenas de miles de pobladores expuestos y en sumo grado vulnerables, sobre un escenario severamente amenazado por una erupción claramente anunciada, y donde las acciones locales y nacionales de los diferentes actores sociales, resultaron asimétricas, fraccionadas e insuficientes. Si bien ese es el fundamento de la hipótesis que presento, a mi juicio existieron otros factores contribuyentes, cuya intervención pudo desmovilizar o neutralizar de forma oportuna los precarios activos del Estado dispuestos para prevenir la tragedia. Entre ellos, las ideas que me asaltan, discutibles si se quiere por quedar en el plano de las impresiones, es que pudieron más los intereses locales de quienes preocupados por la economía, reclamaban la “desgalerización” de la ciudad – término ahora aplicado en Pasto frente a las crisis del volcán Galeras-, y la irresponsabilidad de funcionarios claves justificándose en flacas y tardías acciones que desatendieron las oportunas recomendaciones de calificados expertos de UNDRO, para terminar calificando de apocalíptico el clamor de notables líderes locales, entre otros factores que finalmente restringieron al ámbito académico las inequívocas señales del volcán, tales como la cenizada del 11 de septiembre de 1985, además de la información obtenida de la historia eruptiva del volcán y del mapa preliminar de amenazas elaborado un mes antes de los acontecimientos, entre otras tareas así provinieran de un grupo inexperto del que hicimos parte al lado de varios compañeros que hoy faltan, tras haber entregado su vida en acciones científicas al servicio de la sociedad. En dicha historia, la del volcán, el insigne investigador JesúsEmilio Ramírez S.J. en su obraHistoriade los Terremotos de Colombia(1983), describíalaserupciones del Ruiz de 1595 y1845, dandocuenta de sendos flujos de lodo que se esparcen en el valle de salida del Lagunilla, hechos que coincidirán con lo acaecido en 1985, sólo que para entonces no existía la población de Armero, la que fuera fundada en 1895. Los trabajos de Darrel Herd (1974), sobre vulcanismo y glaciación del complejo volcánico sumados a los de Franco Barberi para la investigación del proyecto geotérmico del cual participé, definitivamente le daban cimientos a las proyecciones del riesgo derivadas del reconocimiento histórico del Padre Ramírez. Si bien el motivo que nos congrega en cada efemérides es reflexionar para construir como colectivo, mi aporte partirá de lo que ya he consignado hace diez años para similar propósito, en “Las lecciones del volcán del Ruiz a los 20 años del desastre de Armero” (2005), de nuevas reflexiones hechas a partir de la lectura de los desastres naturales que continúan surgiendo en la geografía de nuestro
- 139. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 139 convulsionado país, además de las experiencias ya vividas con la coyuntura volcánica en los dramáticos sucesos de 1985, e incluso las acumuladas desde el año 1979 cuando participaba de las investigaciones del potencial geotérmico del complejo volcánico Ruiz T. EL ALBA DE LA COYUNTURA Para empezar, un poco de historia sobre los antecedentes, correspondiente a un primer período de esas inequívocas señales entregadas por el volcán, el de los meses previos a la erupción freática del 11 de septiembre de 1985, y en especial a la erupción magmática del 13 de noviembre de 1985. Imagen 38. Cráter Arenas del Volcán Nevado del Ruiz. Ingeominas La reactivación del Volcán Nevado del Ruiz se anuncia desde el 22 de diciembre de 1984 con ruidos y sismos locales, olores a azufre y manchas amarillas en la nieve, y las primeras advertencias llegan a Ingeominas iniciando 1985 con las recomendaciones de John Tomblin como responsable de la entonces Oficina de las Naciones Unidas para el Socorro en Caso de Desastres -UNDRO-, invitado para el caso a Colombia. Dos meses después se publica la noticia en el diario local La Patria, donde se dan a conocer los hechos, advirtiendo que la actividad de las fumarolas no era motivo de alarma. El 23 de marzo de 1985 realizamos un seminario abierto y concurrido en el Aula Máxima de la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales, en el que seinforma sobre unareactivación del Volcán, sus erupciones históricas ylosriesgos, ylos posibleseventos esperados frente a una erupción. Todo esto se consigna en el Boletín de Vías y Transportes Nº53, donde se publica el resultado de una labor científica previa adelantada en el volcán por nuestro grupo de trabajo, compuesto por expertos voluntarios, profesores de las universidades Nacional y de Caldas, y miembros del Departamento de Geotermia de la Central Hidroeléctrica de Caldas CHEC, labor cuyo propósito era mapear el cráter activo, describir la actividad fumarólica, generar una información adecuada para dar respuesta a las crecientes inquietudes de la comunidad y sugerir lo que fuera del caso. En mayo se recibe la visita del científico Minard Hall como delegado de UNDRO, quien reclama de nuevo la atención a las anteriores recomendaciones de dicha organización, expresa su preocupación por la persistente actividad del Ruiz, y de paso señala la necesidad de acometer una gestión para la atención oportuna del riesgo priorizando las zonas habitadas, tras mostrarnos en el lugar el potencial de flujos de lodo del edificio volcánico, asociado a la presencia de los glaciares y materiales de arrastre disponibles. En julio, cuando ya se empieza a percibir el olor a azufre en Manizales, luego de intentar infructuosamente durante los meses precedentes obtener unos sismógrafos para iniciar el monitoreo del Volcán, y de haber recurrido al Cuerpo Suizo de Socorro para conseguirlos por otra vía gracias a una gestión iniciada por Hans Meyer, se establece Ingeominas aportando los cuatro sismógrafos y justificando su tardanza en la dificultad que tuvo para conseguir las piezas de repuesto; el hecho en sí y la precaria justificación permiten mostrar la importancia que se le daba al asunto en Bogotá. En agosto llega el científico Bruno Martinelli como respuesta del Cuerpo Suizo de Socorro a una solicitud del Gobernador de Caldas y del Alcalde de Manizales, tras un mes de preparativos en el cual se decidió desarrollar la tecnología buscando adaptar los sismógrafos para operar en ambientes a temperaturas bajo cero grados, lo que suponía hacer uso de la electrónica militar. Indudablemente estos meses perdidos al lado de la inexperiencia que nos asistía, será una de las causas más relevantes en el trágico desenlace de los acontecimientos. Para información de ustedes, varios de los que actuábamos éramos de algún modo parte del equipo organizado desde 1979 por Ariel César Echeverri, con la misión de investigar el potencial geotérmico del Ruiz; la mayoría ingenieros con 500 horas de instrucción en Geofísica entre los años 1983 y 1984 impartida por eminentes profesores de las escuelas italianas de Nápoles y Pisa, y dos entre los miembros del grupo, con estudios en Geotermia. Del equipo hacíamos parte entre otros, Néstor García Parra QEPD, la geóloga Marta Lucía Calvachey Bernardo Salazar Arango comomiembros del DepartamentodeGeotermia dela CHEC, además del grupo de geoquímica de aguas termales de la Universidad Nacional liderado por la Profesora Adela Londoño Carvajal.
- 140. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 140 LUCES Y SOMBRAS DE LA TRAGEDIA Imagen 39. Extensión espacial de los eventos del V. N. del Ruiz en 1985. Fuente: www.tulane.edu Estando presto a salir Bruno Martinelli para Suiza quien un mes antes había cambiado un volcán de África, el Niragongo, por el Ruiz, este geofísico de enorme dimensión humana debió esperar para la evaluación de la información sismológica recogida en los entornos del antiguo refugio del Ruiz donde se hospedaba, porque al medio día de ese 11 de septiembre se produce una erupción freática en el cráter Arenas, cuyas cenizas llegan a Manizales para despejar las dudas de los más escépticos. Confieso que si bien desde 1979 estábamos investigando el tema de los volcanes, el evento nos llevó a esa extraña dimensión que señala Lévi Strauss en Tristes Trópicos, porque frente a semejante fenómeno estábamos como quien cree saber de un extraño lugar porque colecciona sus imágenes, al que no ha viajado para sentir su compleja naturaleza y experimentar su carácter. Esta erupción temprana y desconocida que se hace sentir en la ciudad y genera pequeños flujos de lodo que cierran la vía a Murillo, le da la connotación suprarregional al riesgo, y sobre todo detona la ya aplazada confección del mapa de amenazas del Ruiz. De lo ocurrido en ella, a finales de ese mes el equipo de Ingeominas pudo establecer, no sólo la velocidad del pequeño flujo de lodo, sino también la certeza de su ocurrencia en caso de una erupción mayor, dato importante para estimar el tiempo disponible para evacuar a Armero. Igualmente Ingeominas informa de un represamiento del Lagunillas en la vereda El Cirpe, consecuencia de actividades mineras, un elemento aislado pero fundamental porque vinculará al imaginario de esos pobladores la amenaza temida con la suerte de Armero, así la magnitud detal represamiento con tan solo 200.000 m3 no compitieraen tamaño y alcance espacial conlos voluminosos lahares históricos. Tras el evento, se crea el Comité de Estudios Vulcanológicos de la Comunidad Caldense, bajo la coordinación de Pablo Medina Jaramillo con la secretaría científica de José Fernando Escobar Escobar como coordinador de Ficducal, fundación que reunía a las cinco universidades de Manizales y cuyas actas juiciosamente recolectadas dan testimonio de las actividades y esfuerzos de diferentes instituciones y autoridades de la ciudad, buscando darle buen trámite a una preocupante crisis que no encontraba el eco esperado en el gobierno nacional. Como ilustración: cuatro meses antes de la catástrofe aparece la famosa carta de la Jefe de la Oficina de Relaciones Internacionales del Ministerio de Educación, ofreciendo su mediación al gobernador de Caldas para que se le solicite por ese conducto a la Unesco “evitar que el volcán del Ruiz se reactive”. A finales de septiembre, además del histórico debate del parlamentario caldense Hernando Arango Monedero, calificado de apocalíptico en una respuesta del Ministerio que justifica con un pálido balance sus acciones insustanciales, el citado Comité que también recibe las advertencias de UNDRO sobre la posible ocurrencia de flujos de lodo por el río Chinchiná, entre otros eventos de menor relevancia para Manizales, conoce del Censo efectuado por Corpocaldas a lo largo del drenaje de sus tributarios, y revisa una carta del Gobernador de Caldas para solicitarle al gobierno central acciones para atender la problemática. En ese estado de cosas, recuerdo haber solicitado incluir en ella tareas de preparación para la comunidad expuesta en las zonas de alto riesgo y llamar la atención al gobierno para proveer lo que se requiriera para atender los evacuados, incluyendo entre ellos los que moran dentro de un radio de 10 Km y los pobladores de Armero, además de los censados. Para entonces, los temidos tremores del volcán identificados finalmente por Martinelli y reportados ahora por el equipo de sismología, a juicio de éste resultaban preocupantes; la columna de vapor alcanzaba alturas sostenidas que superaban los 10 km, y se implementaban estrategias informativas que hacían uso del manual de UNDRO para el debido manejo de las emergencias volcánicas. Además, la ya visible exacerbación de la actividad fumarólica era interpretada por nuestro grupo de geoquímica, como evidencia de que se empezaban a generar los efectos decisivos previstos por W. Giggembach sobre el tapón del cráter Arenas, y con ellos una posible reducción en la presión del sistema que conduciría a la erupción. EL ESTADO DE LA PREVISIÓN
- 141. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 141 Imagen 40. Versión preliminar del mapa de amenazas. Ingeominas y U. de C. Fuente: volcano.si.edu Entrado octubre, aunque en tan corto tiempo son notables los avances alcanzados en la confección del mapa de riesgos encomendado al equipo de geólogos de Ingeominas y de la Universidad de Caldas, y por la implementación del modelo metodológico y teórico propuesto por el Neo Zelandés W. Giggembach, útil para la evaluación de la dinámica pre-eruptiva en función de la volatilidad variable de los componentes gaseosos de los fluidos volcánicos – según su composición dependiese de carbono, azufre o cloro -, entre otros logros, también faltaba monitorear la topografía del edificio volcánico para advertir las posibles deformaciones causadas por incrementos en el campo de esfuerzos de darse el ascenso del magma. Entonces se concretan gestiones en el Comité para satisfacer las deficiencias e incertidumbres sobre un proceso urgido de complementos instrumentales y conceptuales, como son traer hasta Manizales a Franco Barberi desde Italia, a Rodolfo Van der Laat desde Costa Rica y a Minard Hall desde Ecuador. Esto se logra, al igual que la traída de Darrel Herd del Servicio Geológicio de EE UU, quien en concurrida conferencia en el Teatro 8 de Junio de la Universidad de Caldas desestima la ocurrencia de un desastre en caso de erupción, a pesar de haber señalado en el Comité la importancia de las tareas que hacíamos en virtud del riesgo existente. Iniciando la segunda semana de octubre, aparece la versión preliminar del Mapa de Riesgos Potenciales del Volcán Nevado del Ruiz, donde además de consignarse la historia del Volcán se señalan las amenazas, entre las que se incluyen: riadas gasopiroclásticas a alta temperatura de alguna severidad con una probabilidad de 2/3 y alcance hasta los 20 km; flujos de lodo de hasta medio centenar de metros de potencia dependiendo del nivel de riesgo de las zonas, asignándoles una probabilidad del 100% en caso de erupción importante, riadas que alcanzaban en dicha cartografía todas las zonas que efectivamente se bañaron de lahares, entre ellas Armero; y también caída de cenizas con igual probabilidad extendiéndose solamente sobre una zona orientada hacia el noreste del cráter, y que por lo tanto excluía de caída de estos piroclastos transportados por el aire a sectores del occidente, omisión para la que sugerimos considerar esa posibilidad por el cambio de la dirección de los vientos regionales entre el verano y el invierno relacionado con la dinámica del clima bimodal andino, lo que se comprobaba con las cenizas del 11 de septiembre anterior y las que alcanzaron a Cartago en 1595. Aunque hubo discrepancias sobre las características de los flujos piroclásticos, relacionadas no solamente con la distribución y alcance de los eventos, sino también con la inclusión de una erupción dirigida de ángulo bajo o blast, inclusión soportada en un depósito asociado a una erupción de alta energía que se observa sobre el talud de la vía a Murillo, por ser a nuestro juicio un evento poco probable que ameritaría otro tipo de manejo, siempre se consideró probable una erupción de entre 1 y 2 km3, con una columna eruptiva vertical y no de colapso, dado el coeficiente explosivo de nivel moderado bajo del magma andesítico del Ruiz, a diferencia de lo que puede esperarse de uno dacítico de nivel moderado alto como el de Cerro Bravo o el Huila, donde la columna eruptiva típica es de colapso, y por lo tanto con nubes ardientes de mayor alcance. Entre tanto mientras las labores del monitoreo rudimentario continuaban, seguíamos confiados en que a falta de un sistema telemétrico el volcán se anunciaría a distancia y en que uno de nuestros miembros que permanecía en el lugar: el Ingeniero Bernardo Salazar Arango, exponiendo su vida para observar los sismógrafos allá, informaría en tiempo real por radio sobre cualquier evento de carácter sorpresivo: ambos, volcán y hombre, cumplieron a cabalidad, pero la última señal no fue suficientemente interpretada, como tampoco las que ya había dado el volcán anticipadamente desde horas de la tarde. Hasta aquí la corta extensión espacial y temporal del monitoreo sismológico y geoquímico, donde gravitaba la falta de observaciones de otras variables físicas, como las deformaciones que dependían de medidas geodésicas no implementadas, y de unas observaciones morfológicas, que al no ser sistemáticas a causa de las dificultades y condiciones ambientales, resultaban insuficientes: todo este acerbo impedía generar una línea base para el volcán, necesaria como instrumento para un diagnóstico adecuado y con suficiente aproximación, para calificar el grado de anormalidad de los fenómenos observados.
- 142. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 142 Recuerdo cómo un día antes de la erupción, el grupo de geotermia descendió una vez más y por última vez al fondo del cráter Arenas, para tomar otra muestra de los gases intentando capturarlos en las fumarolas antes de que emergieran y entraran en contacto con la humedad del aire, para malograrse. En esta riesgosa expedición que incluía la tarea adicional de observar las eventuales dinámicas morfológicas, no se reportaron cambios significativos del cráter. Pero al día siguiente, el de la erupción del 13, siendo las 7:30 PM cuando procedíamos a dar inicio al análisis geoquímico en el Laboratorio de la Universidad Nacional, observábamos las muestras obtenidas, con un aspecto turbio inquietante, asunto éste que sumado a los eventos preeruptivos del día, permite calificar la imposibilidad que teníamos de aventurar un pronóstico. NOCHE DE MUERTE Y DESTRUCCIÓN Imagen 41. Armero 1985. En focus.afp.com Y a los pocos días de haber concluido la elaboración del mapa de amenazas, a pesar de la caída de cenizas que desde horas de la tarde afectaba a Armero, de las llamadas al cuerpo de bomberos de la “Ciud ad blanca” efectuada desde uno de los municipios cordilleranos, de haberse informado el inicio de la erupción por la doble vía que se esperaba: la del volcán y la del hombre, los flujos de lodo estimados después en 100 millones de metros cúbicos, que descendieron raudos desde los glaciares del volcán nevado por las dos vertientes cordilleranas, avanzaron arrasándolo todo hasta alcanzar los poblados ubicados en los valles de salida de los ríos, pero la población no fue evacuada. Por la vertiente del Cauca las riadas de lodo tardaron más de una hora hasta río Claro y parte de Chinchiná, y por la del Magdalena unas dos horas hasta Armero, transitando por la cuenca del Lagunillas, y dos horas hasta las partes bajas de Mariquita primero, para seguir luego a Honda por el Gualí. En Armero los lahares, masas donde participaron agua y sólidos casi por mitades, cubrieron con 2 m de lodos unos 30 km2 del valle, en varias direcciones incluida la del río Sabandija por el norte, ajena a este drenaje. Y como me he preguntado ahora: ¿por qué antes del 13 de noviembre no se produjo ninguna acción ante la advertencia expresa de que en caso de una erupción, Armero sería borrado por una avalancha? – esto de conformidad con lo que el mapa oficial mostraba desde su primera versión de inicios de octubre, así fuese preliminar -. Posiblemente el trabajo que emprendimos a la fecha fue tomado como un simple ejercicio académico, o también la sistemática preocupación por la información que se daba en la prensa, dudosamente calificada de alarmista, terminó con sus voces por apagar las luces de sensibles periodistas, y por desmantelar una estrategia que pudo contribuir a la necesaria apropiación social del territorio para lograr la prevención del desastre. Calificados expertos de varios países, después de recopilar la información sobre los antecedentes y analizar los hechos, coincidieron en denominar lo ocurrido como “una catástrofe anunciada”, mientras aquí unos y otros rompían sus vestiduras amparados en la imposibilidad de predecir el comportamiento de un volcán, para decir que la suerte padecida por unos 25.000 colombianos fue culpa de la indómita naturaleza y olvidando de paso que los desastres no son naturales, así lo sean los eventos que los generan. La erupción de 1595, tiene como antecedentes de importancia para estimar la duración de las fases preeruptivas del Ruiz, que la identificación del volcán por los conquistadores, se hizo varias decenas de años antes del paroxismo: hacia 1540 en crónicas desde Anserma y Cartago y hacia 1553 en un mapa desde Victoria Caldas y Mariquita. En comparación con los eventos históricos del Ruiz acaecidos en 1595 y 1845, la segunda entre las tres erupciones históricas parece haber generado los mayores flujos de lodo, y la de 1985 no solo fue la de los lahares más modestos sino también la erupción de menor magnitud por volumen delava erupcionado. Si por volumenlaerupción del 19 defebrerode 1845, con unosdos km3 acumulados y vertidos tras 250 años de calma volcánica, pudo duplicar el volumen erupcionado en 1595, para la actual erupción después de 140 años de calma, el volcán podría disponer de al menos 1 km3 de magma, dado que lo se ha vertido ha sido solo una fracción de dicha unidad. Respecto a la erupción de 1845, esto: la gran extensión de la fase de calma que le antecede, el tipo y característica de la erupción, al tratarse de un evento de mayor volumen, pero orientado y sin columna vertical notable, sumado a que el volcán no se anuncia con una
- 143. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 143 actividad preeruptiva visible a distancia desde principios del siglo XIX, son hechos que permitirían inferir un taponamiento del cráter por aquella época, situación que no ocurre ahora donde el conducto del cráter Arenas funciona adecuadamente según lo ocurrido en el Ruiz desde 1985. En cuanto a los ambientes glaciares, mientras las dos primeras erupciones citadas se dieron durante una pequeña glaciación ocurrida entre 1550 y 1850, con picos fríos en 1650, 1770 y 1850, lo que se explica por una baja actividad solar, habrá que tener en cuenta el actual deshielo, donde los 29 km del manto de hielo del PNNN existente en 1979 se han reducido casi cuatro veces, como consecuencia del calentamiento global, fenómeno global donde inciden factores antrópicos (emisión de gases de invernadero y deforestación) y causas naturales (el incremento actual de la actividad solar). Además, si bien la erupción de 1985 fue calificada de subpliniana o de nivel 3, al haber cobrado unas 25.000 víctimas mortales queda la lección para no subestimar estos eventos, dado que la del Ruiz (1985) con apenas 1/10 de km3 de magma vertido hasta ahora, por el número de vidas cobradas se ubica en el tercer lugar entre los desastres volcánicos más catastróficos del siglo XX, después del Tambora (1915) con 56.000 y del Krakatoa (1883) con 36.400 víctimas. Esto es, hace 30 años a pesar del compromiso de la comunidad científica que asumió tareas, del esfuerzo de la Cruz Roja y de la Defensa Civil locales enmateria deprevención, queda pendiente pagar un saldo que únicamente se liquida sin volver arepetir la tragedia de Armero. Y lo digo porque antes de la erupción del 13 de noviembre de 1985, previo al paroxismo de las 9:20 de la noche hora local, desde las 3:05 de la tarde hubo emisiones de ceniza, y antes del anochecer a modo de señal premonitoria la arena volcánica y fragmentos de pómez caían sobre al poblado tolimense, en un ambiente enrarecido por un extraño olor azufrado. Todo, porque allí como en otros lugares se carecía de una instrucción precisa, de unos medios mínimos y de unos procesos previos de preparación adecuados, para que la población evacuara frente a un evento sorpresivo, el que también daba tiempo al menos para mitigar la desgracia. Esto es, lainsuficiencia de lainformación gravitó, ya que no resultó suficientela historia y que el mapa no se socializó; también faltaron las instrucciones y el protocolo para evacuar, señalando el por qué, cuándo, cómo y a dónde ir, por lo menos, e incluso, los simulacros del caso como parte de la información intangible. EPÍLOGO Imagen 42. Armero, antes y después del desastre, en UN-Periódico Luego de los sucesos de Armero, cuando se dan las frecuentes noticias sobre las crisis denlos volcanes Galeras, Huila y Cerro Machín, además de las del Ruiz, no dejamos de preocuparnos a pesar de saber que nuestros científicos de Ingeominas están altamente capacitados, que se hayan hecho estudios sobre el riesgo, y que se tienen mapas de amenaza y un eficiente sistema de monitoreo, y sobre todo, que existe en Colombia una institucionalidad con notable desarrollo en materia de gestión del riesgo. Esto porque a pesar de la existencia de un Sistema Nacional de Prevención y Atención de Desastres que ha hecho grandes esfuerzos, se ha consolidado y reestructurado, siempre quedan como preguntas: ¿por qué las personas no evacuan y qué falta en términos tangibles e intangibles? Como evidencia de lo primero, antes del terremoto del Quindío, el Comité Local de Emergencias del pequeño municipio de Pijao, epicentro del sismo, no sólo se reunía periódicamente y producía sus actas, sino que contaba con presupuesto y tomaba sus propias decisiones, tal cual lo hizo el 25 de enero de 1999 y días siguientes, a pesar de quedar incomunicado el poblado y desarticulada su comunidad del contexto regional y nacional. También, porque lo de haber “galerizado a Armero”, posiblemente habría salvado a muchos armeritas de la hecatombe, del mismo modo que lo han hecho las comunidades indígenas de Belalcazar, Inza, Tesalia y otros asentamientos menores de Huila y Cauca en Abril de 2007, cuando tras las erupciones del Volcán Nevado del Huila se generaron lahares que llegaron al Magdalena, arrasando a su paso
- 144. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 144 cultivos, vías y puentes por el cañón del río Páez, donde unos 5.000 habitantes rivereños expuestos a las avalanchas, previamente habían evacuado a zonas seguras. La “galerización”, término extraño para entonces y para quienes no saben del Galeras, refuerza la dialéctica del discurso como herramienta estratégica para entender la problemática que existe en Pasto, donde se repite lo que se hizo en Manizales cuando se desdibujó una estrategia comunicativa, con expresiones como “aquí todos éramos vulcanólogos” cuya perversa intensión era detener el proceso de aprendizaje popular, en beneficio del mercado. La dimensión social, política, cultural y económica de los desastres en Colombia, podría darnos esas respuestas que espero no se resuelvan con nuevos acontecimientos como los que se han vivido fruto de la imprevisión, por no comprender la naturaleza socioambiental de los conflictos en la construcción social del territorio, como lo ha sido el del proceso que explica el desastre de Armero. Con las leyes de la Cultura, del nuevo Sistema Ambiental y de la Reforma Urbana, y en particular con la nueva Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, la LOOT, que pasa del enfoque municipal al de regiones y asociaciones de municipios, contemplando aspectos estructurales como la gestión integral del riesgo y el manejo responsable del medio ambiente, hoy se contempla la dimensión de los desastres y se consagra el derecho de la participación ciudadana; pero urge implementar la gestión del riesgo, primero, asegurando las acciones misionales de institutos como el Ingeominas y las de complemento de las autoridades ambientales; segundo, avanzando con los procesos de ordenamiento del territorio previendo los usos conflictivos del suelo; y tercero, fortaleciendo los procesos pedagógicos de apropiación social soportados en la participación comunitaria y de la sociedad civil. Al respecto, mientras la Previsión a corto plazo que se relaciona con los procesos geodinámicos y afines, incluye las tareas de observación sistemática de variables físicas y el desarrollo de modelos, tal cual lo hace ahora el Observatorio Vulcanológico de Manizales, para la Previsión general que se materializa en mapas de amenaza para estudiar los riesgos naturales y asegurar el uso sostenible del suelo, en materia de cartografía y de acciones de las autoridades territoriales, aún encontramos profundas deficiencias, al igual que en los procesos del ordenamiento del territorio por no ser concebidos con enfoques del orden socioambiental. Esta loable y muy difícil labor para el caso de los volcanes activos, la han desarrollado oportunamente los científicos de Ingeominas en los tres segmentos de los Andes colombianos; pero en los planes de desarrollo y ordenamiento territorial, y de ordenamiento ambiental de cuencas, sabemos hoy se obliga a contemplar la dimensión regional y a aplicar los mapas de amenaza durante los extensos períodos de calma sísmica y volcánica, para proceder con una ocupación no conflictiva del suelo en términos de exposición a la amenaza y mitigación de riesgos de esta naturaleza. Me temo que con una visión de corto plazo y la baja propensión a las acciones estructurales señaladas, estaremos desaprovechando el esfuerzo de muchas instituciones del país, como la de nuestros observatorios vulcanológicos y sismológicos que han perdido algunos de sus miembros, comprometiendo la suerte de la Nación y exponiendo a varias comunidades vulnerables de Colombia en lugares donde el riesgo no resulta racionalmente mitigable. Manizales, Noviembre 11 de 2015. __ Nota: Este documento preparado para la conmemoración del trigésimo aniversario de la mayor tragedia socio-ambiental de la historia de Colombia, incluye algunos ajustes a la publicación inicial de 2005 y a Las Lecciones del Ruiz a los 25 Años del Desastre de Armero. 7.9. ÁRBOLES, POBLACIONES Y ECOSISTEMAS Imagen 43A: Bosques tropicales del mundo, en http://nicolebenefieldillmanees.weebly.com El cambio climático como factor de riesgo que compromete el suministro de agua en el 63% de las ciudades del planeta y la seguridad alimentaria a nivel global según el Consejo Mundial del Agua (2017), debe ser motivo para reflexionar sobre la necesidad de una cultura
- 145. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 145 que vele por la protección, conservación y restauración de los bosques. Aunque 1.600 millones de seres humanos en los países más pobres sobreviven por los alimentos, materiales, agua, medicinas, fibras o leña que les provee, también con la deforestación los árboles están desapareciendo de la superficie de la tierra: cerca del 46 por ciento los bosques del mundo, se ha arrasado por el Homo sapiens. Las especies arbóreas que se estiman en 60 mil a nivel global, de las cuales la mayoría son tropicales, equivalen 1/5 de todas las especies de plantas terrestres. En Colombia, donde contamos con 7.500 de ellas, el hábitat natural de algunas se ha reducido el 80 por ciento: es el caso de maderables finos como Abarcos, Caobas y Cedros, y de árboles importantes para otros usos, como el Canelo de los Andaquíes y el Palorosa, que son las 5 más amenazadas, a las que se suman 10 más: Molinillo, Almanegra, Mangle Nato, Roble, Guayacán, Marfil, Palma de cera de la Zona Cafetera, Nolí o Palma americana, Palma de moriche, y Mararay de San Carlos. Nombres como Guaduas, Arbolocos, Alisos, Tulipanes, Pino colombiano y Arrayanes, evocan también valores culturales y usos económicos y ambientales del árbol. El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, que en la pasada década planteaba sembrar 1 árbol por habitante del planeta, busca proteger las áreas más biodiversas donde muchas de las especies endémicas están en peligro de extinción. Según la Universidad de Yale, aunque tenemos un percápita global de 422 árboles, a través de la explotación forestal y de actividades como la agricultura, la ganadería o la minería, cada año derribamos alrededor de 15 mil millones de árboles, y en el comercio de madera mundial, de conformidad con la WWF, la ilegalidad representa 7.000 millones de dólares al año. En este planeta donde el tráfico ilegal podría representar el 75% del comercio de madera en 2017 según la WWF, aunque somos el país más biodiverso por kilómetro cuadrado, aún deforestamos 200 mil hectáreas por año y nuestro escenario de riesgos contempla pasivos ambientales por procesos como: sobreexplotación en las selvas, incendios forestales y talas intensivas para expandir la frontera agrícola y urbana o extender potreros, además de plagas de insectos y enfermedades forestales; fenómenos todos cuyas consecuencias han sido la pérdida del hábitat de especies y ecosistemas, además de caos en la regulación del ciclo del agua, y de erosión del suelo por acción de vientos y escorrentías, lo que se traduce en desertificación y desastres por ocurrir. Si en Colombiana, dado que el 74% de la población habita ciudades y cabeceras, falta conocer de las interacciones en el trópico andino entre ecosistemas urbanos y entornos suburbanos y rurales asociados, y profundizar en el conocimiento de la distribución de los árboles para comprender la biosfera terrestre y mejorar el hábitat, también en Manizales, donde una gestión histórica el Honorable Concejo Municipal acoge el clamor mayoritario de un Cabildo abierto que reclama poner freno a las regresiones ambientales del modelo de expansión urbana, nuestra planificación deberá desarrollar una política pública con estrategias de adaptación al cambio climático y suministro de servicios ambientales, además de acciones para recuperar cuencas y rondas hídricas deforestadas, y prevenir la fragmentación de bosques que amenaza nuestra biodiversidad. Adicionalmente, desde la academia deberemos investigar sobre los ecosistemas urbanos y su relación con la estructura ecológica en este fragmento del medio tropical andino, con su particular clima, laderas inestables y ambiente vulcano-tectónico, como fundamento del bienestar general con el objeto de lograr un desarrollo tecnológico autóctono que le ofrezca solidez ecológica a las transformaciones del medio natural a través de la cultura, sin comprometer el ecosistema al satisfacer las demandas del territorio, mediante la creación de elementos para la arquitectura del paisaje, la regulación acústica, térmica y lumínica, la química ambiental y ecología de los ecosistemas, la calidad del aire y del clima, y la estabilidad de los suelos en laderas y cauces de protección. [Ref.: La Patria. Manizales, 2017.10.9] 7.10. DEGRADACIÓN DEL HÁBITAT Y GESTIÓN AMBIENTAL RESUMEN: Para comprender los conflictos socioambientales de Colombia y orientar la gestión del hábitat, resulta fundamental partir del derecho biocultural que ampara tanto a las comunidades como a los ecosistemas del territorio, a la luz de las trascendentales decisiones que ha tomado la Corte Constitucional sobre la materia. Si el territorio es una construcción social e histórica, también un sujeto de derechos bioculturales, en el cual el ordenamiento deba darse dándole coherencia a las complejas y frágiles relaciones dialécticas, de simbiosis y parasitismo, entre las comunidades que lo habitan y los ecosistemas con su particular estructura ecológica de soporte. Imagen: Corriente trenzada en el Río Grande de La Magdalena. Chucuri (2013) Black Drone in: https://www.shutterstock.com/
- 146. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 146 Imagen 43B: Parques Naturales Nacionales de Colombia (Wikipedia) y Territorios indígenas en Colombia al 2017 (geoactivismo.org). Habrá que repensar el tema de la gestión y educación ambiental, deun lado, porque urge un plan para salvar el planeta de las dinámicas de un modelo de consumo desmedido, que eleva la huella ecológica a 2,7 hectáreas percápita, frente en 1,8 hectáreas de biocapacidad del planeta por habitante; y también, porque entre otros factores de deterioro del medio ambiente que explican la falta de agua que amenaza a 2.500 millones de habitantes y el hambre que padece el 11% de la población mundial, gravitan múltiples problemáticas que continúan acentuando la actual crisis humanitaria, asociada a los impactos globales de la contaminación ambiental: de conformidad con el informe de la Comisión Lancet sobre Contaminación y Salud (2017), las pérdidas se estimaron en el 6,2% de la producción económica del planeta. En Colombia, la cuantía que ascendió al 4,1% del PIB de 2015, fue el equivalente al presupuesto que en 2017 se destinó para al sector de la educación y a 1,5 veces al de salud y protección social. Ahora, si la demanda de alimentos en el mundo continúa creciendo, y con ella la presión sobre los productos agrícolas y sobre el agua a costa de la biodiversidad, entonces América Latina probablemente tendrá que ser un importante proveedor global, porque algunas regiones pobladas como India y China tendrán dificultades para producir sus propios alimentos, razón por la cual deberemos prever nuevas dificultades para el país, cuando en nombre del mercado empecemos a presionar nuestros recursos para producir alimentos, tal cual lo venimos haciendo por décadas exportando materias primas a la luz de un modelo extractivista. En dicha problemática, gravitará la falta de una política pública ambiental y de un sistema de indicadores de largo plazo, que en conjunto respondan a un plan concertado dotado de estrategias que orienten la labor ambiental institucional, cuyo objeto sea la sustentabilidad y preservación de nuestro patrimonio cultural y natural, en bien de la Nación. A modo de diagnóstico, estos cinco hechos: 1- El que en Colombia, gracias a la ocurrencia de eventos asociados al cambio climático que han afectado al 26% de su población, sea el país con la mayor tasa de desastres Naturales en América Latina; 2- La inclusión en 2017 de la Ciénaga Grande de Santa Marta en el Registro Montreux, reconocida herramienta en la que están inscritos 48 humedales en estado crítico del mundo; 3- El vertimiento de carga contaminante concentrado en 150 municipios, situación que según el Estudio Nacional del Agua afecta las fuentes hídricas de ciudades como Bogotá, Medellín, Cali, Barranquilla, Cartagena, Cúcuta, Villavicencio, Manizales y Bucaramanga; 4- El panorama desalentador de la biodiversidad del país a causa de la deforestación, proceso degradador que según el Instituto Alexander von Humboldt, amenaza a 2.700 especies de más de 50.000 que tiene Colombia; 5- El caso de Medellín con la contingencia ambiental del aire, como emblema a nivel nacional de una contaminación que según el Departamento Nacional de Planeación, se valoró en 15,4 billones de pesos destinados en el 2015 al sector de la salud, y la cual se constituye en el tercer factor generador de costos sociales, después de la contaminación del agua y de los desastres naturales. De este modo, por lo menos en Colombia habrá que dejar de aplicar a los grandes males ambientales del país “medicinas” insuficientes que no pueden corregir los desarreglos que aún progresan; para el efecto: 1- En lugar de vincular a las campañas de educación a los ambientalistas ya formados y a otros actores sociales no vinculados a los conflictos, se deberá educar a quienes provocan los daños ambientales o están sufriendo sus consecuencias, y también acudir a los agentes que tienen la capacidad y responsabilidad de intervenir para asegurar una acción ambiental eficaz; 2- Y en lugar de tratar temas insustanciales y superficiales mediante campañas
- 147. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 147 de educación ambiental desarticuladas del contexto, se deberá orientar la gestión a la solución de los problemas más graves y urgentes del territorio, constituyendo para el efecto una red sinérgica de actores sociales e institucionales con capacidad política, para crear la conciencia ciudadana que demanda la transformación social y ambiental del territorio. * [Ref.: Las Patria. Manizales, 2018.03.26] Lecturas complementarias Un canal bioceánico por el Chocó biogeográfico. Este documento trata sobre la importancia del Pacífico Colombiano y las limitaciones del transporte de carga del país, en el marco de un sistema intermodal de carga con plataformas logísticas de complemento, para comentar sobre el Canal Atrato-Truandó, un paso interoceánico sin esclusas para las grandes embarcaciones que hacen uso de la nueva troncal transoceánica que cruza las américas, y sobre un ferrocarril por el Chocó biogeográfico articulado a Colombia como alternativa, que transite salvando el Tapón del Darién sin afectar los PNN y haga uso de la hidrovía del Atrato como complemento. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/64259/uncanalbioceanicoporelchocobiogeografico.pdf Un diálogo con el Paisaje Cultural Cafetero PCC. La declaratoria del Paisaje Cultural Cafetero, impone retos para que las transformaciones ambientales y desarrollos socioeconómicos, proporcionen un medio ecológicamente sólido compatible con nuestra cultura. El desafío que emplaza a nuestras instituciones a emprender políticas públicas y sectoriales, concertadas con las comunidades de base, debe partir de la Federación Nacional de Cafeteros y acompañarse por el Estado. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/9977/gonzaloduqueescobar.201230.pdf Temas rurales para la ecorregión cafetera. La situación rural donde gravita una profunda brecha de productividad, no podrá soportar las consecuencias del TLC con los EE.UU.: los ingresos caerán entre la cuarta parte y la mitad, como consecuencia de haber castigado al sector rural para buscar en el negocio ventajas para otros sectores agroindustriales de la economía colombiana. La solución partirá de diferenciar la producción rural y artesanal de la industrial, y de incorporar ciencia y tecnología al lado de la cultura, para elevar los ingresos rurales. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/8010/gonzaloduqueescobar.201157.pdf Ferrocarril Cafetero: un tren andino para integrar el territorio El Ferrocarril Cafetero, un proyecto de gran impacto para Colombia, que al articular el Sistema Férreo Central con el el Tren de Occidente, permite implementar la multimodalidad para llegar a los puertos marítimos, repotenciando el Puerto Multimodal de La Dorada y detonando una plataforma logística mediante un puerto seco en el Km 41, plataforma que se extendería desde La Virginia hasta La Felisa. Ver en: https://youtu.be/26q-zGOY5N4 Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia Sobre la necesidad de reducir los efectos de los desastres por la vía de la vulnerabilidad en Latinoamérica y El Caribe, y particularmente en Colombia. El SINPAD y las amenazas naturales en Colombia. La gestión ambiental, los riesgos específico y de cúmulo, y relaciones con CTS. Ver en: https://www.youtube.com/watch?v=jz14hNG1Tsc *** TEXTOS U.N.CON COAUTORIA DEL AUTOR: Agricultura sostenible: reconversión productiva en la cuenca del río San Francisco. Albert Einstein en los cien años de la Teoría de la Relatividad. Astronomía en la Edad Media y el Renacimiento. Ciencias naturales y CTS. Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. CTS, Economía y Territorio. El territorio caldense, ¿un constructo cultural? – UMBRA. Elementos para una visión del desarrollo de Caldas. Geomecánica. Geotecnia para el trópico andino. Gobernanza forestal para la ecorregión andina. Guía astronómica. Introducción a la teoría económica. Isaac Newton: de Grecia al Renacimiento. La cosmología de Stephen Hawking. La logística del transporte: un elemento estratégico en el desarrollo agroindustrial. Laudato sí: El Cuidado de la Casa Común. Memorias. Legalidad y sostenibilidad de la guadua en la ecorregión. Manual de geología para ingenieros. . . Mecánica de los suelos. Plusvalía urbana para viabilizar el POT de Manizales. Preservación ambiental e hídrica del paisaje cultural cafetero. Procesos de Control y Vigilancia Forestal en la Región Pacífica y parte de la Región Andina de Colombia. ¿Réquiem por la Reserva Forestal Protectora de Río Blanco? Revolución urbana, desafío para el Eje Cafetero. Sistematización de Experiencias y Estrategias de los PAI de la cuenca del río Guarinó. UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos de Samoga. …
- 148. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 148 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. …
- 149. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 149 El Peñol, Guatapé, Antioquia. Members.tripod.com MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Cap 08 INTEMPERISMO O METEORIZACION GONZALO DUQUE ESCOBAR A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. Intemperismo o meteorización es la alteración de los materiales rocosos expuestos al aire, a la humedad y al efecto de la materia orgánica; puede ser intemperismo mecánico o de desintegración, y químico o de descomposición, pero ambos procesos, por regla general interactúan. Las variaciones de humedad y temperatura inciden en ambas formas de intemperismo toda vez que afectan la roca desde el punto de vista mecánico y que el agua y el calor favorecen las reacciones químicas que la alteran. Distintos factores ambientales físicos y químicos atacan a las rocas y las cuartean, disgregan y descomponen, y según el carácter de los factores que produzcan la meteorización se distinguen la meteorización física y la meteorización química. 8.1. PROCESOS EXTERNOS Estos procesos comprenden la meteorización, erosión, transporte y deposición. Para el transporte la energía potencial que provee la gravedad se transforma en cinética. Otra fuente de energía es el Sol responsable del movimiento del aire y formación de lluvias. A la denudación o acción niveladora se oponen otras fuerzas internas que emergen los continentes. Los continentes pierden un metro de espesor de sus tierras emergidas cada 30.000 años, pues un medio de transporte como el agua, lleva materiales por los ríos al mar. Figura 34. Procesos de gradación de la corteza. Son dos: degradación (meteorización y diastrofismo) y agradación (vulcanismo y diastrofismo). Según Juan Montero, curso de geología, U.Nal. La faz de la Tierra cambia, es dinámica, pues hay dos factores principales que dan forma al terreno: los procesos constructivos que crean accidentes orográficos nuevos y las fuerzas destructivas, como la erosión, que van desgastándolos poco a poco. Por regla general cuanto
- 150. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 150 más alta es una montaña, más reciente es su formación; el Himalaya no tiene más de 50 millones de años y hace 400 millones de años la cordillera Caledoniana tenía su mismo tamaño; de ellas nos quedan hoy los vestigios del período orogénico caledoniano en Groenlandia, los Apalaches, y las Highlands de Escocia y la meseta costera de Noruega. El tiempo en cualquiera de sus formas es el agente principal de la erosión. La lluvia barre la tierra suelta y penetra en las grietas de las rocas. El CO2 del aire reacciona con el agua lluvia formando el débil ácido carbónico que ataca químicamente la roca sometiéndola a una acción definitiva de largo plazo. La lluvia se infiltra bajo tierra pudiendo reaparecer después en forma de manantiales. De ellos nacen los arroyos y ríos que se abren paso entre las rocas, arrastrando material de los montes a la llanura. Cuando hace mucho frío el hielo y la helada, pueden quebrantar las rocas y en las regiones perpetuamente frías formar glaciares, que excavan valles y arrastran grandes cantidades de rocalla arrancada por su erosión. En las zonas secas el agente de erosión continuo es el viento y el más definitivo el agua de la ocasional lluvia. El primero arrastra menudas partículas de arena que pulen las rocas expuestas. También los seres vivos contribuyen a la evolución del paisaje. Las raíces de los árboles se introducen a la fuerza por las grietas de las rocas acelerando su fragmentación. En cambio las raíces de las gramíneas y otras plantas menores ayudan a retener la tierra evitando su erosión por la lluvia y el viento. La naturaleza misma de las rocas determina su susceptibilidad a los agentes erosivos, pues la caliza y el granito que reaccionan con el ácido carbónico de la lluvia resultan más propensos a la degradación química que otros tipos de rocas menos afectables por la lluvia ácida. La arenisca suele ser más dura que las arcillolitas y cuando ambas están expuestas en capas alternas, erosionado el segundo más que el primero, el afloramiento resulta con un aspecto corrugado y escalonado. Las cascadas y rápidos se producen, entre otros casos, cuando los ríos cruzan capas o intrusiones de roca ígnea dura situada sobre rocas sedimentaria más blanda. Las fuerzas erosivas del viento, los glaciares, los ríos, las olas y las corrientes del mar son agentes esencialmente destructores, pero pueden ejercer también un efecto constructivo. Las partículas roídas por los ríos terminan depositadas en deltas y marismas en forma de estratos de fango y arena; las que lleva el viento en las zonas áridas descansan en forma de arenas de desierto, y los grandes peñascos y partículas de arcilla que producen y transportan los glaciares dan lugar a espectaculares morrenas. 8.1.1 La meteorización física. Es causada por procesos físicos, se desarrolla fundamentalmente en ambientes desérticos y periglaciares. Es que los climas desérticos tienen amplia diferencia térmica entre el día y la noche y la ausencia de vegetación permite que los rayos solares incidan directamente sobre las rocas, mientras en los ambientes periglaciares las temperaturas varían por encima y por debajo del punto de fusión del hielo, con una periodicidad diaria o estacional. 8.1.2 La meteorización química. Causa la disgregación de las rocas y se da cuando los minerales reaccionan con algunas sustancias presentes en sus inmediaciones, principalmente disueltas en agua, para dar otros minerales de distintas composiciones químicas y más estables a las condiciones del exterior. En general los minerales son más susceptibles a esta meteorización cuando más débiles son sus enlaces y más lejanas sus condiciones de formación a las del ambiente en la superficie de la Tierra. 8.1.3 Alteración tectónica e hidrotermal. No son formas de meteorización la alteración tectónica y la alteración hidrotermal. La primera está asociada a los ambientes de fallas activas, mientras la segunda es una forma de degradación ocasionada por fluidos hidrotermales, la cual tampoco puede ser tomada por meteorización. Producto de una y otra forma de alteración son, en su orden, las brechas tectónicas y la argilización de materiales, dos fenómenos frecuentes en la zona andina colombiana. Tampoco es intemperismo ni la acción abrasiva de olas, corrientes, hielo y viento; tampoco la acción del hombre ni el efecto mecánico del vulcanismo, la gravedad y el diastrofismo (inclinación, plegamiento y fracturamiento de roca). 8.2. FACTORES DEL INTEMPERISMO FISICO O MECANICO Los factores del intemperismo mecánico son: insolación, gelivación, palpitación, exfoliación, acción de las raíces y crecimiento cristalino. 8.2.1 La insolación. Fenómeno de expansión y contracción térmica del material por variaciones de la temperatura. Si la variación es súbita afectará la superficie de la roca; si es lenta, interesará toda la masa. En el segundo caso aparecerían fisuras cuando el material heterogéneo, (minerales con diferentes coeficientes de contracción y dilatación), pueda generar respuestas diferentes en términos de
- 151. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 151 esfuerzos. La insolación es más eficiente en los desiertos pues la sequedad ambiental permite que durante el día el calor no se pierda en calentar la humedad de la atmósfera y durante la noche no exista reserva atmosférica de calor para que caiga la temperatura. 8.2.2 Gelivación o acción de las heladas. Este factor es más eficiente que el anterior. Cuando el agua penetra en las fracturas de las rocas para luego congelarse, aumenta su volumen en un 9% y genera esfuerzos que fracturan el material. Con variaciones de la temperatura por arriba y abajo del punto de congelación y el nuevo abastecimiento de agua penetrando en el material a través de diaclasas y poros, el hielo, actuando en forma semejante a una cuña, hará progresar las disyunciones afectando sucesivamente el material. Cuadro 9. Resistencia de algunas rocas en Kgf/cm2 Roca sometida compresión c tracción t corte Arenisca Caliza Granito Diorita Gabro Basalto Mármol Pizarra Concreto Corr 150-500 400-1400 1000-2800 1000-2500 1000-1900 2000-3500 800-1500 700 210 10-30 30-60 30-50 - - - 30-90 250 20 50-150 100-200 150-300 - - - 100-300 150-250 10 Belousov, V. V. Geología estructural, MIR, 1979. Mecánicamente es más vulnerable la roca cerca a la superficie que en el interior y es más competente a esfuerzos de compresión que a esfuerzos de tensión y cizalladura según lo enseña el cuadro 9. 8.2.3 Palpitación. Esel movimiento del suelo causado por masas lenticulares de hielo, cuandoel agua lluvia que ha penetrado al subsuelo se congela durante el invierno aumentando su volumen. El mecanismo de congelamiento-fusión del agua, conforme la temperatura fluctúa por arriba y abajo del punto de fusión, da el particular movimiento que conduce a la alteración física del suelo. 8.2.4 Exfoliación. Es una forma de meteorización que conduce, no a la desintegración granular de la roca, sino a su descamación, pues se desprenden de la roca láminas o capas curvas. Se presentan dos productos de exfoliación: los domos de exfoliación por despresurización de un macizo rocoso, y los peñascos intemperizados esferoidalmente, por exfoliación térmica. Figura 35. Formación de un peñasco esferoidal: proceso dado a partir de un bloque, por meteorización diferencial. En A convergen tres caras, es la zona más frágil. En la arista B convergen sólo dos caras mientras en el costado C hay una cara. B es menos resistente que A y más que C. Adaptado de Longwell y Flint, Geología Física. La despresurización es un relajamiento mecánico de una masa rocosa cristalina sepultada que posteriormente por erosión, emerge. La pérdida de presión de confinamiento significa una caída de las fuerzas confinantes y como respuesta un incremento en el volumen de la masa ya descubierta, para que las fuerzas de distensión den el domo, como ejemplo el Pan de Azúcar en Río de Janeiro o el Peñol en Guatapé (Antioquia). La exfoliación térmica, segunda forma, es el efecto mecánico del intemperismo químico que favorece la separación de capas sucesivas y delgadas deun bloque inicialmente cúbico que setransforma en esfera, por ejemplo el granitode bolas. Enlafig. 35 el cubo setransformará
- 152. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 152 en esferas por velocidad diferencial de intemperismo ya que C con tres caras es más vulnerable que B con dos caras convergiendo y B es más vulnerable que A donde sólo se expone una cara. 8.2.5 Acción de las raíces. Las raíces que crecen en las grietas de las rocas generan esfuerzos de tracción. Se trata de un efecto de cuña asociado al engrosamiento de la raíz que se desarrolla y progresa, colaborando en la dislocación de los materiales rocosos. 8.2.6 Crecimiento cristalino. El crecimiento de cristales de sales a partir de disoluciones acuosas en los poros y diaclasas es también un importante factor de meteorización física, sobre todo en los climas áridos y semiáridos donde es muy común. 8.3. FACTORES DEL INTEMPERISMO QUIMICO Los factores del intemperismo químico son cinco, el intemperismo mecánico, la composición mineralógica original, la profundidad de los materiales y las variaciones de la temperatura y de la humedad. 8.3.1 El intemperismo mecánico. Es el factor más importante de intemperismo químico, porque el proceso garantiza mayor área de exposición de los materiales. Figura 36. Bloque fracturado merced a un sistema de diaclasas. Las fracturas son ortogonales y de igual espaciamiento. Se observa cómo el fracturamiento ofrece más área de exposición pues si el bloque X tiene 6 m2, la formación de pequeños bloques con aristas 3 veces más pequeñas, triplicará el área de exposición. Adaptado de Leet y Judson, Geología física. 8.3.2 La profundidad. Porque los materiales de la superficie están más expuestos a las variaciones de temperatura y la humedad y por consiguiente al aire y la materia orgánica. En la superficie existen organismos vivos que favorecen la alteración de la roca. Figura 37. Raíz de una planta formando arcillas. Por las cargas eléctricas (-) de la raíz hay adherencia de iones de hidrógeno (H+); la ortoclasa tendrá disponible iones de potasio (K+). Adaptado de Leet y Judson, Geología física. En la figura 37 se ilustra un proceso, de interacción planta suelo: por intercambio de cationes, el potasio pasa a alimentar la planta, intercambiándose por el hidrógeno, que pasa a oxidarse en la roca ígnea, donde se forma la arcilla. 8.3.3 La composición del mineral original. Este es un factor que alude a la génesis y tipo de roca, a su textura. Por ejemplo, entre los metales el hierro se oxida más rápidamente y entre los silicatos, según Bowen, el cuarzo resiste más que los otros de la serie. 8.3.4 La temperatura y la humedad. Son dos factores climáticos que condicionan la velocidad e intensidad de las reacciones químicas; la humedad favorece la producción de ácido carbónico, además de proveer otros ácidos de reacción. Las rocas se degradan por ciclos de
- 153. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 153 humedecimiento y secado antes que por una humedad y temperaturas fijas; la intensidad en la variación de ambos factores es el aspecto fundamental. 8.4. FORMAS DEL INTEMPERISMO QUIMICO Estas formas dependen del agente y se denominan: - Disolución. Es la forma más sencilla de ataque químico y consiste en disociar moléculas de rocas por ácidos como el carbónico y el húmico. Rocas solubles son las calizas y las evaporitas. - Hidratación. Fragmentación de la roca como consecuencia del aumento de volumen producido por el agua de cristalización. Se explica porque algunos minerales pueden incorporar agua a su estructura cristalina, en proporción definida. Ej., yeso y anhidrita. - Hidrólisis. Consiste en la incorporación de iones de H+ y OH- a la red estructural de los minerales. Supone separar una sal en ácido y base. Cuando el agua se descompone para que el ion OH- reaccione con las rocas, en especial silicatos y sobre todo feldespatos, se obtienen arcillas. Las rocas ígneas tienen cationes metálicos Mg, Ca, Na, K, Fe y Al, que con el hidróxido (OH-) forman bicarbonatos y carbonatos solubles. - Oxidación. Aquí los componentes de las rocas reaccionan con el oxígeno que se halla disuelto en el agua. Ocurre frecuentemente en los compuestos de hierro donde es más visible por los colores rojizos y amarillentos del Oxido e hidróxido férrico, respectivamente. - Carbonatación. Fijación del CO2. Esta especie y el agua forman ácido carbónico. El H2CO3 reacciona a su vez con el carbonato cálcico para formar bicarbonato en los paisajes kársticos (propios de los yacimientos de mármoles, dolomías y calizas). - Reducción. Que es disminuir o perder oxígeno, lo contrario de oxidación. Algunos minerales al sufrir reducción provocan la alteración de la roca. 8.5. FRAGMENTOS LITICOS 8.5.1 Tamaños de partículas en suelos típicos Antes se pensaba que las propiedades de un suelo dependían exclusivamente del tamaño de sus partículas; hoy este concepto sólo es válido como una regla que se aplica a los suelos gruesos. Las arcillas y los limos finos tienen comportamientos asociados a fuerzas eléctricas, por oposición al de los suelos granulares, que es de carácter mecánico. Son varios los sistemas de clasificación de suelos, y la diferencia entre unos y otros radica en los tamaños de partículas y fuerzas que actúan entre ellas. Gradación y frecuencia por diámetros para los suelos gruesogranulares friccionantes (arenas, gravas, etc.), y límites de plasticidad y consistencia para los finogranulares cohesivos (limos y arcillas). Cuadro 10. Tamaños típicos de partículas y fragmentos de suelo. NOMBRE DEL SUELO TAMAÑO PARTICULA mm) TERMINO CUALITATIVO Arcilla Inferior a 0.002 Similar a la harina Limo Fino 0.002 - 0.006 Medio0.006 - 0.02 Grueso 0.02 - 0.06 Azúcar pulverizada donde los granos no se distinguen Arena Fino 0.06 - 0.2 Media 0.2 - 0.6 Grueso 0.6 - 2.0 Azúcar o sal de mesa; los granos se distinguen Grava Fino 2.0 - 6.0 Medio 6.0 - 20.0 Grueso 20.0 - 60.0 Mayor que la cabeza de una fósforo Canto rodado (guijarros) 60.0 - 200.00 Mayor que el puño de un niño. Piedras propiamente dichas Boleos o bolos Superior a 200 Piedras y bloques Adaptado de Alberto J. Martínez Vargas, Geotecnia para ingenieros, Lluvia Editores, 1990.
- 154. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 154 8.5.2 Tipos de arcillas. Las arcillas son, en el sentido mineralógico, cristales microscópicos con átomos dispuestos en planos. Los cationes de silicio y aluminio, principalmente, están en el interior de una trama de átomos de oxígeno cuyas esferas iónicas son voluminosas. Si el volumen de los vacíos de la trama de los oxígenos lo permite, los cationes señalados pueden sustituirse por otros de hierro, magnesio, calcio o potasio. Otros iones pueden completar las capas y unirlas entre sí. Las principales arcillas, son: la caolinita, que presenta una baja capacidad de intercambio y dos capas de cationes, se llama arcilla 1/1 (capa tetraédrica + capa octaédrica); la illita y la esmectita (por ejemplo, la montmorillonita) que son arcillas 2/1 con una capacidad de intercambio media en la illita y alta en la montmorillonita (arcilla hinchable o expansiva). Figura 38. Representación simbólica de las arcillas. La estructura fundamental se establece con un rectángulo y uno o dos trapecios. El trapecio representa un tetraedro de silicio y el rectánguloun octaedro de Aluminio (gibsita) o de Magnesio (brucita). Según Juan Montero, curso de Geología Universidad Nacional. Los minerales de arcilla producirán caolinita si el clima es tropical drenado y en especial cuando el material parental es granito, illita si se da en clima seco y frío y montmorillonita, que se asocia a bentonita si se da en suelos alcalinos, pero mal drenados. - La caolinita. Es rica en sílice y aluminio, colores: blanco, amarillo, verde y pardo. Muestra una perfecta exfoliación, es apreciada para fabricar utensilios. - La illita. Está ligada por potasio, con sílice y aluminio; normalmente amarilla o roja, si tiene hierro, o blanca si es pura. - La montmorillonita. Presenta magnesio o aluminio hidratado entre láminas de silicio. Tiene en su estructura molecular n moléculas de agua; el parámetro n, variable, le da su característica de expansiva. Para distinguir entre limos y arcillas debemos precisar que la cohesión entre las partículas de arcilla es mayor, tanto en el estado seco como húmeda. Un trozo de arcilla seco es duro y resistente, el de limo tiende a pulverizarse. Dentro de ciertos grados de humedad la arcilla es plástica, mientras el limo trata de agrietarse. Los granos de arcilla son más finos y se precipitan tardíamente en aguas tranquilas, siendo el tiempo de asentamiento para el material disperso en una vasija, de horas a días para la arcilla y de minutos u horas para los limos. Debetenerse en cuentalamovilidad de los cationes. Es alta en los cationes de Ca, Na, Mg y K; mediana en los de K, Mg, Si y Fe+2 (ferroso), y baja en los de Al y Fe+3 (férrico). Por ello en suelos mal drenados quedan Ca, Na, Mg y K favoreciéndose la montmorillonita y en los bien drenados quedan sólo Al y Fe+3 formándose caolinita y óxidos de hierro. La illita se forma en suelos medianamente drenados. 8.5.3 Propiedades ingenieriles de los componentes del suelo. Las arenas y las materias orgánicas presentan buena permeabilidad en estado seco o húmedo. Las arcillas no, sobre todo la illita y la montmorillonita. Las alófanas son la excepción, pues su permeabilidad en estado húmedo es alta. La estabilidad volumétrica de arenas, limos, micas, carbonatos y sulfatos, es buena, mientras la de las arcillas no, y en particular la de la montmorillonita que es muy baja. La plasticidad y cohesión son muy altas en la montmorillonita y arcillas alófanas y muy baja en los limos. La resistencia del material seco es muy alta en la montmorillonita, y del material húmedo es muy baja en limos, montmorillonitas y materia orgánica. La compactación con humedad óptima es muy alta en carbonatos y arcillas alófanas, pero muy baja en micas, montmorillonitas y materia orgánica.
- 155. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 155 La estabilidad al intemperismo es muy alta en la arena y los carbonatos y muy baja en micas y materia orgánica. La abrasividad es alta en las arenas y muy baja en arcillas, sobre todo en la illita y la montmorillonita. La arena muy fina es abrasiva y no manifiesta cohesión; presenta además problemas ingenieriles cuando el material es uniforme. La mica se intemperiza fácilmente, es compactable y no tiene cohesión. La biotita causa más problemas que la moscovita. Los carbonatos se pulverizan fácilmente y son solubles en ácidos, mientras los sulfatos atacan al cemento Pórtland, tienen alta plasticidad y alta relación de vacíos. La caolinita no es expansiva, es de baja plasticidad y baja cohesión, mientras que la illita y más aún la montmorillonita, son expansivas, de plasticidad media e impermeables. En ambas como en la clorita, hay que considerar la salinidad. Debentenerse en cuenta suelos con problemas ingenieriles comolos suelos expansivos, colapsables, desleibles ydispersivos. En el medio ambiente puede haber sustancias activas y reactivas, y factores que alteren el suelo provocándole daños de composición, químicos y mecánicos, según sus componentes constitutivos. Existen arcillas sensitivas y suelos que colapsan al recibir agua por primera vez. Hay suelos desleibles que son de naturaleza salina y portan iones Na+ que los hace dispersivos. Los suelos activos pueden ser químicamente neutralizados. La materia orgánica es de alta permeabilidad, difícilmente compactable y rápidamente degradable por oxidación. No sirve como material de fundación y debe evitarse en la base de los rellenos. Los minerales de alteración son la clorita y la sericita que explican fenómenos de cloración y sericitación. En este caso el mismo fluido produce en la masa ganancia de sílice cementante (silificación), mejorando las características de la roca alterada. El potencial de licuación de una arena aumenta cuando el material es fino y suelto. Debe existir un ambiente saturado y amenaza sísmica con eventos de suficiente energía. Para efectos prácticos es importante separar suelos sin fuerte influencia mineralógica, con fuerte influencia y con muy fuerte influencia. En el tercer grupo encajan los andosoles, por tener haloisitas y alófanas, mientras las lateritas encajan en el primero. Las alófanas tienen capacidad de almacenar agua y sufrir cambios de volumen irreversibles. Las haloisitas en últimas son livianas y cambian su naturaleza a alta temperatura. Las lateritas pueden ser fersialíticas, ferralíticas o ferruginosas, según el clima 8.6. SUELOS Un suelo observado y definido en un momento dado es el resultado de todos los procesos que han transformado el material original, es decir, la roca que antes había donde hoy se halla el suelo. El entendimiento de estos procesos permite conocer mejor y prever el comportamiento del suelo. El agricultor o el ingeniero modificarán estos procesos mediante aporte de elementos químicos, drenajes, etc. El estudio de la génesis de los suelos, que se puede inferir de los cortes, presenta un doble interés práctico, puesto que permite definir los tipos y, en consecuencia, las unidades conceptuales y geográficas de suelos y así mismo plantear mejor las leyes del comportamiento del suelo. Figura 39. Etapas y procesos en la formación del suelo. El esquema muestra como la roca madre se transforma en derrubios minerales, y estos en suelo. Según Amoros García y otros, Geología. Roca madre Derrubios minerales Suelo Intemperismo mecánico Agua Seres vivos Intemperismo químico Aire Materia orgánica
- 156. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 156 Los procesos de alteración suponen la evolución de la materia mineral, casi siempre en interacción con la materia orgánica, y los procesos de desarrollo entrañan la aparición de organizaciones nuevas en comparación con la roca madre. 8.6.1 Definiciones relacionadas con suelos - Clima. Condiciones del tiempo meteorológico en conjunto pero en un período de varios años (a largo plazo). - Lixiviación. Remoción continua de materiales solubles, por las aguas que se introducen a través del regolito o por los poros e intersticios de las rocas. - Sedimentos. Acumulación de partículas de rocas que han sido transportadas. - Regolito. Es el material suelto constituido por partículas de rocas. - Suelo residual. Es el suelo que cubre la roca de la cual se deriva. En consecuencia no es suelo transportado. - Suelo transportado. Es el suelo que se forma lejos de la roca madre. En consecuencia no es suelo residual. - Tiempo (meteorológico). Condición del aire a corto plazo, estado de la atmósfera. -Humus. Residuo de la descomposición de tejidos orgánicos que da el color oscuro a la parte superior de un perfil de suelos y que con el agua genera ácidos que propagan el intemperismo químico. - Suelo. Parte del regolito que sostiene las plantas y se estudia en la edafología. Figura 40. Depósitos sedimentarios con clastos. A. conglomerado, B. aglomerado y brecha, C. arcilla, D. arena. Fuente Diccionario Ilustrado de la Geología, Círculo de Lectores. - Saprolito. Regolito que mantiene la estructura de la roca madre. - Aglomerado. Depósito compuesto de bloques angulosos en una matriz fina. - Conglomerado. Depósito compuesto de bloques redondos, en una matriz de finos. - Brecha. Depósito compuesto de guijarros y chinas en una matriz fina. - Areniscas. Depósitos consolidados de arena (rocas sedimentarias detríticas). - Limolitas. Limos consolidados (rocas sedimentarias detríticas). - Arcillolita. Arcilla consolidada (roca sedimentaria detrítica). Las limolitas y arcillolitas se llaman genéricamente shale o lutita.
- 157. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 157 Figura 41. Otros depósitos sedimentarios. 1. Eluvión: depósito in situ; 2. Coluvión: depósito de ladera; 3. Aluvión: depósito de corriente; 4. Suelo autóctono: el que se desarrolla en la roca madre; 5. Suelo alóctono: el que ha sido transportado. 8.6.2 Perfil del suelo. El suelo es la capa que envuelve la corteza terrestre. Para el agrónomo, es la capa que está formada por una mezcla de compuestos orgánicos, material mineral, aire y agua, y que además de dar soporte para el crecimiento de las plantas, suministra elementos nutritivos para las mismas. El suelo tiene su origen en el material petrográfico que se transforma. A medida que la roca se altera de esa manera en profundidad, se da una sucesión de capas entre la superficie y la roca madre, denominada perfil del suelo, el que puede tener un espesor del orden de 1.2 metros. Se denomina suelo maduro al que presenta el perfil completo (suelo evolucionado). - El horizonte A. Es la capa más superficial, fácilmente reconocible por su color oscuro debido a que es la más rica en materia orgánica. Su espesor es variable y depende del grado de erosión y del clima predominante. Figura 42. Perfil de un suelo: los horizontes reflejan una anisotropía vertical, cuyas características están bien determinadas. En geotecnia, los horizontes se denominan con números romanos de abajo hacia arriba, siendo I la roca sana y VI el suelo orgánico, como aparece a la derecha. Adaptado de Juan Montero, curso de geología, U. Nal. El horizonte A presenta uno u otro de los caracteres siguientes o ambos al mismo tiempo: a) presencia de materia orgánica y b) empobrecimiento de constituyentes, tales como arcilla, hierro, aluminio, etc. Además, puede mostrar unos subhorizontes que se superponen de arriba abajo cuando están presentes simultáneamente en el perfil, así: A00, un horizonte de superficie formado por residuos vegetales fácilmente identificables; A0, un horizonte constituido de restos vegetales, parcialmente descompuesto y prácticamente irreconocibles sobre el terreno; A1, un horizonte que normalmente contiene menos del 30% de materia orgánica bien mezclada con la parte mineral y de color generalmente oscuro; A2, un horizonte de color más claro que el anterior, empobrecido en hierro, arcilla y aluminio y con una correlativa concentración de minerales, y el horizonte A3, que es de transición - El horizonte B. Es la capa que se encuentra inmediatamente debajo de la capa A; es de un color más claro y de un espesor variable, dependiendo del grado de desarrollo del perfil. Se puede considerar esta capa como de transición. Normalmente contiene más arcilla y óxidos de hierro que los estratos A y C. El material lixiviado se acumula en este horizonte y genera problemas de actividad en los suelos, lo que lo constituye en un problema como estructura de fundación. El horizonte B es claramente diferenciable por suestructura, color ycomponentes, resultando diferente delaroca madre y con losminerales primitivos profundamente alterados o transformados. El horizonte B se subdivide en tres, así, el B1 que es de transición con A pero más parecido a B que a A, el B2 que constituye la parte esencial de B y que corresponde ya sea a la acumulación principal o bien al desarrollo máximo de la diferenciación, y el B3 un horizonte de transición con C, pero más parecido a B que a C.
- 158. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 158 - El horizonte C. Es la capa más profunda del perfil y constituye lo que se conoce como material parental, cuyo color puede ser rojo, amarillo, gris, etc., colores que dependen del grado de alteración y composición de la roca original. Se compone de trozos de roca suelta ligeramente meteorizados. Este se define como horizonte mineral distinto de la roca inalterada y relativamente poco afectado por los procesos edafogenéticos que llevaron a la individualización de los horizontes A y B, subyacentes. - El horizonte R. En la base del conjunto estaría el horizonte R, que es la roca no alterada situada bajo el perfil y que puede perfectamente no ser la roca madre del suelo o serlo sólo parcialmente. En Colombia son frecuentes las bauxitas y lateritas, que son depósitos residuales formados bajo condiciones muy calientes y húmedas. Las bauxitas contienen óxidos de aluminio hidratados y las lateritas óxidos de hierro hidratados. 8.6.3 Estructura y textura de los suelos. En el horizonte A del suelo predomina la fábrica textural. En el horizonte B hay equilibrio entre textura y estructura. En el horizonte C predomina la fábrica estructural. Los horizontes A00 y A0 son suelo residual incompetente para fundaciones, donde no se reconoce la macrofibra de la roca. Los horizontes A1, A2 y A3 son roca completamente meteorizada donde se conservan los rasgos de la roca. Estos son los horizontes VI y V, yendo de la superficie hacia abajo. En ellos la estabilidad está gobernada por al fábrica textural. El horizonte B1, y en ocasiones B2, muestra roca altamente meteorizada con fragmentos desmenuzables. Este es el horizonte III donde el suelo predomina sobre la roca. El horizonte B3, y en ocasiones B2, muestra roca moderadamente meteorizada con fragmentos no desmenuzables. Este el horizonte IV, donde la roca predomina sobre el suelo. El horizonte C muestra en la parte superior roca débilmente meteorizada y en la parte inferior roca fresca competente para fundar. Se requieren explosivos para excavar este horizonte. Estos son los horizontes V y VI respectivamente, en los que predomina la fábrica estructural. La roca como material primario de los suelos tiene un alto grado de variabilidad, la que se manifiesta en las características físicas, químicas y estructurales de los suelos. Así, si un granito da origen a suelos arenosos, el basalto, a suelos arcillosos. En el primer caso predomina el cuarzo y la acidez del suelo, y en el segundo disminuyen, dando paso al hierro, al aluminio y a los minerales básicos. Estructuralmente, los agregados de partículas de suelo, en los que participan arenas, limos y arcillas, se forman merced a la arcilla y la materia orgánica que actúan como cementantes de los "terrones". De la proporción de partículas finas en el suelo, se crearán condiciones más o menos favorables para el movimiento de agua capilar, existirá o no un buen drenaje del suelo y se tendrá un suelo de relativa plasticidad, nivel de cementación y porosidad. La fertilidad del suelo, es decir, la presencia de elementos nutrientes para las plantas, depende no sólo de la roca madre, y minerales presentes, sino de los niveles de alteración que alcancen. La fertilidad, se puede traducir en productividad si las condiciones físicas y químicas garantizan elementos nutritivos abundantes al alcance de las plantas. Los suelos arcillosos, de pobre aireación, de capa freática alta y fluctuante, crean dificultades para el buen desarrollo radicular. La textura del suelo se refiere a la proporción en que se encuentran las partículas finas, pudiendo ser el suelo arenoso y suelto, el que por regla general es liviano; franco-limoso, suelo que por regla general resulta entre liviano y pesado, y suelo arcilloso, el que resulta pesado en razón de su densidad. 8.6.4 Proceso de degradación del suelo. Las arcillas son minerales secundarios derivados de aluminosilicatos, o también roca clástica y suelta, que además de minerales de arcilla tiene cuarzo sin brillo, con constitución terrosa y que al admitir agua se vuelve plástica. Como mineral puede ser principalmente caolinita, illita o montmorillonita, salvo cuando está en procesos de formación amorfa. Del proceso de meteorización de los silicatos y la acción del H2CO3, se obtienen minerales de arcilla y otros que dependen de la roca madre, del deslave de bases y del clima, principalmente, así: cuarzo y micas de los que posteriormente se deriva sílice en solución; carbonatos de Na, Ca y K, de los que posteriormente se obtiene la calcita, y carbonatos de hierro y magnesio, de los que se deriva la limonita y la hematita. 8.6.5 El color en los suelos. El color tiene importancia desde el punto de vista agronómico. La buena aireación se puede relacionar con la porosidad. Si es reducida, se dificulta la oxidación presentándose el hierro ferroso Fe++ de color gris, el que al oxidarse pasa a hierro férrico Fe+++ de color rojo.
- 159. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 159 - El color negro. Es debido al humus, y se debilita a medida que se oxida la materia orgánica. En suelos arenosos aumenta el aire con la labranza dándose la oxidación y desgaste que explica el debilitamiento del negro. Pero no siempre el negro se explica por humus. Existen pizarras, como las de la formación Villeta, o suelos con manganeso presente como los derivados del piso Guaduas. - El colorrojo. Se explicapor hierroférrico no hidratado, compuesto que pone en evidenciaun drenaje yaireación buenos. Contrariamente, el color amarillo se relaciona con el óxido de hierro férrico pero hidratado, anunciando humedad o mal drenaje. - El color gris. Se explica por hierro no oxidado, es decir, óxido de hierro ferroso; puede tener variaciones que llegan hasta el azul. Si la tonalidad es gris, parda o amarilla, dentro de la zona de fluctuación del agua freática, falta drenaje y la aireación es poca o nula. Estos colores grises y moteados son frecuentes en suelos de topografía plana o en hondonadas donde el agua se acumula. De presentarse en laderas, donde el drenaje se facilita, sólo se explicarían por procesos de oxidación del material que da origen a esa tonalidad. - La materia orgánica. Es el conjunto de los productos de origen biológico del suelo que en unos cuantos años y bajo climas medios, evoluciona químicamente a humus. Acto seguido el humus se mineraliza lentamente descomponiéndose el 1% de su masa cada año en compuestos químicos simples como el CO2 y el NH4. Así, el humus es una fuente de nitrógeno por lo que resulta de utilidad conocer la cantidadtotal de humusdeunsuelo ylarelación carbono/nitrógeno del humus. El humus yla arcilladel suelo, soncoloideselectronegativos. 8.6.6 Factores de evolución y formación de los suelos. - El material Parental. La porosidad, la permeabilidad, la constitución, etc., de la roca madre. La roca subyacente determina buen número de las características de los suelos y sobretodo delos suelos jóvenes, mientras los horizontes superficiales seforman a partir demateriales de aporte, ajenos a la roca subyacente. Las propiedades químicas del material tienen una gran influencia sobre la evolución del suelo. Los suelos formados sobre rocas ricas en bases a menudo presentan arcillas tipo illita o montmorillonita, son ricos en humus y más fértiles, mientras las rocas ácidas pueden dar origen a suelos con arcilla tipo caolinita o vermiculita, en general más lixiviados y más pobres que los anteriores. - Tiempo (cronológico). Se puede hablar de suelo maduro o joven, pues el clímax en la formación de un suelo demanda de decenas a miles de años. La duración puede intervenir como un factor de diferenciación, de tres maneras: a) las propiedades del suelo varían en función de la hora (temperatura, contenido de CO2 atmosférico y actividad de elementos vivos. b) En función de la estación, el contenido de agua, de nitrógeno nítrico, el pH, etc. c) Por último, en el transcurso de los años, pues un suelo pasa por las fases de juventud, madurez y senilidad. Además el clima de la Tierra cambia a largo plazo. - Topografía. Porque de divisorias, vaguadas, valles y pendientes del terreno, depende su drenaje y la orientación de la ladera, siendo más favorable la que recibe el Sol matutino. Además en los flancos de los valles los espesores son menores que en las mesetas y hondonadas. No debe olvidarse que la topografía es a la vez una manifestación particularmente evidente de variaciones de edad, clima y roca. - Formadores biológicos. La microflora y la microfauna son fuente de humus y la dependencia suelo-fauna, resulta vital para la acción bacteriana. Algunos de estos seres son los transformadores iniciales de la energía química para la evolución del suelo y otros utilizan parcialmente esta energía para transportes que modifican el suelo. Los animales provocan transporte de materia y contribuyen a la transformación de la materia orgánica, mientras los vegetales actúan mediante la subida de los cationes extraídos por las raíces y concentrados en la superficie; además la planta protege el suelo contra elementos atmosféricos, sintetiza las materias orgánicas gracias a la luz solar y tiene efectos mecánicos y químicos por el crecimiento y la acción de las raíces. - Clima. De la temperatura y del balance hídrico dependerá la velocidad e intensidad de acciones de las reacciones químicas típicas del intemperismo químico. Cuando los factores climáticos son mínimos como en los desiertos fríos o en los desiertos cálidos y secos, el suelo no evoluciona. Sobre una misma roca varía el suelo con el clima, así: en las zonas frías del norte de Europa y sobre un granito existen suelos poco desarrollados; en Francia, bajo un clima templado húmedo, encontramos suelos lixiviados, y en Costa de Marfil bajo un clima tropical húmedo existe un suelo ferralítico. 8.6.7 Clases de suelos. Se pueden distinguir trece clases de suelos, de las cuales se darán indicaciones generales sobre procesos de formación, principales variaciones y posibilidades de utilización. - Suelos minerales brutos. Comprende suelos de desiertos calientes y de desiertos fríos. La falta de evolución puede ser debida a causas climáticas. Estos suelos pueden ser suelos con minerales brutos organizados y no organizados y pueden ser suelos con minerales brutos blandos o macizos y compactos.
- 160. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 160 - Suelos poco evolucionados. Comprenden suelos no climáticos, climáticos y orgánicos. Esta clase agrupa los suelos en los cuales la alteración de los minerales primarios queda limitada y la diferenciación de los suelos es poco discernible, salvo la del horizonte superficial humífero. Es evidente que no existe horizonte B por lo que el perfil es del tipo A C. Imagen 43C. Zonas climáticas del mundo, en https://commons.wikimedia.org - Vertisoles. Son suelos de regiones cálidas bastante húmedas con prolongada estación seca. Tienen color muy oscuro no por materia orgánica sino por su forma de fijación sobre la arcilla, la que siendo expansiva en proporción supera el 30%. Durante el período seco el suelo se agrieta y los pequeños poliedros caen dentro de las grietas de contracción. En estado húmedo los vertisoles son plásticos y pegajosos. - Andosoles. Están asociados a materiales volcánicos (tefras). Son suelos muy negros, friables y caracterizados por la abundancia de productos amorfos en su fracción mineral. Su densidad aparente es baja (0,8) pero el contenido de agua del suelo in situ puede alcanzar el 200%. Presentan propiedades tixotrópicas muy destacadas, pH ácidos (4 a 6) y materia orgánica estable. - Suelos calcimagnésicos. Su génesis está dominada por la presencia de carbonatos y sulfatos de calcio y magnesio. Están asociados a rocas calcáreas, dolomíticas o yesosas. Si el suelo es cálcico, el perfil es de poco espesor y tipo A-C, generalmente. En climas muy húmedos templados los suelos sobre calizas duras son ácidos. A menudo los suelos calcimagnésicos son deficitarios en nitrógeno a pesar de un buen contenido de humus y son pobres en fósforo asimilable porque este elemento se encuentra precipitado en forma insoluble. - Suelos isohúmicos. El contenido de materia orgánica decrece con la profundidad, pero se mantiene considerable. Es un humus de estepa rico en nitrógeno y ácidos húmicos grises. Su vegetación es a veces de gramíneas y otras de arbustos. En ellos es intensa la actividad biológica; la arcilla se presenta estable acumulándose ligeramente en profundidad, donde se concentra también la caliza. La definición y clasificación de estos suelos plantea el máximo de problemas en las regiones de clima caliente. - Suelos empardecidos. Comprende los suelos lixiviados y los suelos pardos. Estos suelos evolucionan bajo la acción de una materia orgánica que se descompone rápidamente, generando compuestos insolubles que afectan la arcilla y forman agregados relativamente estables. El hierro se libera parcialmente bajo la forma de hidróxidos que se unen a la arcilla y al humus. Son suelos típicos de regiones templadas y a veces de climas calientes semihúmedos. - Suelos podsolizados. En regiones de temperatura media bastante baja, a menudo con invierno muy frío y abundantes precipitaciones, bajo bosque de coníferas, los suelos presentan en superficie un horizonte de humus muy tosco y en profundidad un complejo enriquecido con humus pardo oscuro mezclado con materia mineral y sesquióxidos de hierro, ocre orín y aluminio de alteración. Aunque generalmente son suelos profundos, los que son ácidos y tienen humus muy burdo son muy poco fértiles. - Suelos con sesquióxidos metálicos. Esencialmente en los trópicos y zonas mediterráneas hay suelos rojizos y pardos, ricos en sesquióxidos metálicos de hierro e incluso aluminio y magnesio. Exhiben concreciones metálicas y caparazones endurecidos. Esta excepcional riqueza de sesquióxidos se debe a una alteración muy apurada de los minerales de la roca bajo la influencia de un clima suficientemente caliente y húmedo, en presencia de materia orgánica, que se descompone rápidamente.
- 161. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 161 - Suelos fersialíticos. Comprende suelos rojos y pardos fersialíticos y suelos ferruginosos tropicales. Son suelos con sesquióxidos de hierro, un humus muy evolucionado y presencia de un complejo arcilloso de illita dominante con caolinita y montmorillonita e incluso vermiculita. Son ricos en goethita, hematita y complejos de hierro-sílice. Los ferruginosos tropicales son muy ricos en hierro libre y se forman en clima tropical semihúmedo con larga estación seca y en ambiente de sabana arbustiva o arbórea. Se dan en ambientes a temperaturas entre 20 y 25 C y bajo precipitaciones de 1000 a 1500 mm anuales, mientras los fersialíticos se forman en climas con temperaturas entre 13 y 20 C y precipitaciones entre 500 y 1000 mm anuales. - Suelos ferralíticos. Estos suelos que presentan acorazamiento, se dan en climas con temperaturas entre 25 C y la máxima y precipitaciones de más de 1500 mm. En el trópico bajo sabana, el suelo más frecuente es de tipo ferruginoso, por el clima, pero bajo bosque, casi siempre el ferralítico es el más abundante, es más profundo y coloreado, con mejor estructura y más friable. Los suelos ferralíticos se forman por la rapidísima descomposición de la materia vegetal, la acelerada alteración de los minerales de la roca madre y el elevado arrastre de bases y sílice. Forman tierras profundas, salvo en regiones tropicales suficientemente húmedas donde se presenta el acorazamiento por la liberación de óxidos e hidróxidos hierro, manganeso, aluminio, etc. - Clase de suelos hidromorfos. Los fenómenos de excesos de agua en el suelo se pueden producir en suelos muy diversos. Ello supone un déficit de aireación que dificulta la oxidación y facilita la reducción microbiana. El hierro y el magnesio son más solubles en estado reducido y migran al interior del perfil formando concreciones, caparazones o manchas de color vivo. También migran todas las sales solubles mientras la materia orgánica se oxida lentamente para transformarse en turba. - Clase de suelos salsódicos. Las sales solubles aumentan la presión osmótica y son principalmente cloruros, sulfatos y carbonatos de sodio, magnesio, calcio y menos frecuente, de potasio. Las sales solubles aumentan la conductividad de la zona saturada y el suelo se hace salado manifestándose su estado en la vegetación. El sodio, extremadamente móvil se fija sobre el complejo arcilloso degradando su estructura que se hace difusa. En presencia de agua dulce la arcilla sódica se hidroliza y el horizonte superficial se convierte en un barro pero en la de agua salada o cuando el suelo se seca, la arcilla se flocula tomando una estructura prismática o cúbica. 8.7. ZONAS RICAS DEL PAIS Los elementos biofísicos que conforman las regiones naturales de Colombia, cambian: mientras en el ecosistema de sabana tropical semi- seca de la Orinoquía aparecen los suelos más viejos del país, en la húmeda Amazonía y en el lluvioso Andén del Pacífico, las altas precipitaciones afectan su desarrollo; entre tanto, en la región Caribe donde la asimetría de varios factores como relieve y clima explica contrastes como los de la Guajira respecto a la región Momposina, también en la región Andina gracias al régimen bimodal de climas variados, paisajes de montaña, altiplanicies y valles, se han formado suelos en su mayoría jóvenes, de mediana fertilidad natural y ligera acidez; finalmente, mientras en la región insular del Pacífico no hay presencia de suelos, en el archipiélago la mayoría son fértiles y bien drenado. Las cordilleras andinas son jóvenes y sussuelos no tienen la madurez ni la estabilidad de los suelos de la plataformaafricana. Una hectárea en la sabana de Bogotá es 24 veces más productiva que una hectárea promedio en los llanos, suelos estos últimos lateríticos (oxidados). Similarmente, los suelos de la alta Cordillera Central, caso Marulanda (Caldas) y Murillo (Tolima), son en promedio 10 veces más productivos que los suelos de los Llanos Orientales colombianos. Igualmente, los del Chocó están lixiviados por las intensas lluvias. Imagen 44.A Colombia: movimientos en masa, erosion_coberturas y clima. Razón Pública. De estas dos regiones sus suelos tendrán vocción para la ganadería extensiva, para la agricultura de subsistencia y para la silvicultura. En la zona andina se demandan prácticas para un uso y manejo adecuados de sus suelos inestables pero productivos.
- 162. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 162 Imagen 44B: Mapa de Suelos en Colombia, según Corpoica, en eusoils.jrc.ec.europa.eu: En fuertes pendientes, si el uso es agricultura, se deben evitar cultivos rotativos y en algunos deberá tenerse en cuenta prácticas de conservación (bosques, productores y no productores). Por su alta productividad, en Colombia sobresalen las siguientes regiones: • Valle del Cauca (desde Cartago hasta Cali). • Valle del Magdalena (alto, medio, bajo). • Valle del Sinú y San Jorge (unidad que incluye a Urabá). • Altiplano Cundiboyacense (incluye la sabana). • Región entre Túquerres e Ipiales. • Zona Cafetera (desde Caicedonia a Andes). • Región entre San Félix y Roncesvalles (incluye a Murillo y Marulanda). En Colombia, de cada 10 Ha, cerca de 5 Ha presenta algún nivel de degradación y 3 Ha presentan son susceptibles a la desertificación o presentan algunos síntomas del fenómeno. Igualmente, en Colombia, donde 4 Ha de cada 10 Ha son de suelos aprovechables, los conflictos entre uso y aptitud del suelo vienen pasando factura al valioso patrimonio natural: de 4 Ha utilizadas en ganadería, solo 2 Ha resultan ser aptas para dicho uso. En los fértiles valles del Magdalena Medio y Centro, al igual que en zonas fértiles del Bajo Cauca, Bajo Magdalena, Sinú y San Jorge el control de inundaciones, los sistemas de riego y el drenaje, serán factibles para habilitar grandes extensiones de tierras productivas, que no deberían estar destinadas a actividades de ganadería extensiva. Además, mientras en regiones como el bajo Cauca, bajo Magdalena, Sinú y San Jorge los índices de subutilización alcanzan el 50%, en la cuenca occidental del Orinoco, región de los ríos Apure, Arauca, Meta y Guaviare, se presenta una notable subutilización de los suelos, así presenten limitaciones.
- 163. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 163 En la región andina, donde la potrerización ha avanzado niveles preocupantes, como lo muestra la ecorregión cafetera donde se acerca al 50% de las coberturas, cuantía que supera 12 veces la extensión apta para dicho uso, para enfrentar el cambio climático urge, además de una reducción sustancial de las superficies de pastoreo, una reconversión productiva soportada en prácticas agroforestales y silvopastoriles, y en la recuperación de los bosques de galería. 8.8- AMENAZA CLIMÁTICA EN EL TRÓPICO ANDINO Imagen 45. Colombia: Coberturas vegetales (IDEAM 2003) y Estimación de la variación porcentual de la precipitación 2011-2040 (IDEAM). Dado el calentamiento global, veamos los efectos esperados en los Andes colombianos, y algunas reflexiones y acciones frente a esta grave problemática ambiental. A pesar de los acuerdos internacionales legalmente obligatorios que buscan reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, las evidencias que deja el dramático deshielo de las cumbres nevadas de Colombia y las lluvias anticipadas de julio tras un verano prolongado para la región andina del país, permiten afirmar que definitivamente han resultado insuficientes las acciones para prevenir los efectos del calentamiento del planeta, fenómeno explicado con un 90% de certeza por la actividad humana, y en especial por el uso intensivo de los combustibles fósiles. Pero lo grave de esta modificación del clima global que surge de un modelo de desarrollo éticamente perverso, donde se proponen investigaciones en ahorro energético y desarrollo de nuevas fuentes de energía, solo para no detener una máquina industrial que desperdicia recursos naturales para mantener un consumo desmedido, son las graves consecuencias resultantes sobre el medio ambiente. De ahí que, frente a la impotencia que se advierte para enfrentar las causas del problema, habrá que considerar fórmulas de adaptación más locales, a fin de mitigar las consecuencias de un fenómeno que se traduce en desastres naturales y mayor pobreza para pueblos enteros, como contrapartida a los apetitos del mercado. Si bien el papel del Estado y la austeridad como valor están de por medio, la preservación y extensión de los bosques, las prácticas agroforestales y silvopastoriles, y la mitigación de la vulnerabilidad del hábitat frente a amenazas como flujos de lodo, deslizamientos e inundaciones, hacen parte de esa adaptación. Al subir la temperatura del planeta este siglo, entre 1,8º y 4º C de acuerdo a las características que presenten diferentes zonas, como consecuencia de la fusión de los glaciares también se incrementará el nivel medio de los océanos entre 18 y 59 centímetros dependiendo la cuantía de la gravimetría de cada lugar. Las cuantías esperadas para Colombia son del orden de +3º C en la Región Andina y de +4º C en nuestras regiones costeras y de la Orinoquia y la Amazonía; además de un incremento alto del nivel del mar en el Caribe. Estos valores estimados para un escenario moderado, que serán definitivos para la pérdida de los ecosistemas glaciares de la patria, y graves para nuestras ciudades costeras y ecosistemas del litoral Caribe, afectarán el territorio mediterráneo. En la región andina las condiciones para las zonas de vida cambiarán en unos 500 m hacia niveles de mayor altitud, generando conflictos entre el tamaño de los predios y la nueva aptitud del suelo: por ejemplo, la actividad cafetera de estructura minifundista invadirá el escenario de las tierras templadas, y estas el de los bosques de niebla que emigrarán a las praderas de los actuales páramos. Pero esto no es todo, también se modificará la temperatura de las aguas de los océanos, fenómeno que a su vez provocará una mayor inestabilidad en la dinámica de la atmósfera y por lo tanto el desequilibrio generalizado en la máquina atmosférica, cuyas turbulencias se expresarán con olas de calor causantes de extensas sequías y frecuentes huracanes y vendavales cuando arrecie El Niño, o con lluvias violentas de mayor intensidad y promedios históricos más altos, desencadenando riadas, inundaciones y deslizamientos en las temporadas de La Niña. No siendo despreciable el impacto de los fenómenos climáticos exacerbados para el medio urbano colombiano, para dimensionar su perjuicio en el medio rural, esta puede ser una cadena típica de eventos: al arreciar las lluvias, se incrementarán las tasas de erosión de las laderas de fuerte pendiente, conforme avance la socavación de los torrentes, causando la sedimentación de ciénagas y demás
- 164. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 164 humedales en los valles de salida de los ríos, valles que también resultarán inundados. Igualmente colapsará el transporte rural y con él la economía del campo, pues se reducirá la movilidad y conectividad de estas comunidades a causa de la destrucción de los escasos caminos de montaña, como por el anegamiento y destrucción de los carreteables en las zonas llanas. Y con la mayor turbulencia de las aguas del mar a causa de la carga en suspensión aportada por los ríos e incrementada por la erosión costera dado el mayor ímpetu del oleaje, se reducirá la eficiencia de la fotosíntesis marina y por lo tanto el potencial de pesca, e incluso el de las cosechas de las tierras de cultivo fertilizadas con menos guano proveído por las bandadas que encontrarán menos peces. * [Ref: LA PATRIA, Manizales, 2010-07-19] * 8.9- ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO, CASO MANIZALES RESUMEN: Los siniestros de temporadas invernales que abaten a Manizales, obligan a repensar la gestión integral del riesgo asociado al cambio climático. Partiendo del examen de los conflictos y contradicciones que han desnudado los desastres, se proponen tres acciones: investigación e instrumentación de la amenaza, cambios en el modelo socioambiental, y políticas públicas para una planificación que incorpore la gestión integral del riesgo. No obstante, habrá que pensar en instrumentos como extremar medidas de protección de las fuentes hídricas, y el caso del suelo, la declaratoria de áreas de interés ambiental en predios estratégicos, para que la autoridad ambiental pueda ejercer un control efectivo. Imagen 46: Vía al Magdalena, cerca a Manizales, en meridianoinformativo1390.com Los desastres vividos por los siniestros invernales que abaten a Manizales, obligan a superar el pesimismo y desconcierto ciudadano, para repensar la gestión integral del riesgo asociado al cambio climático: a modo de ejemplo, el colapso del gasoducto y del servicio de agua, se pueden interpretar mejor al recorrer la vía al Magdalena, para señalar que lo que muestra su corredor con los mega deslizamientos, es la destrucción antrópica del suelo, a diferencia de lo que muestra la montaña reforestada del otro lado del río, en la que los ocasionales deslizamientos son la expresión de un fenómeno natural llamado erosión, más limitado. De ahí que la solución debe empezar por entender que conceptualmente una carretera va más allá de su pavimento, muros y transversales, al extender su dominio hasta las micro cuencas del corredor vial. Al igual que lo sucedido con el Terremoto del Eje Cafetero (1999), donde las consecuencias superaron en varios órdenes las que se derivan de los acontecimientos de Manizales, suele ocurrir que siempre los desastres desnudan los conflictos y contradicciones que padece la sociedad afectada, al tiempo que sus consecuencias terminan flagelando con mayor severidad a los más pobres en razón a su vulnerabilidad económica y ambiental. En primer lugar, la investigación e instrumentación de la amenaza, porque podría sentarse como tesis que, de mantenerse la dinámica del último lustro, sus efectos desbordarían nuestro nivel de resiliencia, por la incapacidad de recuperar la base económica y ambiental de la ciudad: al comparar Las Niñas 2007/8 y 2010/11, ambas de nivel moderado y 10 meses de duración, mientras en la primera las cifras de damnificados no llegaba a 50 mil por cada invierno y los eventos eran puntuales, en la segunda superó 2 millones en cada una de sus dos temporadas de lluvias, y como eventos quedaron cerca de 30 municipios para reasentar, caso Gramalote, para no hablar de Bogotá sumida en el agua de los humedales que le robó a la sabana. En este asunto: ni conocemos debidamente la amenaza, ni hemos atendido el llamado que se ha hecho para implementar un centro de estudios que la atienda, como tampoco persistido con los estudios de la amenaza sísmica y volcánica, al haber dejado al Observatorio Vulcanológico de Manizales a su suerte.
- 165. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 165 En segundo lugar, la adaptación al cambio climático, lo que supone cambiar rumbos y corregir disfunciones en el modelo socioambiental, mediante una construcción social del territorio para establecer unas relaciones de simbiosis y parasitismo entre los habitantes y el medio natural, ecológicamente sólidas y compatibles con la cultura: para enfrentar la deforestación, la exposición a la amenaza y los conflictos entre uso y aptitud del suelo, surge como oportunidad el nuevo ciclo de ordenamiento territorial 2012-2023. Al respecto quisiera señalar que la Ingeniería como tal, no solo diseña del lado de la falla, sino que su propuesta científico- tecnológica en sí misma resulta insuficiente, requiriendo para su adaptación de los saberes y haberes de la cultura local. Y en tercer lugar, las políticas públicas para una planificación que incorpore la gestión del riesgo de forma integral, asunto para el cual el Estado Colombiano ha dado pasos fundamentales, al cambiar el perfil de la anterior oficina de Prevención y Atención de Desastres que surgió tras los sucesos de Armero, por la Dirección General del Riesgo con mayor capacidad y jerarquía, al tiempo que empieza a fortalecer el Sistema Nacional de Prevención y Atención de Desastres SNPAD de Colombia, el sistema de información ambiental, la gestión del recurso hídrico y el inventario de asentamientos y aseguramiento de bienes en riesgo: Manizales y Caldas, deben ahora fortalecer sus instrumentos a nivel departamental y municipal, para emprender la rehabilitación, reconstrucción y prevención, sector por sector, sin perder de vista las acciones que van en curso desde Corpocaldas, la Oficina Municipal de Atención y Prevención de Desastres OMPAD de Manizales, y el Comité Regional para la Prevención y Atención de Desastres CREPAD de Caldas. En relación con este tema, en Caldas urge resolver la carencia de instrumentos mínimos, como una cartografía temática y de detalle con mayor resolución para las zonas urbanas que las rurales e incluir en ella los mapas agrológicos. Y para finalizar, sí de la prevención al desastre la diferencia es de un orden y del desastre a su recuperación de otro más, vale el dicho: “más vale prevenir que curar”. Sólo que las acciones han de ser de extremada urgencia y largo plazo, y por lo tanto estructurales, para desarrollar una cultura de adaptación al cambio climático, dada la complejidad de la crisis socioambiental de Colombia. * [Ref: La Patria, Manizales, 2011-12-04] 8.10. ACCIONES FRENTE AL CLIMA Y EL “DESARROLLO” Imagen: 47. Inundaciones en la región del Atlántico y sequías en la región del Casanare, de Colombia. Fuentes: Tusemanario.com y Colombia.com RESUMEN: El planeta está en peligro por el cambio climático y la explotación insostenible de recursos. En Colombia, donde la Ley ambiental y las políticas ambientales se han acoplado más a los desafíos del mercado que a los retos del desarrollo sostenible: agua, suelo y biota; y ciertas áreas sensibles ecológica y culturalmente vitales para algunas comunidades; se ven amenazadas por proyectos mineros, macroproyectos y conflictos entre uso y aptitud del suelo. Señala Ban Kin-moon, que el planeta está en peligro por el cambio climático y la explotación insostenible de recursos. En el fondo, sabemos que las fuerzas del mercado privilegian el crecimiento económico sobre los temas ambientales y sociales, lo que se revierte en efecto negativo para la ecología del planeta a través del cambio gradual del clima, y también sobre sociedades vulnerables a eventos climáticos extremos, como sequías e inundaciones consecuencia del calentamiento global, quienes deben soportar los crecientes costos ambientales en que se soporta el modelo de desarrollo y el confort de élites consumistas y rentas de países desarrollados. En dicho escenario la creciente urbanización con el transporte motorizado soportado en automóviles y las plantas termo- eléctricas e industrias basadas en el uso desmedido de combustibles fósiles, contribuyen al calentamiento global, y con él a la problemática de economías rurales del planeta. En el caso de Colombia, donde agua, suelo y biota no son patrimonios, sino recursos, ciertas áreas sensibles ecológica y culturalmente vitales para algunas comunidades, legalmente terminan cediendo paso por la riqueza del subsuelo en beneficio de una empresa minera foránea o ilegal. Nuestra economía ayer soportada en el cultivo del café, ahora se fundamenta en minería extractiva y petróleo crudo, uno y otro: productos primarios de origen natural, escaso grado de transformación y sin valor agregado. Para el efecto, la Ley ambiental y las políticas ambientales se han acoplado más a los desafíos del mercado, que a los retos del desarrollo sostenible: en las áreas de alto valor por su biodiversidad, aunque ya se ha avanzado en la protección enfocada al tipo de compensación a que se obliga una industria extractiva, la actividad continúa gozando de reducidos gravámenes en Colombia. Visto el cambio climático como un fenómeno gradual, a través de una investigación de la Academia de Ciencias de California, el Instituto Carnegie de Ciencias, la Institución Central Clima y la Universidad de California en Berkeley, se conoce la velocidad a la cual
- 166. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 166 los ecosistemas tendrán que adaptarse durante los próximos 100 años. El estudio advierte sobre la amenaza para algunas especies animales y vegetales individuales, con baja tolerancia a las variaciones del clima, dado que los hábitats naturales se han fragmentado como consecuencia de la acción antrópica. Dicha investigación que se publica en Nature, estima las velocidades en metros por año del cambio climático durante el siglo para diferentes ecosistemas, así: en bosques de coníferas tropicales y subtropicales, 80 metros; en bosques templados de coníferas, pastizales y matorrales de montaña, 110 metros; en zonas más llanas, incluidos desiertos y matorrales áridos, 710 metros; en manglares, 950 metros; y en pastizales inundados y sabanas, 1.260 metros. Y respecto a los eventos catastróficos asociados al cambio climático, el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, informa que las tormentas extremas son muy sensibles a los cambios de temperatura; y advierte que el número de huracanes como el Katrina, el más destructivo del 2005, podría no sólo duplicarse sino incrementarse gracias al calentamiento de los océanos. Los desajustes de la máquina atmosférica trasladando los costos ambientales del modelo económico a escenarios rurales, como el Cuerno de África con la muerte de seres humanos por hambre y falta de agua potable en 2011, los hemos advertido en Colombia con la tragedia de decenas de poblados rivereños y de la sabana, anegados por los eventos climáticos extremos durante las Niñas 2007/8 y 2010/11. Todo esto invita a revisar políticas y estrategias, acometiendo acciones de largo plazo acordes a las limitaciones de nuestro desarrollo, para avanzar en la adaptación al cambio climático y viabilizar el aprovechamiento de nuestros recursos estratégicos, implementando procesos ambientales y sociales responsables de cara al desarrollo sostenible de nuestros territorios. Esto, buscando entre otros objetivos: convertir las rentas de los recursos primarios en capacidades humanas, fortalecer el quehacer de las instituciones ambientales y la sociedad civil, ordenar las cuencas y blindar el patrimonio hídrico y la biodiversidad en áreas estratégicas, implementar la construcción de paisajes resilientes en los ecosistemas, proteger las comunidades rurales y artesanales de agresiones industriales, enclaves mineros y actividades extractivas ilegales, y fortalecer los procesos culturales endógenos. [Ref. La Patria, Manizales, 2013-04-29] 8.11. COLOMBIA BIODIVERSA: POTENCIALIDADES Y DESAFÍOS RESUMEN: Con 9.153 especies endémicas y 56.343 registradas en 2016, entre los doce países biodiversos del mundo, Colombia ocupa el segundo lugar después de Brasil, al tiempo que es el primero en aves y en orquídeas. Entre las áreas con mayor riqueza biológica, sobresalen la selva Amazónica, el Chocó Biogeográfico y el Macizo Colombiano. De los 81 ecosistemas que tiene Colombia, 38 presentan riesgo de deterioro por acciones antrópicas. Aunque el país cuenta con el «Sistema de Parques Nacionales Naturales» (SPNN) constituido por 59 parques naturales, Según el Instituto de Investigación Alexander von Humboldt & la Universidad Javeriana, el Bioma de bosque seco tropical, el bioma de desierto tropical y los ecosistemas húmedos, son algunos de los que están en situación más crítica. Por fortuna, algunos de ellos podrían ser preservados al estar ubicados en resguardos indígenas y comunidades negras. Imagen 48: Ecosistemas más amenazados y en riesgo de colapso, Instituto Alexander Von Humboldt.
- 167. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 167 Con 9.153 especies endémicas y 56.343 registradas en 2016, entre los doce países bio-megadiversos del mundo Colombia es el segundo, al tiempo que es el primero en aves y en orquídeas. También somos segundos en plantas, anfibios, mariposas y peces dulceacuícolas; terceros en palmas y reptiles, y cuartos en mamíferos. Sí en anfibios poseemos más de 700 especies de ranas, y en vertebrados terrestres unas 2.890 especies de las cuales 456 son mamíferos y 520 de reptiles, también poseemos cerca de 55.000 especies de plantas, de las cuales 1/3 son endémicas. Pese a lo anterior, aunque contamos con el 60 por ciento de los páramos del planeta y con 59 áreas protegidas a nivel nacional, la biodiversidad está en riesgo en 38 de 81 ecosistemas por factores antrópicos que los destruyen, explotan o contaminan: al respecto, en 2014 el Instituto de Investigación Alexander von Humboldt, quien destaca que gran parte de la biodiversidad de Colombia se encuentra en territorios colectivos indígenas, había presentado un panorama “desalentador” por los efectos de siglos de transformación e intervención humana, para reclamar más educación y conciencia pública. En cuanto al marco normativo, según la Constitución Política de 1991, los Parques Nacionales Naturales (caso PNN los Nevados) no prescriben, son inembargables e intransferibles; y las Áreas Protegidas (como las Reservas de Río Blanco y La CHEC) son declaradas a perpetuidad. Y en relación con el marco legal, la Ley 99 de 1993 crea el Sistema Nacional Ambiental SINA, donde los ecosistemas amenazados están mal representados. Además, mediante el Decreto único 1076 de 2015, se creó Parques Nacionales Naturales de Colombia. Colombia está dividida en seis regiones naturales: dos costeras en sendos océanos, dos más sobre el naciente de cara a las cuencas de la Orinoquía y Amazonía, una insular de pequeña extensión, y la región andina que soporta la mayor proporción de la población del país. Los ecosistemas señalados en riesgo según expertos, son los del bioma de bosque seco tropical y del desierto tropical, los secos intra-andinos, los húmedos y los del bosque húmedo tropical del piedemonte llanero. Poseemos 2900 km de costas en dos océanos, conectamos las Américas desde el sector más septentrional de los Andes con sus nevados, volcanes, altiplanos, sabanas y valles intercordilleranos; pisos térmicos con gran variedad de ecosistemas tropicales, que van desde selvas húmedas y secas, sabanas, bosques y páramos, hasta ríos, costas, arrecifes de coral, ciénagas y manglares. Entre las áreas con mayor riqueza biológica, sobresalen la selva Amazónica, el Chocó Biogeográfico y el Macizo Colombiano. Si Colombia alberga 4.812 especies protegidas por la Convención Internacional sobre el comercio de especies en peligro, entre ellas 66 que están en alto riesgo de extinción e incluyen 11 especies de orquídeas, 31 de mamíferos y 10 de aves. Adicionalmente, talamos cerca de 200 mil hectáreas de bosques por año, contamos con alrededor de 1.200 especies en peligro crítico, e introducimos 922 al país, 22 de ellas clasificadas como invasoras. Y en cuanto al Eje Cafetero, dado su potencial relacionado con el aviturismo, sin duda alguna debemos abordar el estudio de la diversidad de aves, ya que de las 1.912 especies del país podemos contar con más de 650 en la región y de ellas al menos 433 reportadas en Caldas al 2010, donde un sinnúmero adicional que permanecen ocultas, le demanda a ornitólogos y aficionados profundizar y completar el conocimiento de la diversidad por áreas determinadas, resaltando especies migratorias, amenazadas y endémicas con su hábitat. Las áreas protegidas, además de salvaguardar la biodiversidad y ofrecer invaluables servicios ambientales, a la luz del Acuerdo Final para la Terminación del Conflicto y la Construcción de una Paz Estable y Duradera, incorpora retos: allí se reconoce en el tercer considerando que el “Desarrollo económico con justicia social y en armonía con el medio ambiente, es garantía de paz y progreso”. Su primer punto, sobre la “Política de desarrollo agrario integral”: señala la “Reducción de la ampliación de la frontera agrícola y protección de zonas de reserva”; y el cuarto, sobre la “Solución al problema de drogas ilícitas”: contempla “Programas de sustitución de cultivos de uso ilícito”… mediante “Planes integrales… con recuperación ambiental de las áreas afectadas”. [Ref.: La Patria. Manizales, 2017/08/28] 8.12. LA ECONOMÍA AZUL EN LA ESFERA DE LA PRODUCCIÓN RESUMEN: No se trata de la economía asociada a nuestros mares y ríos, ni tampoco a la del agua que participa con el 10% del PIB en Colombia incluyendo el 2% de la hidroelectricidad, y cuyos costos ambientales son el 3,5% y los ocultos el 1% relacionados con la calidad del vital líquido; se trata de la novedosa propuesta de Gunter Pauli, sobre una economía asociada a procesos que vinculen los residuos a la cadena de producción y donde los desperdicios o la basura no existen, dejan de ser despojos inutilizables que se incorporan a la cadena de valor. La economía azul reduce los costos sociales y económicos por el bienestar perdido como consecuencia de la degradación de los paisajes terrestres y marinos y la contaminación del aire, y los costos ambientales por el incremento y manejo de la eutroficación de cuerpos de agua y suelos, mayores costos de producción por reducción de emisiones y tratamiento de residuos, y pérdida de patrimonio natural biótico, hidrológico y edáfico. Colombia como potencia bioceánica, aunque empieza a hablar de la economía azul, sólo desde principios de siglo cuando se generaron los lineamientos de la Política Nacional del Océano y los Espacios Costeros, apenas ahora logra integrar en el Plan de Desarrollo, la Política Nacional del Océano y los Espacios Costeros: al reconocer que el país, pese a su potencial hídrico está geográficamente fragmentado, por lo que busca integrar y conectar las hidrovías con los modos de transporte terrestre y sus mares. Pero hay otra economía azul diferente que va más allá de los mares y ríos concebidos como motor del desarrollo, e incluso de la “Colombia Anfibia”, ese maravilloso estudio del IAvH que reconoce la importancia y la fragilidad de nuestros ecosistemas: se trata de aquella que propone otro relacionamiento de la cultura con la naturaleza para comprender su gran potencial productivo, haciendo de los residuos otra fuente de riqueza si se articula a la creatividad y a la innovación con la idea fundamental de lograr una producción de bienes y servicios eficiente, ambientalmente sostenible y socialmente responsable.
- 168. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 168 Imagen 49: Colombia anfibia. IAvH Se trata del modelo del belga Gunter Pauli, autor de “La economía azul: 10 años, 100 innovaciones, 100 millones de empleos”, un concepto socio-económico propuesto en 1994 soportado en un planteamiento más profundo, que va más allá de la ineficiente y onerosa economía verde donde se obliga a la empresa privada a hacer grandes esfuerzos económicos, incurriendo en costos ambientales para que sus productos sean respetuosos con el medio ambiente; contrariamente, la economía azul al ser más eficiente produciendo para todos en la agricultura y la manufactura, es una apuesta por innovaciones, que inspiradas en la naturaleza impliquen bajos costos, generen empleo, amplíen el capital de las empresas y produzcan beneficios, a partir de la utilización de productos locales para satisfacer la demanda del lugar. Mientras en la economía verde se propende por el bienestar social, la reducción de los riesgos medioambientales y las amenazas ecológicas, el uso eficiente de los recursos y la disminución de las emisiones de carbono a un alto costo, que trasladado al consumidor privilegia un mercado de élites; en la economía azul el modelo parte de la Iniciativa e Investigación de Emisiones Cero ZERI, de conformidad con las ideas de Pauli. Allí los impactos socioambientales y económicos se logran cuando los residuos dejan de ser despojos inutilizables para convertirse en recursos del ciclo de producción que se incorporan a la cadena de valor. Los fundamentos de este innovador modelo, son: En lo social: el modelo es socialmente responsable y compatible con una economía de pleno empleo; en el sistema natural cada riesgo motiva la innovación; el aire, el agua y el suelo son bienes comunes; la naturaleza, al ser ambientalmente resiliente, optimiza recursos y procesos para orientarse hacia las necesidades básicas. En lo ambiental: el agua como principal soluble sirve de catalizador; en la naturaleza todo está conectado; la gravedad y la energía solar son el principal recurso; la naturaleza es realmente diversidad y está sujeta a cambios constantes; las soluciones parten de la física, la presión y la temperatura del lugar; y los sistemas naturales no responden a procesos lineales. En lo económico: el modelo cosecha los bienes y recursos del patrimonio natural, para reemplazar por “nada” cada recurso; en la naturaleza un proceso tiene múltiples usos, todo es degradable en el tiempo, y los desperdicios o la basura no existen; la naturaleza trabaja solo con lo disponible, persigue las ventajas de la diversificación, y promueve una economía de pleno empleo. En suma: la economía azul, no solo propone sino que también desarrolla proyectos empresariales en diversos sectores, demostrando la viabilidad de un modelo empresarial sostenible y competitivo, de producción ecológica amigables con el medio ambiente, generador de bienes accesibles, y de beneficios medioambientales, financieros y sociales: se han implementar proyectos como el cultivo de hongos comestibles a partir de desechos de café, e intervenido procesos de transformación reutilizando desechos mineros o agrícolas, además otros con ahorro de combustible y reducción de emisiones contaminantes, mostrando que el país innovador y creativo y la región tienen una nueva alternativa compatible con la economía naranja. [Ref.: La Patria. Manizales, 219.11.18] Lecturas complementarias
- 169. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 169 Origen, formación y constitución del Suelo. Las arcillas. Terzaghi dice: La mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la mecánica y la hidráulica a los problemas de ingeniería que tratan con sedimentos y otras acumulaciones no consolidadas de partículas sólidas, producidas por la desintegración mecánica o la descomposición química de las rocas, independientemente de que tengan o no materia orgánica. Veamos el origen constitución y formación de las arcillas y los factores de formación y evolución de un suelo. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/57121/introduccion.pdf Relaciones granulométricas y de volumen en un suelo. Fases del suelo. Relación de vacíos. Grado de saturación. Contenido de humedad. Peso unitario y Gravedad específica del suelo. Peso unitario sumergido. Peso unitario seco. Diagramas de fase con base unitaria. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/57121/relacionesgravimetricasyvolumetricasdelsuelo.pdf Estructura del suelo y granulometría. Características y estructura de las partículas minerales. Propiedades ingenieriles de los componentes del suelo. Fábrica textural y estructural del suelo. Estructuras relictas asociadas a las discontinuidades de los macizos rocosos. Claves para inferir presencia de arcillas en los suelos. Suelos especiales. Suelos colapsables. Suelos dispersivos. Suelos expansivos. Suelos solubles. Ver enhttps://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/57121/estructuradelsueloygranulometria.pdf Consistencia y plasticidad de los suelos. Actividad de las arcillas. Índice de plasticidad. Aparato de Casagrande. Límites de Atterberg. Límite de retracción del suelo, Límite plástico del suelo, Límite líquido del suelo. Índice de plasticidad. Índice de liquidez. Índice de retracción. Índice de consistencia. Propiedades de limos y arcillas. Identificación manual de suelos finos. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/57121/consistenciayplasticidad.pdf Clasificación ingenieril del suelo. Suelos bien gradados, Suelos mal gradados. Suelos plásticos. Suelos friccionantes. Sistema Unificado de Clasificación de Suelos SUCS. Definición del Grupo SUCS, con la Carta de Plasticidad. Aptitudes de los grupos SUCS según usos. Clasificación de la AASHTO. Definición del Grupo AASHTO, con la Carta de Plasticidad. Características de los grupos AASHTO. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/57121/clasificaciondesuelos.pdf *** ENLACES DE INTERÉS PARA EL EJE CAFETERO. Agua y Clima en la Ecorregión Cafetera. Cambio Climático en Caldas – Colombia. Caldas en la biorregión cafetera. Cerro Bravo, tras trescientos años de calma volcánica. Colombia: riesgos geodinámicos y hábitat. Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. CTS, Cultura y Ruralidad en Caldas. Cuatro PNN, patrimonio natural de la Ecorregión Cafetera. Cultura y Turismo en Caldas. Cumanday, ¿el león dormido? Desarrollo minero-energético de Caldas. Ecorregión Cafetera y Bioturismo. El volcán y el desastre de Armero. El Paisaje Cultural Cafetero. Eje Cafetero: Cambio climático y vulnerabilidad territorial. Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio. Eje Cafetero: fortaleza minero- industrial y posibilidades agropecuarias. El Río Grande en la Audiencia Ambiental Caribe El Ruiz continúa dando señales… Gobernanza forestal para la ecorregión andina. La encrucijada ambiental de Manizales. La economía azul en la esfera de la producción. La historia del Cerro Sancancio. Laderas del Trópico Andino: caso Manizales. Manizales: un diálogo con su territorio. ¿Para dónde va el Magdalena? Revolución urbana, desafío para el Eje Cafetero. Rieles para el empleo cafetero. Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. Riesgos para el agua en la ecorregión cafetera de Colombia. Ríos urbanos para Manizales. Sismo, bahareque y laderas. Sistematización de Experiencias y Estrategias de los PAI del río Guarinó y Guarinocito. Subregiones del departamento de Caldas: Perfiles. Temas cívicos para agendas de desarrollo regional. Temas rurales para la ecorregión Tierra y ruralidad en Colombia. cafetera. Vulnerabilidad de las laderas de Manizales. …
- 170. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 170 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. …
- 171. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 171 Plaza de El Cocuy. Boyacá, Colombia. Angelfire.com MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Cap 09 ROCAS SEDIMENTARIAS GONZALO DUQUE ESCOBAR A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. La meteorización y erosión producen partículas de diverso tamaño que son transportadas por el hielo, el agua o el aire hasta las zonas de mínima energía donde se acumulan. Una vez en reposo los sedimentos sufren procesos que los transforman en rocas sedimentarias. Estas rocas se han formado por la consolidación o litificación de sedimentos. Los factores que determinan el tipo de roca son fundamentalmente la fuente de los sedimentos, el agente que los erosiona y transporta, y el medio de deposición y forma de litificación. 9.1. GENERALIDADES 9.1.1. Origen. Los productos de meteorización pueden ser transportados en el fondo de las corrientes (por arrastre, rodando o por saltación) o bien dentro del fluido (en suspensión, solución o flotando). Aquellas rocas que se originan a partir de partículas que mantienen su integridad física durante el transporte, son las detríticas, por ejemplo conglomerados, areniscas, limolitas y arcillolitas, y las que se forman por la precipitación de sustancias que se encontraban en disolución, son las de origen físico-químico, por ejemplo carbonatos, evaporitas, ferruginosas y fosfatos. Existe un tercer grupo de rocas sedimentarias, las biogénicas, en cuya formación interviene directamente la actividad de organismos vivos, por ejemplo carbonatos, fosfatos y silíceas, este grupo abarca desde las que se originan por acumulación de organismos en posición de vida (calizas de arrecifes, etc.) o que han sufrido un transporte mínimo tras su muerte (diatomitas), hasta aquéllas en cuya formación interviene la precipitación de sustancias en disolución favorecida por la actividad orgánica (tobas calcáreas formadas por la precipitación de CaCO3 propiciada por la acción fotosintética de vegetales). Finalmente las rocas orgánicas que son las formadas por acumulaciones de materia orgánica (carbones y petróleo) Lasdeorigenmecánicooclásticosonprimordialmente detritosque, transportadosydepositados, selitificanpor consolidaciónocementación. Su clasificación se basa en el tamaño de grano de sus componentes. Los sedimentos de origen químico, son precipitados en los cuales los cristales individuales están unidos por enlaces químicos. Dentro de las rocas de origen biógeno las más representativas son los carbonatos que se clasifican a su vez según su composición química y el tipo y origen de las partículas que las constituyen. Los sedimentos de origen orgánico se forman por la acumulación de partes duras de organismos que, al unirse por cementación, constituyen una roca. Las rocas orgánicas se clasifican según su grado de madurez, con base en el contenido de carbono y volátiles. En la formación de una roca sedimentaria pueden actuar más de un proceso sedimentario por lo que se producen rocas mixtas de difícil asignacióna ungrupo concreto. Tal es el caso, por ejemplo, de unarocaformada por laacumulacióninsitudelaspartes duras deorganismos y por partículas aportadas por algún mecanismo de transporte. Cuadro 11. Símbolos para la representación litológica de las principales rocas.
- 172. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 172 9.1.2 Abundancia. En los proyectos de ingeniería las rocas sedimentarias son frecuentes. En el volumen de los primeros 15 km. de la corteza las sedimentitas son el 5%; el 95% restante son rocas ígneas, pues las metamórficas dominan los ambientes profundos. Por el área de afloramiento las sedimentarias son el 75% de la superficie el resto son ígneas, sin quedar margen de significación para las metamórficas. Son tres las rocas sedimentarias más abundantes clasificadas por su participación: lutitas 45%, areniscas 32% y calizas 22%; otras, 1%. La propiedad fundamental de las lutitas es la plasticidad o la impermeabilidad, la de las areniscas, su posibilidad y eventualmente la dureza (de ser cuarzosa), o de servir como acuífero, y la de las calizas, la de ser roca rígida y soluble. Es también la caliza la materia prima del cemento. 9.2. DIAGENESIS Laformación delasrocas sedimentarias a partir delossedimentos, comportala existencia deuna serie deprocesos que, en general, tienden a la reducción de la porosidad y al aumento de la compacidad de los materiales. Estos procesos se engloban bajo el nombre de diagénesis. Los procesos diagenéticos se inician antes del reposo de los componentes del sedimento, razón por la cual los fragmentos que forman las rocas detríticas pueden quedar cubiertos por capas de óxidos metálicos y se pueden formar arcillas a partir de algunos minerales que se degradan. En los ambientes marinos, sobre pisos duros, los procesos de perforación e incrustación por diversos organismos resultan frecuentes. Entre los componentes de un sedimento en reposo circulan fluidos con iones en disolución (CA2+ y CO32-) que pueden precipitarse para formar cementos y darle rigidez a los materiales. Sin embargo, la circulación de fluidos puede también producir disolución. Los procesos de consolidación provocan a su vez una reducción de la porosidad; los efectos visibles son la interpenetración de componentes y las superficies de disolución que afectan porciones más extensas de la roca.
- 173. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 173 El conjunto de procesos diagenéticos se desarrolla a distintas profundidades sin que exista un límite neto para los procesos típicos que ocurren en profundidad y los del metamorfismo de bajo grado. Usualmente se conviene en aceptar que este límite corresponde a la zona en la que se forma el grafito, a partir de los carbones naturales, y se volatilizan los hidrocarburos. Los procesos diagenéticos suelen realzar las diferencias originales que existen entre los sedimentos (tamaño y color de granos, etc.) por lo que las rocas sedimentarias se configuran en capas de una cierta continuidad lateral denominadas estratos, donde normalmente su base y techo son plano-paralelos. Algunas veces el paralelismo entre algunas capas presenta distinto ángulo de inclinación con el resto de la serie. 9.2.1 Ambientes sedimentarios. Reciben el nombre de ambientes o medios sedimentarios, los lugares donde pueden depositarse preferentemente los sedimentos. Algunos ambientes sedimentarios están situados dentro de los continentes, como ocurre con el medio fluvial, el cual se forma por la deposición de partículas en el lecho y a ambos lados de los ríos, principalmente durante las crecidas, o el medio lagunar, originado por el material sedimentado en el fondo de los lagos. Otros ambientes se localizan en las zonas costeras y sus aledaños. Entre éstos se pueden citar los deltas, formados por los sedimentos que lleva el río al final de su curso, y las playas. Es, sin embargo, en el mar, donde suelen encontrarse los máximos espesores de sedimentos de plataforma continental, pero sobre todo los localizados al pie del talud continental y en la desembocadura de los cañones submarinos. En las llanuras abisales, en cambio, el espesor de los sedimentos es muy pequeño, desapareciendo prácticamente al aproximarse a las dorsales. Figura 43. Ambientes sedimentarios: torrente (1), torrencial [cono aluvial (2), canal (3)], fluvial [canal (4), llanura de inundación (5)], lacustre (6), costero [delta fluvial (7), isla barrera (8), laguna (9), delta torrencial (10) plataforma (11)]. Marino [cono turbidítico (12), cañón submarino (13)]. Adaptado de Atlas de Geología. Edibook S. A. Otras denominaciones de los depósitos se dan según el agente que los transporta, el lugar donde se depositan o la estructura del depósito. En función del agente, se denominan coluvial (ladera), eólico (aire), aluvial (ríos) y glacial (hielo); según el lugar, palustre, lacustre, marino y terrígeno, y por la estructura, clástico y no clástico. Tienen que concurrir varios factores para que un medio sedimentario sea eminentemente deposicional. Si se deposita material de origen detrítico (partículas sólidas que han sido transportadas mecánicamente por corrientes fluidas, como ríos), el medio de transporte de las partículas tendrá que perder energía para que pueda llevarse a cabo la sedimentación del material. En cambio, en los lugares en los que se depositan sedimentos de origen químico, será necesario que las condiciones físico- químicas sean adecuadas para que puedan precipitarse sustancias disueltas. En todos los casos es necesario que la zona de deposición sufra un hundimiento progresivo, lo cual posibilitará la formación de grandes espesores de sedimento. 9.2.2 Principales procesos de litificación. Los principales procesos diagenéticos son la cementación, la consolidación-desecación y la cristalización. El término litificación se puede entender como el proceso por el cual se forman rocas, en este caso a partir de la consolidación de los sedimentos.
- 174. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 174 - Cementación. Los principales agentes minerales cementantes son: la calcita y la dolomita que llegan disueltos en el agua formando con ella una solución que ocupará los intersticios del depósito. Ello demanda un material poroso y permeable, por lo que este proceso domina la formación de las areniscas, calizas y dolomías. - Consolidación y desecación. Dos procesos generalmente ligados, porque la consolidación trae implícita la salida del agua. No obstante en el caso de los depósitos de arena transportados por el viento, después de la evaporación se puede dar la litificación. Este proceso exige un material poroso y no necesariamente permeable. Las arcillas a un km. de profundidad, por la presión confinante, pierden el 60% del volumen y dan paso a la formación de lutitas. - Cristalización. La formación de nuevos cristales (neocristalización) y el crecimiento cristalino (recristalización), permiten el endurecimiento de los depósitos, por unión de cristales individuales. Cuadro 12. Proceso de formación de las rocas sedimentarias. Fuente. Notas del curso de Suelos. G. Duque, Geología. 9.3. CLASIFICACION DE ROCAS SEDIMENTARIAS Cuadro 13. Las rocas sedimentarias. ORIGEN AGENTE DEPOSITO ROCA Mecánico Agua Canto rodado Guijarro Arena Limo Arcilla Conglomerados Brechas, aglomerados Areniscas Limolitas, lodolitas Arcillolitas, lutitas Viento Médanos o dunas Loess (limo) Areniscas Limolitas Hielo Till (peñascos en una matriz fina) Morrenas y otras tillitas (peñascos en una matriz fina pero consolidados) ORIGEN NATURALEZA SEDIMENTO CONSOLIDADO Químico Calcárea Calcárea- arcillosa Silicosa Salina (evaporitas) Caliza, dolomía, travertino Marga Pedernal, geiserita Sal, yeso, bórax Orgánico Carbonosa (% de C libre) Turba C<50%: carbón compresible y de formación reciente Lignito C 50%: carbón de formación Intermedia Hulla C 75%: carbón fósil o mineral Antracita C>80%: carbón ultra carbonizado Adaptado de Lexis 22 Mineralogía Geología, Círculo de Lectores, 1983.
- 175. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 175 9.3.1 Minerales componentes de las rocas sedimentarias. Son tres los principales: la arcilla, principalmente la illita y la caolinita, el cuarzo y la calcita. Otros minerales son los feldespatos, de sodio y calcio principalmente, dolomita, yeso, anhidrita y halita. En los conglomerados la composición es cualquiera, dominando el cuarzo. En las areniscas, si es ortocuarcita, domina el cuarzo, si es grawaca habrá fragmentos de roca, cuarzo y arcilla y si es arcosa feldespatos, cuarzos, micas y carbonato cálcico. En las arcillolitas habrá, hidróxidos de hierro y aluminio, en las lateritas; caolinita, en los caolines; montmorillonita, en la bentonita, y arcilla, cuarzo, feldespatos y calcita, en los loess. En las margas se tendrá carbonato cálcico y arcilla. En travertinos, tobas, calizas, y caliches, habrá carbonato cálcico, como también en las calizas de bacterias y algas; en las cretas y calizas, conchíferas y coralinas; en las dolomías y calizas dolomíticas, formadas por procesos metasomáticos, habrá calcita y dolomita. En el sílex, pedernal, gliceritas, trípoli, jaspe y lidita, se tiene sílice coloidal y criptocristalina. En los yesos, sal gema y otras evaporitas, habrá sulfato cálcico y cloruros de sodio, potasio y magnesio. En las sideríticas y pantanosas, que son ferruginosas, carbonato, óxidos e hidróxidos de hierro. En las fosforitas y guano, fosfatos de calcio y otros elementos. 9.4. CARACTERISTICAS DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS Las principales características de las rocas sedimentarias son la estratificación, las facies y el color. Estudiando el entorno actual se tienen indicios acerca de la formación de las rocas sedimentarias: los sedimentos de grano muy fino, en un entorno costero típico se depositan sobre los pantanos de sal, y los de grano más grueso, en las dunas y en la playa; en ambos casos habrá huellas fósiles que se conservarán para su interpretación futura. También el tamaño de las partículas sedimentarias tiene que ver con el entorno de deposición: los lodos pantanosos se acumulan en condiciones acuáticas de relativa calma, mientras las dunas son depositadas por el viento y las arenas de la playa donde rompen las olas. Los granos, según su forma y tamaño demandan entornos de diferente energía y turbulencia; así la distribución de los tamaños y forma de los granos en las playas y arenas de las dunas varía: en las primeras la granulometría muestra mejor clasificación y las partículas aparecen muy bien redondeadas. Tamaño, clasificación y forma de granos condicionan la textura de un sedimento. Contrario a lo que ocurre con los sedimentos de entornos de baja energía, los sedimentos transportados durante largos períodos en entornos de alta energía y depositados en condiciones similares, están bien redondeados y bien clasificados. Las corrientes rápidas transportan granos mayores no sólo en suspensión por el fluido en movimiento, sino también por saltación y rodamiento a lo largo de la superficie del lecho, mientras los lodos del entorno de un pantano de sal han sido depositados de la suspensión, fundamentalmente. Los organismos que viven dentro o en los sedimentos costeros o en un entorno cualquiera, son también huellas fósiles potenciales y útiles indicadores del entorno. El examen de los diferentes granos de mineral presentes en las rocas sedimentarias permite establecer la naturaleza de la roca fuente y de los procesos de meteorización que la degradaron. La interpretación se facilita en granos gruesos como cantos de playas y se dificulta con una arena donde un grano puede ser sólo una parte de un cristal único. Una arenisca totalmente cuarzosa no informa sobre la roca madre pero sí es testigo de varios procesos de meteorización, erosión y deposición. La forma en que la roca fuente haya sido fraccionada por procesos superficiales determina la categoría de la roca sedimentaria. El grado de fraccionamiento conseguido en las rocas fuentes es de importanciaeconómica, toda vez quefavorece laformacióndeconcentraciones de carbono, carbonato cálcico, óxidosdealuminio y de hierro y evaporitas. Los diferentes tipos de rocas sedimentaria, pueden relacionarse no sólo con los procesos de meteorización, sino también con la zona climática de la Tierra en que se formaron, pues aquéllas están condicionadas por el clima, así como por las diferentes partes del ambiente tectónico sobre las cuales pueden estar operando los procesos superficiales. 9.4.1 La estratificación. Es la más importante. Cada capa marca la terminación de un evento. Interesa en una capa su geometría interna en el conjunto, la geometría de las capas, pues dichas estructuras ponen en evidencia el ambiente de formación. Las capas pueden ser horizontales, si el ambiente de formación es tranquilo (lacustre); onduladas, si se trata en el ambiente de las dunas; inclinadas, si el ambiente es detrítico; rizadas, cuando son marcas de ambiente de playa; cruzadas, si el ambiente es pantano, y geodas, si son capas esféricas concéntricas explicadas por un fenómeno osmótico por diferencia de salinidad. Las grietas de desecación se producen cuando el barro húmedo se seca al aire y se genera un diseño de grietas de varios lados, típico de lagos poco profundos que se han secado. La estratificación grano-clasificada es una estratificación en la cual las partículas mayores están en el fondo de una unidad y las pequeñas en la parte superior; la estratificación cruzada es una estratificación original en la cual los planos de los estratos están en el ángulo de la superficie principal sobre la cual los sedimentos fueron depositados; la estratificación de corriente es la misma cruzada; la estratificación de médano es una estratificación cruzada de tamaño más bien grande.
- 176. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 176 En las estructuras sedimentarias las ondulitas son marcas como ondas formadas por el movimiento del agua o del aire sobre la superficie de un sedimento recién depositado, y las dos principales ondulitas son la simétrica y las huellas fósiles de corriente asimétrica. Figura 44. Estratificación cruzada (1), estratificación gradual (2), grietas de desecación (3), ondulitas, simétrica (4) y asimétrica (5). Adaptado de Diccionario ilustrado de la Geología, Círculo de Lectores. 9.4.2 Facies sedimentaria. El término alude a la acumulación de depósitos con características específicas que gradúan lateralmente a otras acumulaciones sedimentarias, formadas simultáneamente, pero que presentan características diferentes. A veces se subdividen en litofacies o facies litológicas y biofacies o facies marina. Entre las facies de agua dulce se distinguen la fluvial y la lacustre; entre las marinas, la litoral o costera, la nerítica y la abisal, y entre las terrestres o continentales, muy variadas, la fluvial, la eólica, la glacial, etc. Averiguar en qué tipo de ambiente se originó una roca sedimentaria tiene gran interés en geología, debido a sus múltiples aplicaciones. Hace posible, por ejemplo, reconstruir la situación de ríos, torrentes y costas, hace millones de años (reconstrucciones paleográficas); permiten averiguar los avances y retrocesos del mar que se han producido en otras épocas, así como localizar trampas estratigráficas, lo cual es de gran interés en prospección de petróleo. 9.4.3 Color. En las rocas sedimentarias los colores gris y negro pueden explicarse por la presencia de humus y otras sustancias afines (materiales carbonosos); pero el principal agente colorante son los óxidos de hierro, así: por la hematita (Fe2O2) color rosado; por la limonita, (hierro de pantanos) amarillo y café; por la goethita (hierro acicular) pardo oscuro a negro, y por el hierro libre o nativo, verde, púrpura o negro. Se recuerda que el color es una de las propiedades físicas más importantes de los minerales, sin embargo, deben tenerse presente: - Puede ser constante y definido para varias muestras de un mismo mineral (la pirita de brillo metálico es un indicador) o puede variar de una a otra muestra en un mismo mineral (en el cuarzo el color no es indicativo). - Como precaución, la identificación por los minerales se basará en muestras frescas. Se tendrá en cuenta la pátina, que es una alteración superficial pigmentada por otros minerales. - En minerales opacos y de brillo metálico, no alterados, se expondrá el color del mineral. No obstante el color puede variar entre límites amplios. 9.5. DESCRIPCION DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS La descripción de las rocas se hace en lenguaje gráfico y alfabético. El lenguaje gráfico se apoya en diagramas y planos, como se muestra en la figura 45. Cada tipo de roca y cada rasgo estructural, tiene su propia nomenclatura. 9.5.1 Areniscas. La mayoría están compuestas principalmente de granos de cuarzo y arcilla en pequeñas cantidades. Pueden ser, por su composición, arcosa, si son ricas en feldespatos; cuarzosas, ricas en SiO4; grawacas, ricas en ferromagnesianos, y micazas ricas en micas. También las areniscas se denominan, por la matriz cementante, así: ferruginosa, silicosa, arcillosa y calcárea. Las areniscas son útiles en construcción, revestimientos y fabricación de vidrio.
- 177. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 177 Figura 45. Representación de una estructura sedimentaria (pliegue): arriba, expresión en carta geológica; abajo, expresión en diagrama de bloque. Tomado de las notas del curso de geología de Pedro Hernández, U. Nal... 9.5.2 Areniscas de cuarzo. Son el resultado de una considerable fragmentación de restos de roca soltados por procesos de meteorización como lo demuestra su pobreza en minerales incapaces de resistir la meteorización química. Texturalmente exhiben gran porosidad y permeabilidad, por lo menos inmediatamente después de su deposición, pues más tarde los poros serán rellenados por cemento mineral, compuesto frecuentemente de sílice o calcita, e incluso hierro. Una variedad, de las arenas verdes, esarenisca de cuarzo conglauconita, típicadeambiente marino, yotra las areniscas(y pizarras) deloslechosrojos, a causa delas hematites que recubren los granos de arena y que denuncian un grado de aridez del entorno de deposición donde la lámina acuífera permaneció baja permitiendo a los minerales de hierro su oxidación. 9.5.3 Arcosa. Esta arenisca además de cuarzo, tiene feldespato en una cantidad del orden del 25%. Ambos minerales soportan la degradaciónmecánicadurante el transporte, siendoel segundo más susceptiblealadescomposición. Su aparición en proporciones mayores a las de un pequeño porcentaje, evidencian condiciones de aridez y de transporte corto o rápido. 9.5.4 Grawaca. El término significa gris y duro y describe bien esta arenisca que contiene una mezcla de productos de meteorización de rocas ígneas y metamórficas, en los que se incluyen, además de partículas de descomposición mecánica, minerales arcillosos de la meteorización química. Las grawacas son el resultado de un fraccionamiento incompleto de productos de meteorización, reflejado en la pobre clasificación y escasa redondez de los clastos. Las rocas usualmente duras y oscuras en extremo pueden confundirse con basaltos si las variedades de grano son finas. Se asocian con pizarras negras, sobre todo cuando son fruto de corrientes de turbidez o de densidad. 9.5.5 Brechas. La palabra significa cascote y con ellas se describe una roca formada por fragmentos angulosos; dicha angulosidad significa una cantidad mínima de transporte, razón por la cual la fuente está cercana y puede estar asociada a arrecifes de coral, fósil y moderno. Los depósitos de brechas pueden formarse por la meteorización mecánica en la cara de los acantilados en cuya base se forman los taludes o depósitos de deyección; también pueden ser depositados por ríos de flujo esporádico en regiones áridas. Las brechas son útiles en construcción, revestimiento y decoración. 9.5.6 Conglomerados. Se distinguen de las brechas por la naturaleza redondeada de sus clastos. Si los clastos se tocan entre sí se dice que es clastosoportado y se sabe que ha sido depositado en condiciones de alta energía, como puede ser el contexto de playa o la llanura de inundación de un gran río no sujeto a períodos de desecación. Si es matriz soportado, caso en que los clastos más grandes se separan por una matriz fina de arena y arcilla, indica que el material sedimentario fue transportado y depositado rápidamente sin dar lugar a la clasificación del depósito. Tal es el caso de los conos aluviales con inundaciones rápidas. De otro lado existen conglomerados extraformacionales compuestos por clastos de fuera del área de deposición y conglomerados intraformacionales derivados de la erosión de sedimentos locales, como es el caso de un banco de río cercano. Los conglomerados, por las gravas, son útiles para el hormigón.
- 178. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 178 9.5.7 Rocas calcáreas. Calizas y dolomías, contienen por lo menos la mitad, o bien de calcita o bien de dolomita. Ambos minerales pueden estar formados como precipitaciones directas del agua del mar, pero la forma más importante en la que el calcio y el magnesio - liberados originalmente por meteorización química- quedan fijados, es mediante la secreción de minerales carbonatados, por animales y plantas. En la actualidad, los sedimentos calcáreos, aparte de los lodos de mares profundos, se encuentran frecuentemente sólo en clima tropical y subtropical donde florecen los organismos secretores del carbonato. Su aparición, la de antiguas rocas calcáreas, es un indicador paleoclimático. 9.5.8 Calizas. Pueden ser de agua dulce o de origen marino, y componerse de material químicamente precipitado, orgánico o detrítico. La mayoría de las calizas se formaron en aguas poco profundas y las condiciones de turbulencia o de ambiente tranquilo se reflejan en la existencia del soporte de grano con relleno de calcita cementante en el primer caso, o la existencia de espacios porosos rellenos con lodo carbonatado, en el segundo. Las calizas son la materia prima de la cal y el cemento, complementando el proceso con arcillas ferruginosas. Las calizas fosfóricas son útiles como materia prima para fertilizantes. Hay calizas útiles en litografía (detrítica de ambiente marino) y para productos refractarios (organógena marina). 9.5.9 Dolomías. La roca tiene una mezcla de carbonato cálcico y magnésico y puede tener dos orígenes. El primero aparece dentro de la cuenca de deposición, sólo a unos cuantos decímetros por debajo de la superficie e inmediatamente después de la deposición de la caliza, en un proceso asociado a la formación de las evaporitas, y el segundo tiene lugar a más profundidad y mucho tiempo después de la deposición (aquí se produce una dolomita de grano grueso y la sustitución está causada por soluciones ricas en magnesio que se filtran a través de la caliza). 9.5.10 Rocas ferruginosas. Pueden ser de tres tipos: las ferruginosas veteadas, de edad precámbrica, que muestran láminas de óxido de hierro, carbonato de hierro o sulfuro de hierro, y sílice tipo calcedonia. Contienen varias estructuras sedimentarias incluyendo marcas de rizadura y grietas de lodo, las que sugieren deposición en aguas poco profundas. Las rocas de hierro oolítico sedimentario, formadas durante los últimos 600 millones de años, que poseen las características texturales de las calizas, pero no están compuestas de carbonato cálcico sino de minerales de hierro, incluyendo el carbonato de hierro y los silicatos ferroalumínicos que pueden formarse sólo en condiciones anóxidas, y las rocas ferruginosas de arcilla, que resultan insignificantes cuantitativamente, hoy en día, pero que soportaron la industria del acero asociada a campos de carbón. Están conformadas por acumulaciones redondas de carbonato de hierro, que sustituyen las pizarras en muchos estratos, especialmente cubriendo vetas de carbón. Estas rocas, de ambiente continental y marino, facilitan la obtención del hierro. 9.5.11 Bauxitas y lateritas. Dos productos de la meteorización química en donde el material no ha sido disuelto incluso después del más intenso ataque por aguas subterráneas ácidas y se han dado condiciones para que la erosión mecánica y la retirada del material sean virtualmente nulas. Este es el ambiente tropical de las tierras bajas o las áreas planas mal drenadas, donde la capa residual del perfil de meteorización, compuesta de hidróxidos de hierro y aluminio, se conoce como laterita. Cuando la mayor parte de los componentes de hierro es lixiviada de una laterita, se convierte en la bauxita; ambos depósitos están coloreados generalmente con profundos tintes de rojo, marrón y naranja. 9.5.12 Evaporitas. Son rocas sedimentarias producidas en clima cálido y árido, por la evaporación del agua del mar. Experimentalmente al evaporarse el agua marina se origina la formación de carbonato cálcico, después sulfato cálcico (yeso) y finalmente las sales más solubles, incluida la halita (sal común). Sin embargo, cuantitativamente las evaporitas no pueden deberse a una simple evaporación puesto que una capa de metro y medio de halita requiere la desecación de 100 metros de profundidad marina y hay muchos depósitos de sal con cientos de metros de espesor en mares abiertos. El resultado de tales procesos, si se dan sedimentos porosos, es que la caliza original se sustituye por dolomita de grano fino y el sulfato cálcico (anhidrita) crece dentro del sedimento y lo deforma. 9.5.13 Chert. Roca silícea densa y dura, compuesta de sílice casi pura, bien con una cristalización extremadamente fina o criptocristalina que no muestra evidencia alguna de estructura cristalina regular. El jaspe, el pedernal y el ópalo son variedades denominadas calcedonias. Hay dos tipos diferentes de chert: los que sustituyen a las calizas en forma de nódulos o vetas de calcedonia y los realmente estratificados asociados con pizarras o con formaciones estratificadas de piedra ferruginosa. Los primeros provienen de microfósiles silíceos como los organismos unicelulares marinos llamados radiolarios; los segundos forman el sílex, son de origen inorgánico y pueden estar asociados a precipitados, lavas submarinas o ceniza volcánica. 9.5.14 Shale o lutita. Se denominan así a las limolitas y arcillolitas mejor consolidadas. La marga es una lutita calcárea. Según el grado de consolidación diagenética, pueden clasificarse así:
- 179. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 179 - De bajo grado de consolidación. Arcillolita, lodolita y limolita. - De mediano grado de consolidación. Shale arenoso, shale lodoso y limolita laminada. - De alto grado de consolidación. Argilita, una roca más competente que las anteriores. Aunque la argilita sea más resistente y menos deformable, no es por ello la más durable, pues las lutitas, pueden tener mucho o poco cementante pero su durabilidad está supeditada a su naturaleza silícea, ferruginosa o calcárea. 9.6. SEDIMENTOS ORGANICOS Los compuestos orgánicos se descomponen rápidamente por la acción de bacterias anaeróbicas (o de putrefacción) pues en contacto con el aire se oxidan por la acción de bacterias aeróbicas (que consumen oxígeno). Si los materiales se cubren de aguas pobres en oxígeno se fermentan por la acción anaeróbica incrementando su porcentaje de carbono libre. 9.6.1 Carbón y petróleo. El carbón se forma en los continentes a partir de materiales vegetales; el petróleo en el océano a partir de microorganismos animales y vegetales (plancton). Del metamorfismo de los carbones se obtienen esquistos grafitosos, no el diamante, asociado a rocas ígneas ultrabásicas. - El carbón. Existen dos tipos de cuencas hulleras, las parálicas o costeras como el Cerrejón, que son extensas pero de poca potencia (mediometro de espesor enpromedio) ylaslímnicas ointramontañosas, comolo es la cuencacarboníferadeQuinchía-Riosucio, del terciario carbonífero de Antioquia, que son de poca extensión pero donde la potencia de los estratos de carbón llega a los 5 metros en promedio. Enlascuencas costeras los estratos del ciclotema son: conglomerados, areniscas, pizarras arenosas y conraíces, pizarrasfósilesy estériles, vienen luego las capas marinas (caliza marina y pizarra marina, ambas con fósiles y pizarras ferruginosas). En las cuencas continentales, faltan en el ciclotema las capas marinas. Si día a día, El Cerrejón y la Drummond exportan más de 150 mil toneladas de carbón, la clave para extraer el carbón andino, radica en implementar medios de transporte más económicos, como lo son las líneas férreas y la hidrovías del Magdalena, logrando de esa manera precios remunerativos para hacer viable una minería técnicamente desarrollada y social y ambientalmente responsable. También habrá que recordar que mientras el petróleo se negocia en tiempo real, el carbón no, dado que recordar que el negocio responde a mercados de futuros: cuando se hace un pedido de carbón, se fijan los rangos del poder calorífico, granulometría, volátiles y contenido de azufre que satisfacen al cliente, y luego se procede a un acuerdo de precios, donde el valor final permite la venta de carbones de baja calidad, arrastrados por los de buena calidad que participan de la mezcla. Dada la alta calidad de los carbones de los distritos carboníferos de la Cordillera Oriental, y la posibilidad de implementar el Ferrocarril Cafetero para articular el sistema férreo de la región andina, esto resulta importante para sacar dicho producto a los mercados de la Cuenca del Pacífico, resolviendo de paso las barreras de carga para viabilizar la inversión en líneas férreas y de menor calidad de los carbones de la cuenca del río Cauca. Ver: Sistema Bimodal Cafetero https://youtu.be/26q-zGOY5N4 - Petróleo. Los hidrocarburos sólidos, líquidos y gaseosos dependen de la longitud de las cadenas de los compuestos. Las largas para los primeros, por ej., asfalto y betunes, las más cortas para los gaseosos, como metano, acetileno, propano y butano. La porción líquida flotará sobre aguas marinas fósiles. La presión de extracción del yacimiento la dan los gases, disueltos. Todo el compuesto se origina del plancton que, por acción anaeróbica, similar al proceso de carbonatación, se transforma en sapropel - hay carbón sapropélico- y luego en hidrocarburos. La roca madre es marina, pero en la orogenia el petróleo aprovecha acuíferos y emigra al continente a zonas de menor presión con dos posibilidades: dispersarse en la atmósfera para perderse en la acción anaeróbica o entrar a reservorios preservándose gracias a trampas de cinco tipos: pliegues anticlinales, fallas, diapiros salinos (domos), lentes de masas coralinas (calizas) y otros tipos de discordancias. 9.7. FASES DE EXPLORACION GEOLOGICA La geología de campo es un método de prospección de bajo costo pero con bajo nivel de eficiencia respecto a la información que demanda la inversión para la explotación de recursos. En la fig. 46 la parte más eficiente de este método es la primera porción de la curva A, donde por regla general el nivel de información obtenido alcanza cerca del 30% de lo demandado. Si se continúa con la inversión, el porcentaje de información no crece, pues la curva ya es plana. Lo contrario ocurre con las perforaciones exploratorias, son de alto costo y sólo después de una inversión importante muestran
- 180. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 180 óptima eficiencia (la curva C se levanta) y gran alcance (llega al 100% de información). Por costos y eficiencia los métodos geofísicos son intermedios entre los señalados (ver curva B). Las abscisas tienen escalas de costos diferentes, para cada método. De lo anterior se desprende que existe una ruta óptima resultante de la aplicación debida y combinada de los tres métodos de exploración; primero se recurrirá a la geología de campo con costos del primer orden; luego a la prospección geofísica (entre m y n) con costos de segundoorden, yfinalmentealospozosexploratorios, paraobtener el 100%deinformacióndemandada, siendoloscostosdel últimométodo, de tres órdenes, aplicables sólo a los últimos niveles de información faltantes. La economía proveniente de la combinación de métodos surge de la consecución de información más económica en los primeros niveles. Figura 46. Costos y rendimientos de diferentes métodos de prospección. La ruta óptima es una trayectoria compuesta, que pasa por m y n, combinando los tres métodos y por lo tanto empezando por la exploración con observación de campo más económica, y luego con la geofísica, para terminar con las costosas perforaciones. 9.8. EJEMPLOS DE SEDIMENTITAS EN COLOMBIA En la Serranía de la Macarena, la región norte exhibe una sucesión rítmica de grawacas turbidíticas de grano fino a grueso y color gris. Hay calizas delgadasfosilíferas yshalegris oscuro, arenitas finogranulares cuarcíticas muy micáceas, quegradan a arenitas arcillosascuarcíticas y shale arenoso rojo. Son sedimentitas, además, todas las secuencias del paleozoico temprano. En la región de los Llanos Orientales hay remanentes de coberturas detríticas del precámbrico con arenitas de cuarzo blancas y grises de grano fino a medio, bien gradadas, en estratos delgados a gruesos intercalados con arcillolitas grises, verdes o rojas. En la región de la selva amazónica las arenitas rojas oscuras se intercalan con tobas y materiales vulcanoclásticos. En la margen llanera al sur-oriente de Bogotá, las sedimentitas, que son de ambiente pericontinental, están constituidas por calizas, arcillolitas rojas, areniscas, conglomerados, arcillolitas y limolitas grises fosilíferas. En la Sierra Nevada se encuentran además de pelitas, ruditas y calizas del paleozoico, además pelitas y tobas del mesozoico y coberturas locales pelíticas y calcáreas. En la región del Cerrejón se presenta una secuencia clástica a vulcanoclástica granodecreciente: los sedimentos de grano muy fino conglomerados, areniscas, lodolitas con intercalaciones calcáreas, localmente sedimentitas rojas del mesozoico temprano, y otra secuencia, de hasta 1000 metros de espesor, de arenitas, lodolitas, calizas y rocas comúnmente ricas en materia orgánica depositadas en ambientes predominantementemarinos duranteel mesozoicotardío. Másrecientese presenta otrasecuenciaclásticadearenitas ylodolitas conmantos de carbón, depositada en ambiente marino transicional y continental durante el cenozoico, (terciario). Su espesor alcanza 1000 metros. En la península de la Guajira hay lodolitas rojas, verdes y grises, arenitas pardas, conglomerados, calizas y lutitas calcáreas. Al NW hay un supraterreno terciario marino. En la baja Guajira una secuencia de arenitas y limolitas en la base y, localmente, capas delgadas de carbón ricas en materia orgánica y calizas glauconíticas depositadas en ambiente transicional a marino, a finales del cretácico. Igualmente, una secuencia de arenitas y lodolitas de colores rojizos suprayacida por otras oscuras de ambiente continental a marino, del mesozoico tardío. En la región de Santa Marta se tiene una cobertura pelítica y calcárea y, localmente, mantos de carbón. En Córdoba hay turbiditas con fragmentos de serpentinitas, shale, chert y tobas. Más al sur y al occidente del río Cauca, hasta Cartago, hay turbiditas fino a grueso granulares, chert, calizas y piroclastitas básicas. Continuando desde Cartago hacia el sur, la estratigrafía se repite pero presenta metamorfismo. En Santander del Norte hay una sedimentación predominantemente samítica y pelítica y localmente calcárea que reposa discordantemente sobre el basamento ígneo-metamórfico. Entre Tunja y Bucaramanga, región de la Floresta, hay una
- 181. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 181 sedimentación pericontinental durante el paleozoico temprano que se reanuda posteriormente. Las sedimentitas son conglomerados, arcillolitas generalmente amarillentas, limolitas y areniscas. Al sur deIbagué, yhastaMocoa, haysedimentitasdel paleozoicomedioysuperior con sedimentoscalcáreosepicontinentalesdel mesozoico. Entre los Llanos orientales y el sistema de Romeral, en la región que comprende Cundinamarca y Santander, hay sedimentitas clásticas, en desarrollos faciales, y calizas bioclásticas y evaporitas. Se trata de una sedimentación epicontinental que culmina con el levantamiento progresivo a finales del mesozoico. La región de los valles del San Juan-Atrato y la costa Pacífica al sur de Buenaventura, presenta shales, arenitas, conglomerados turbidíticos y calizas en menor proporción. Localmente se encuentran afloramientos de arenitas cuarzosas. La región del Baudó muestra piroclastitas básicas, arenitas turbidíticas, shale, chert y calizas. Al norte, la región del Sinú tiene turbiditas, hemipelágicas (carbonatos y silicatos) y depósitos marinos terrígenos. 9.9. CARBÓN ANDINO COLOMBIANO En 2014, la producción nacional de carbón mineral superó los 84 millones de toneladas, 93% de ella concentrada en La Guajira y Cesar donde la explotación es a gran escala, y 7% en el interior donde se destacaron los distritos carboníferos de Santander, Cundinamarca y Boyacá, y en menor grado Antioquia, todos estos explotados con una minería de corte artesanal y de alta generación de empleo. Colombia cuenta con unas reservas medidas de 7mil millones de toneladas MT de carbón. Imagen 48: Distritos carboníferos y reservas medidas de carbón en Colombia, en millones de toneladas MT. Fuente: UPME. Los carbones colombianos que son básicamente duros, bajos en azufre y de elevado poder calorífico, pueden tener gran desempeño durante las próximas décadas como carbones térmicos de cara a la crisis ambiental. Pese a que por el cambio climático al 2050 deberá reducirse el 80% del consumo mundial de carbón, el 50% del gas natural y el 30% del petróleo, habrá que consumir las enormes reservas del país en los próximos 40 años, asunto por fortuna viable gracias a que todo el carbón de Colombia es exportable. La Región Andina de Colombia, con sus importantes yacimientos mineros según el inventario de Ingeominas (1972), aunque cuenta con información cartográfica estandarizada y oficializada de su geología, debería propender no sólo por la exploración geológica, una actividad importante para el desarrollo del conocimiento científico y la identificación del potencial de los recursos minerales, sino por su transformación incentivando la inversión minera, minero-energética e industrial, para impulsar el progreso económico y social del país. Ya se ha citado la visión al respecto de Gabriel Poveda Ramos proponiendo varias industrias químicas de base minera como las contempladas en el “Plan Minero- Industrial de Caldas”, y he señalado las ventajas del Magdalena Centro y del Corredor del Cauca para su emplazamiento, gracias a su ubicación respecto a nuestros escenarios energéticos y de transporte, entre otras ventajas como agua disponible y recurso humano. Me referiré ahora al carbón mineral, recurso que en el quinquenio 2006-2010 aportó al fondo nacional de regalías 0,8 billones de pesos anuales y cuantiosas divisas por su participación del 35% en el PIB minero de 2012, un bien aún demandado en el mercado hemisférico configurado por consumidores de carbón térmico, que seguirá siendo estratégico para empresas de fundición ferrosa y no ferrosa, y siderúrgicas importadoras de coque.
- 182. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 182 Colombia, con el siglo XXI entra al escenario mundial del carbón, donde se consolida como sexto exportador mundial en 2004, cuando el comercio del período 1980-2004 en Asia-Pacífico aumentaba 3,6 veces y el consumo mundial pasaba de 2.780 millones de toneladas Mt a 4.282 Mt. Poseemos las mayores reservas de carbón en América Latina: 17 mil Mt, de las cuales 7 mil Mt son medidas, en un escenario donde el carbón de la costa norte colombiana, aunque representa el 90% del recurso, por ser térmico y contar con mayores sustitutos, no tiene las ventajas del carbón coquizable y bajo contenido en azufre existente en varios yacimientos intra-montañosos de la Cordillera Oriental colombiana, un bien aún con demanda global estable, que demanda el ferrocarril andino como medio de transporte eficiente para ubicarlo sobre la cuenca del Pacífico. Mientras cada día Cerrejón saca 9,2 trenes de diez mil toneladas, y Drummond 8,5 trenes, cuantías que sumadas equivalen a 61 Mt anuales, y Antioquia con 90Mt de reservas medidas produce 1 Mt por año, en 2013 el Tren de Occidente movilizó sólo 150 mil toneladas de carga. De ahí la propuesta del Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41, para sacar inicialmente 5 Mt del carbón por año, que provendría de la Región Andina con destino al Pacífico, cantidad equivalente a seis trenes de montaña, cada uno llevando 50 vagones de 50 toneladas, cantidad suficiente para financiar el Túnel Cumanday y el corredor bimodal cafetero soportado en el Ferrocarril Cafetero como ferrovía y línea férrea, propuesto en apartes de esta obra. Sabemos que el petróleo, después de desplazar al carbón como recurso energético a mediados del Siglo XX, marca el comportamiento del mercado energético internacional: primero, con la crisis energética de 1973 resultado de la confrontación árabe – israelí́; luego, con la revolución en Irán (1979) y su guerra con Irak (1980); y ahora, con la destorcida de precios favorecida por la OPEP, previniendo los efectos de largo plazo relacionados con la gran escalada de la exploración – explotación, las tendencia generalizadas hacia la conservación de energía y la investigación de fuentes alternas previendo atenuar el cambio climático. Mientras los dos primeros momentos incrementaron el precio de los combustibles fósiles, el segundo ha logrado lo contrario. A diferencia del petróleo que se vende de forma directa, el mercadeo del carbón responde a operaciones de futuro: se acuerdan previamente las características del carbón, como son poder calorífico, contenidos de azufre y volátiles, y granulometría. Al gestionar su precio según dichas cuantías acordes a su empleo, el valor estará condicionado por otras consideraciones para el cliente, dado que para un mismo uso como lo es el energético, el patrón de compra temporal depende del destino: se negocia caro cuando el país comprador en contratos ocasionales busca satisfacer necesidades de consumo que demandan energía fluctuante, o a precios estables mediante contratos de largo plazo, para asegurar un suministro a bajo costo cuando se trata de producción industrial que requiere energía de base. [Ref. La Patria, Manizales, 2015.01.5]. 9.10. ARROYO BRUNO, ENTRE LA MUERTE NEGRA Y LA VIDA WAYUU Imagen 50: Área de intervención, en http://www.cerrejon.com Resumen: Dado que los antecedentes de la empresa carbonera El Cerrejón en la solución de conflictos que terminan en negociación directa con campesinos que quedan desarraigados al perder su cultura, no son buenos ¿valdrá la pena que a cambio de las regalías de 40 millones de toneladas de carbón adicionales, al trasladar 700 m el arroyo Bruno para excavar su cuenca, como consecuencia de la destrucción de la estructura ecológica del cuerpo de agua y el acuífero, se comprometa la supervivencia de miles de indígenas wayuu y de grupos afro-descendientes en La Guajira? Hasta no contar con el consentimiento favorable de una consulta popular, la Sala Plena de la Corte Constitucional ha dicho no a la pretensión de Cerrejón de explotar carbón sobre el arroyo Bruno, dejando en firme la suspensión de las obras que desplazarían dicho arroyo con graves consecuencias ambientales y sociales para el territorio wayuu: la escasez del agua que con frecuencia afecta a varias comunidades de la media y alta Guajira, una situación que reiterativamente crea dificultades durante las temporadas de intenso verano, es una amenaza severa toda vez que al secarse cultivos y pasturas con impacto para los animales, agrava el círculo fatal por las enfermedades derivadas de sequías y carencias alimentarias. La exótica península de La Guajira parcialmente compartida con Venezuela, para Colombia no solo es sinónimo de la sal de Manaure y de la tragedia del pueblo Wayuu dada la mortalidad infantil asociada a la falta de agua y la desnutrición, sino también de cuantiosas regalías generadas por la explotación de su enorme potencial de carbón y gas natural, donde la Anla y Corpoguajira otorgan las
- 183. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 183 licencias ambientales, amén de otras problemáticas como la corrupción en contratación de programas de educación, salud, atención a infancia y obras civiles. Allí, las comunidades indígenas que ancestralmente han ocupado el territorio, viven principalmente de la ganadería trashumante, la pesca, la extracción de yeso y sal marina, y ocasionalmente del comercio o el cultivo estacional. El arroyo Bruno es un cuerpo de agua intermitente con comportamiento bimodal que nace en la Serranía del Perijá, y en sus 26 kilómetros de recorrido transitando con dirección noroeste baña el paisaje de estepa para luego desembocar en el río Ranchería. El desvío del cauce para excavar su cuenca en dominios de la multinacional expandiendo la zona de explotación y el uso del agua para destinarla a las medidas ambientales de control de polvo, son dos intervenciones que pese a estar incluidas en los planes de la compañía desde 1998, de contar con licencias y de contemplar el equilibrio dinámico del caño y otros requerimientos técnicos, no solo atentan contra el derecho al agua, sino que también causarían la pérdida de diversidad biológica y generarían cambios en las prácticas y usos del suelo. Esto, a cambio de las regalías de 40 millones de toneladas de carbón adicionales, compromete la supervivencia de miles de indígenas wayuu y de grupos afro-descendientes. Mientras el percápita de agua en la Guajira es inferior a un litro por segundo al día, contra un consumo de 17 millones de litros diarios que requiere Cerrejón, con el desvío del citado cauce y la explotación carbonífera en el subsuelo de dicho cuerpo de agua cuyo caudal medio alcanza 0,9 metros cúbicos por segundo, además de la amenaza de desertificación y del daño severo e irreversible al ecosistema, se afectaría el suministro para varios asentamientos de la península, y con ello una función social fundamental de dicha fuente de aprovisionamiento del vital líquido que, transportado en vehículos día a día a lo largo y ancho de La Guajira, satisface las necesidades en Albania, Maicao, Uribia, Riohacha y algunos sectores de Manaure. Es que los antecedentes de la empresa carbonera en la solución de conflictos que terminan en negociación directa con campesinos que quedan desarraigados al perder su cultura, o que transan presionados al ver iniciados los trámites de desalojo, no son buenos: como prueba estarían las historias de las comunidades de Chancleta, Patilla, el Roche y Tabaco, que tras largos procesos de reasentamiento, reparación colectiva o negociación directa, recibieron casas con deficiencias de servicios públicos y predios en tierras áridas, que agravaron su calidad de vida. Si para advertir de la fragilidad del territorio guajiro frente a la amenaza al cambio climático, basta señalar que en lugares como Uribia ocasionalmente se han secado los 350 reservorios construidos para proveer del vital líquido a sus 280 mil habitantes del área rural; también podríamos cuestionar las regalías para la nación estimadas en un billón de pesos anuales provenientes del carbón extraído, si esto implica comprometer la seguridad alimentaria de grupos vulnerables, cuando en la última década entre 400 y 500 niños Wayuu han muerto por desnutrición. [Ref.: La Patria. Manizales, 2017/12/04] 9.11. ¿CUÁL ES EL MEJOR SISTEMA DE TRANSPORTE PARA COLOMBIA? Imagen 51A: Vapor por el Magdalena, Edouard Andre en Geografía pintoresca de Colombia, y Ferrocarril de Caldas, Jorge Eduardo Ardila. Resumen: El transporte férreo y el fluvial suelen ser más eficientes que el de las tractomulas que hoy tenemos. Por eso esta propuesta de un sistema intermodal, y de cuáles serían las rutas y las obras prioritarias para los próximos años: expandir el sistema ferroviario articulando la región Andina para salir del Altiplano hasta los mares mediante el Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41, y el corredor férreo del Cauca yendo desde Buenaventura hasta Urabá incluyendo la variante de Loboguerrero para hacer eficiente el Ferrocarril del Pacífico; esto con el objeto de implementar un sistema intermodal de carga soportado en corredores logísticos apalancados en trenes e hidrovías, dos medios que pueden resultar entre un 20-25% y 40-50% más económicos que la tractomula, si es que se desarrolla la locomotora del carbón andino y se planifica la inversión en infraestructura en función de los centros de generación de carga de Colombia. Aún más, también podemos acceder a la cuenca del Pacífico construyendo un paso interoceánico mediante el Ferrocarril Verde entre Puerto Antioquia y Cupica, que pasando por Chigorodó y Vigía del Fuerte se complemente con la hidrovía del Atrato.
- 184. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 184 Un transporte deficiente Uno de los principales obstáculos al desarrollo económico de Colombia a lo largo de su historia ha consistido en la dificultad y el alto costo del transporte interno, que a su vez resulta del retraso en materia de infraestructura. Para apreciar la magnitud del desafío actual, basta decir que en 2014 ocupábamos el puesto 18 entre los países de América Latina y el Caribe, con un índice de desempeño logístico de 2,64, contra un promedio de 2,74 para el conjunto de la región. Durante los últimos años, sin embargo, se han producido avances de importancia. Además de haber creado la Agencia Nacional de Infraestructura (ANI) en 2011, de haber modernizado el sistema de concesiones en 2012 y de haber expedido las Leyes 1508 de 2012 y 1682 de 2013, el gobierno nacional ha venido planeando acciones de largo plazo en esta materia. Estas acciones están contempladas en el Plan Maestro de Transporte Intermodal (PMTI) 2015-2035 y en la Estrategia Nacional para el Desarrollo de Infraestructura (2015). Durante el siglo XX Europa consolidó los trenes de pasajeros gracias a su densidad demográfica y a la relativa cercanía entre sus grandes ciudades. Por su parte, Norteamérica lo había hecho con trenes de carga y no de pasajeros, ya que después de la explosión del automóvil (1930) y del avión (1950) estos medios fueron más aptos para su baja densidad poblacional. A partir de finales del s. XIX, Colombia logró consolidar una incipiente red de ferrocarriles para el café que pudo competir con las recuas de mulas y bueyes y redujo los tiempos y costos, pero que no pudo competir con las tractomulas. Mientras en Europa el 8 por ciento de las mercancías se mueven por tren y en Estados Unidos esta proporción llega al 38 por ciento, en Colombia la carga movilizada por este medio alcanza el 26 por ciento de las 300.000 toneladas anuales, sobre todo el carbón del Cerrejón y del Cesar. Además, el transporte que le aporta cerca del 4,2 por ciento al PIB de la nación responde por el 35 por ciento de la demanda de energía. Según el estudio “Destrabando las arterias… del BID (2010) por cada reducción porcentual del 10% en los costos de transporte, en América Latina las exportaciones crecerían del 50 al 70% y las importaciones entre el 40 y 60%, dependiendo de si se trata de productos agrícolas,l manufacturadpos o mineros. Cambio de “plan” Imagen 51B: Sistema Férreo Nacional existente (rojo) y propuesto (verde), y Ferrocarril Verde entre Urabá y Cupica marchando por la margen del Atrato antioqueño, para conformar un paso interoceánico que a diferencia del Ferrocarril Chino desariculado de Colombia (rojo), no afectaría el Darién. El PMTI 2015-2035 da prioridad a proyectos cuyo beneficio depende de oportunidades multisectoriales, estimando la capacidad y volumen de los modos de transporte en función del movimiento de carga. Con este Plan se busca estructurar una red vial primaria que
- 185. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 185 le garantice al sector camionero una infraestructura eficiente, para operar con velocidades entre 60 y 80 kilómetros por hora según se trate de terreno montañoso o llano. El Plan contempla: 1. Inversiones férreas por 9,8 billones de pesos durante las dos décadas, lo cual incluye la adecuación de la trocha pero no la inversión en material rodante; 2. Inversiones portuarias por 1,28 billones que incluyen las obligaciones públicas de dragar canales existentes y garantizar que Cartagena y Buenaventura tengan accesos de 60 pies para recibir los barcos que transitarán por el nuevo Canal de Panamá; y 3. Inversiones por 4,8 billones de pesos en hidrovías. En el PMTI los proyectos ferroviarios prioritarios para la primera década son: • 410 kilómetros del tren del Pacífico, • 257 kilómetros del tren Bogotá-Belencito, y • 522 kilómetros del tren La Dorada-Chiriguaná (todos estos con una inversión total de 4,10 billones de pesos). Durante la segunda década seguirá la construcción de: • Los 420 kilómetros del tren carbonero del Carare (Belencito-Vizcaína), y • 160 kilómetros en el tren San Juan del Cesar-Puerto Dibulla (Guajira) (dos obras que costarían 6 billones de pesos). Las nuevas autopistas transformarán la obsoleta red de carreteras diseñada a partir del modelo de sustitución de importaciones y reorientarán la conectividad buscando la integración de regiones y conglomerados urbanos para favorecer la ampliación del mercado interno. Imagen 51C.. Corredores Logísticos E-W y N- S, para la Región Andina de Colombia. Propuesta de Ferrocarriles e Hidrovías, SMP Manizales - UN de Colombia. Otras propuestas Sin embargo, el PMTI no deja de tener problemas a la hora de implementar un sistema intermodal de carga en Colombia. Según la Cámara Colombiana de Infraestructura (CCI), mientras el sistema multimodal en Europa moviliza el 60 por ciento de las mercancías, en Colombia, por la falta de articulación entre los modos fluvial y ferroviario, solo se alcanza el 1,5 por ciento en este tipo de transporte. A pesar de que las vías 4G podrían traer beneficios al reducir el tiempo de transporte hasta en un 30 por ciento, y aunque el PMTI considera que una reducción del 1 por ciento en el costo de los fletes puede aumentar las exportaciones entre 6 y 8 veces, en Colombia se persiste en el modo carretero para salir al mar y se abandona la interacción del sistema con ferrocarriles e hidrovías. Al comparar la eficiencia de los sistemas carretero, férreo y fluvial, la hidrovía resulta ser un 40 a 50% más económica y el tren entre 20 y 25% más barato por unidad de carga que el transporte en tractomula. Por esa razón hay que apostarle a la combinación de modos de transporte, y estructurar el sistema sobre la base de redes que generen reducciones de costos a medida que crezca la demanda y se estimulen las economías de escala asociadas con las líneas troncales con sistemas de alimentación. Además, el PMTI debería rediseñar los corredores logísticos Buenaventura-Puerto Carreño y Buenaventura-Bogotá, integrándolos mediante una línea férrea transversal que parta de Puerto López y llegue a Buenaventura, pasando por el altiplano y La Dorada, para cruzar la cordillera Central con el Ferrocarril Cafetero e integrarse al corredor férreo del río Cauca en el kilómetros 41, vecino de Irra. Ver: Ferrocarril Cafetero, en: https://youtu.be/26q-zGOY5N4 Movilizar un contenedor entre el altiplano y Buenaventura cuesta 2.100 dolares, contra los 800 dólares que cuesta sacarlo en Perú a sus puertos. Adicionalmente, en lugar de poner a competir hidrovías, ferrocarriles y carreteras a lo largo del Magdalena, se debería
- 186. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 186 incluir el Corredor Buenaventura-Eje Cafetero-Turbo, extendiendo el corredor férreo del Cauca, para llegar hasta Urabá, donde Antioquia tiene sus grandes megapuertos. Incluso Chigorodó podría tener una extensión para salir en tren a Bahía Solano, cruzando el Atrato por Vigía del Fuerte para configurar entre ambos, tren e hidrovía, un paso interoceánico entre Urabá y Cupica. Extender así el sistema ferroviario hasta el Caribe y el Pacífico (con un costo igual al sobrecosto de Reficar más la mermelada de Odebrecht) permitiría articular el altiplano a los dos mares en Urabá y Buenaventura, al diamante caribe y a las hidrovías del Meta, del Atrato y del Magdalena. A esta última llegarían los contenedores partiendo de puertos ubicados en el norte del Valle y del altiplano, que son los centros de generación de carga en la Región Andina, e incluso los de Medellín y de Bucaramanga. El potencial de movimiento de carga de la hidrovía entre Barranquilla y Honda, según el Plan Maestro de Aprovechamiento del Río Magdalena elaborado por Hydrochina (2014), es de 500 millones de toneladas anuales, equivalentes a 150 trenes de 10.000 toneladas por día. Ajustes necesarios La importancia de encontrar economías modales que dependen de una estrategia que busca darle carga suficiente al sistema, no solo radica en que se pueden reducir los fletes del transporte, sino también en el aumento de nuestras exportaciones. Según el Banco Interamericano de Desarrollo, en su estudio Destrabando las arterias: El impacto de los costos de transporte en el comercio de América Latina y el Caribe (2010), por cada reducción porcentual de los costos las exportaciones podrían crecer porcentualmente varias veces. Por lo tanto, habrá que desarrollar un sistema de plataformas logísticas apoyada en una red de puertos de contenedores ubicados en zonas generadoras e importadoras de carga, donde se consolide la carga y se empiecen los trámites aduaneros, con el fin de reducir de 15 a 5 días el tiempo que tarda exportar un contenedor en Colombia. Al abrir la matriz modal de transporte de carga incorporando el transporte ferroviario y fluvial tendrá que considerarse el agotamiento de las reservas de petróleo antes de seis años para darle sentido al dragado del Magdalena. Como estas reservas representan la mayor proporción de su carga habría que trazar una nueva política pública alterna que se apoye en la locomotora del carbón andino. Este mineral es exportado desde Cundinamarca, Boyacá y Antioquia, donde la producción podría alcanzar los 10 millones de toneladas por año con destino a la Cuenca del Pacífico (con otro tanto sacado de Córdoba) y sería la clave para financiar la infraestructura férrea. Aunque por el cambio climático se planea reducir para 2050 el 80 por ciento del consumo mundial de carbón, el 50 por ciento del gas natural y el 30 por ciento del petróleo, habrá que consumir las enormes reservas del país en los próximos 40 años. Este es un asunto viable gracias a su excelente calidad, caracterizada por el bajo contenido de azufre y alto poder calorífico. [Razón Pública, Bogotá, 2017.04.10] 9.12- ¿QUÉ HACER CON LA VÍA AL LLANO? Imagen 52A: Panorámica de la vía al Llano. Razón Pública. El problema de la Vía al Llano es de ingeniería, planeación o geografía El riesgo y la incertidumbre son inevitables en un proyecto como este. Pero los diseños de ingeniería y la respuesta gubernamental ante el desastre deben estar a la altura del desafío.. A pesar de los avances, la comunicación de los llanos con el centro del país sigue estando seriamente limitada. En 2019, continuará cerrada durante varios meses La vía que comunica a Villavicencio con Bogotá fue habilitada en septiembre de 2019 durante algunas horas diarias, para vehículos de carga y de pasajeros. Sin embargo, el viernes tuvo que cerrarse debido a nuevos derrumbes. La carretera hace parte del corredor transversal Puerto Carreño-Buenaventura y ha estado inhabilitada desde el pasado 15 de junio. Según la gobernadora del Meta, Marcela Amaya García, el cierre ya ha producido pérdidas superiores a los dos billones de pesos, y deja graves consecuencias para los llaneros. La ruta fue concesionada a Coviandes y Coviandina para construir una autopista de 85,6 kilómetros en tres tramos. En condiciones normales, la carretera tiene un tráfico promedio de 11 mil vehículos por día y tres peajes: Boquerón, Naranjal y Pipara, que estarán hasta 2054. Debido a la fluctuación impredecible de los factores ambientales y a los desafíos técnicos, no parece haber luz verde para terminar la obra en 2023. Algo de historia
- 187. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 187 Imagen 52B: Mapas de la Vía al Llano, en El Espectador (Adaptada) y en ANI. Cuenta la historia que el antiguo camino de herradura que unía a Villavicencio con Bogotá se recorría en dos o tres días debido a las dificultades topográficas y la inestabilidad de las laderas. Luego, el auge económico de Villavicencio y la creciente demanda de bienes agropecuarios en la capital del país llevó a que entre 1924 y 1936 se convirtiera en un camino carreteable. Pero en el trópico andino las laderas son frágiles y pueden ser afectadas por cualquier obra de desarrollo longitudinal mal planificada. Además, el modelado, la ocupación conflictiva del territorio en los márgenes de la vía y la deforestación empeoran la situación. Esto fue lo que ocurrió con la antigua carretera. El cierre ya ha producido pérdidas superiores a los dos billones de pesos. En 1974, un derrumbe en la vía cobró cientos de vidas y causó pérdidas económicas significativas. El suceso se conoce como la tragedia de Quebrada Blanca y fue lo que desencadenó la construcción del actual túnel de Quebrada Blanca, una rectificación y varias obras complementarias destinadas a reducir el riesgo y el tiempo de viaje. Para lidiar con la demanda de conectividad vial entre Bogotá y los Llanos Orientales, desde 1994 se decidió construir la “nueva vía al Llano”, que se recorrería en 90 minutos a un costo de 79 mil millones de pesos. En 2011, cuando ya el nivel de servicio de la vía se hacía imposible, la Concesionaria Coviandes empezó la construcción de la doble calzada, gracias a una inversión a seis años que superaba los 1,8 billones de pesos. Según la ANI, luego de las modificaciones, el contrato sumaba 4,8 billones iniciando el 2018. Pero el diseño —que contempla la excavación de 25 túneles y 69 puentes entre otras obras viales como galerías para una operación fluida, la instalación de cientos de miles de metros cuadrados de malla metálica sobre los taludes, túneles falsos y obras adicionales preventivas— tendría un costo final de 8 billones de pesos. ¿Problemas de diseño o naturaleza indócil? En la construcción de la vía al Llano se han presentado problemas de ingeniería que no tienen justificación. Es el caso de la caída del puente Chirajara en enero 15 del año 2018. Se desplomó uno de los dos pilones terminados pocos meses antes de la inauguración de la obra, dejando un saldo de nueve trabajadores muertos. El incidente mostró la falta de ética traducida en la absoluta precariedad del diseño que soportaba esta pieza fundamental de un viaducto galardonado con el Premio Nacional de Ingeniería en 2010. Este es el tipo de cosas que no deberían ocurrir. Pero otra cosa son los riesgos inevitables que impone la naturaleza, que además dependen del tipo de obra y las características del terreno. Mientras en las obras subterráneas la incertidumbre suele ser del 30 por ciento o más, en las estructuras de concreto y similares ésta se reduce al 6 o 4 por ciento. La nueva vía al Llano parece no tener luz verde hasta 2023. Por ejemplo, los túneles tienen un alto riesgo porque su estabilidad está asociada, entre otras cosas, con cambios erráticos en las discontinuidades y variaciones litológicas del macizo rocoso. Al contrario, una obra de concreto representa un riesgo mínimo dado que depende de elementos que se conocen y pueden ser controlados, como la cuantía y configuración del acero y resistencia de los agregados o la geometría y comportamiento dinámico de las estructuras. Para entender el riesgo también hay que tener en cuenta el clima. Por supuesto es necesario mejorar los pronósticos que permiten tomar medidas de precaución y así salvar vidas y proteger la economía. Esto va a la par de los sistemas de alerta. Pero aquí es necesario tener en cuenta que la información del clima revela probabilidades y no predicciones, por lo que siempre hay algún grado de incertidumbre. Todos estos son factores que podrían explicar la complejidad del problema de la vía al Llano: • La incertidumbre consustancial del macizo rocoso relacionada con la geología; • La ocurrencia de eventos climáticos extremos dados los usos conflictivos del suelo; • Las decisiones técnicas y sus consecuencias —como el posible impacto del uso de dinamita en la construcción—; • Y las cuestiones administrativas relacionadas con obras inconclusas.
- 188. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 188 ¿Cómo lidiar con el riesgo? Para determinar la viabilidad de una obra como la vía al Llano, el diseño ingenieril debe contemplar e intentar calcular el riesgo relacionado con los factores ambientales. Para esto existen fórmulas (ver tabla) que calculan el riesgo de una amenaza —como un evento climático extremo— sobre la estabilidad de una obra teniendo en cuenta su vida útil, que en este caso debería ser de un siglo. Tabla: valores del Riesgo R, en función del período de retorno “Tr” de una amenaza expresado en años (Columna 1), y de la vida útil “n” de una obra (Fila 1). La diagonal en rojo (64 a 63%), destaca los valores utilizados para que las obras sean rentables Por supuesto, el riesgo depende de la recurrencia de ese tipo de eventos a lo largo de la vida útil de la obra. El problema radica en que, con el calentamiento global, los eventos climáticos extremos se han exacerbado. Esto significa que el periodo de recurrencia o “Tr” de una amenaza puede aumentar, por ejemplo, de 100 a 25 años. Ver: Laderas del trópico andino, en https://youtu.be/mnzeEIYgQIM En la construcción de la vía al Llano se han presentado problemas de ingeniería que no tienen justificación. Como lo muestra la tabla, esto aumentaría el riesgo “R” de 0,63 a 0,98. Un resultado así significa que hay un riesgo demasiado alto —cercano a la certeza— de que la obra falle frente a la presencia de una amenaza. Cuando eso ocurre la obra deja de ser rentable. Entonces, cuando el cambio climático ha logrado agravar la amenaza, la pregunta es: ¿qué se debe hacer? La repuesta es simple: se deben ajustar los diseños a la par con la amenaza, y con ello el nivel de riesgo se mantiene en niveles aceptables. Así, a pesar de la incertidumbre relacionada con la geología y el comportamiento “salvaje” del clima, los diseños en escenarios complejos pueden conducir a obras robustas y confiables. Para ello es necesario hacer uso de los factores de seguridad y de la gestión del riesgo. Lo importante es reconocer las limitaciones de la ingeniería al planificar, diseñar y construir grandes proyectos, previniendo pasivos ambientales importantes que se traduzcan en riesgos. Las medidas necesarias Imagen 52 C: Las frágiles laderas de la Vía Bogotá-Villavicencio – Fotos W Radio y Coviandes Con la carretera cerrada o solo parcialmente abierta, la conectividad de esta importante región del país es reducida. Solo hay otros dos caminos que sirven como alternativa para conectar la capital del Meta con Bogotá: La Transversal del Sisga de 137 Km que, pasando por Guateque (Boyacá) y Aguaclara (Casanare), se recorre en 8 horas; y El corredor Briceño–Tunja-Sogamoso por Tauramena (Casanare) de 350 Km, que se transita en 11 horas. Para paliar el impacto, el Gobierno ha debido: • Garantizar el abastecimiento de combustible en las zonas afectadas; • Otorgar incentivos de almacenamiento a los productores de arroz; • Subsidiar el precio para productores de maíz tecnificado; • Cubrir hasta el 50 por ciento del costo de peajes en vías alternas para vehículos de transporte público y de carga; • Otorgar excepción al cobro y recaudo de la tasa aeroportuarias; • Promover el consumo de bienes y servicios turísticos; y • Declarar la alerta amarilla en la red hospitalaria de Cundinamarca y Meta, entre otras medidas. A pesar de haberse iniciado hace 24 años, es evidente que las dificultades ingenieriles del proyecto continuarán, y con ellas la difícil situación del Llano. No se trata solo del medio agreste de una cordillera sedimentada de edad reciente y alto nivel de movimiento
- 189. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 189 tectónico. Los usos conflictivos del suelo, las limitaciones institucionales y la falta de experiencia empresarial —dada la complejidad del proyecto— también le pasan factura al país. Más que de contratación, el problema de la vía al Llano es un problema de falta de experticia. Sumando a la fatídica historia de esta vía, el problema actual incluye el derrumbe de los kilómetros 58 y 46+200, que ocurrió cuando las obras estaban a punto de concluir, o los desprendimientos en los kilómetros 38 y 64, que taponaron ambos carriles. En un informe técnico realizado por la concesionaria Coviandes se identifican otros 17 lugares críticos de la vía similares a los que han generado cierres continuos. La estabilidad del corredor vial dependerá del plan de acción que se elabore para resolver esas vulnerabilidades. Mientras tanto, por lo menos hasta que la situación se regularice, el Estado deberá ejecutar un plan de ajuste macroeconómico para salvar el difícil trance. --- Lecturas complementarias Sistema Bimodal Cafetero: ferrocarril y carretera para integrar la Región Andina. Perfil de proyecto para un corredor bimodal transversal de unos 150 km, constituido por el Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41 y la Transversal Cafetera de Caldas, además del nuevo Túnel Cumanday. Documento para el taller de lanzamiento de un Centro de Altos Estudios del Asia – Pacífico en la Universidad Libre de Pereira, del Lunes 28/07/2014. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/54691/sistemaferroviarioparalaregi%c3%b3nandinadecolombia.pdf Dinámicas y contra rumbos del desarrollo urbano. Las ciudades, que surgen cuando la especie humana se ha establecido para facilitar las actividades socioeconómicas propias de una economía compleja, han evolucionado. Con el descubrimiento de América, los desarrollos urbanos de los poblados precolombinos cambiaron por otros que parten del modelo castellano. Pero ya en el siglo XX, al pasar de la arriería a los ferrocarriles cafeteros, y luego al automóvil, la ciudad se deshumaniza al concederle el espacio al transporte motorizado y a la jungla de concreto. Dicho hábitat comporta el reto de enfrentar profundos desafíos, para resolver ese modelo urbano conflictivo, no sustentable. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/49615/gonzaloduqueescobar.201442.pdf Eje Cafetero: elementos para una visión prospectiva. Las ciudades, que surgen cuando la especie humana se ha establecido para facilitar las actividades socioeconómicas propias de una economía compleja, han evolucionado. Con el descubrimiento de América, los desarrollos urbanos de los poblados precolombinos cambiaron por otros que parten del modelo castellano. Peroya en el siglo XX, al pasar de la arriería a los ferrocarriles cafeteros, y luego al automóvil, la ciudadse deshumaniza al concederle el espacio al transporte motorizado y a la jungla de concreto. Hoy, dicho hábitat comporta el reto de tener que enfrentar profundos desafíos, para resolver ese modelo urbano conflictivo, no sustentable. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/20374/gonzaloduqueescobar.201336.pdf Medio ambiente, mercado y Estado. Las grandes problemáticas de Colombia, más que responder a componentes técnicos y económicos, se relacionan con aspectos estructurales de naturaleza socioambiental. La fuerza del mercado frente a las falencias del Estado, como factores que explican las barreras para el desarrollo de la vacuna sintética contra la malaria en Colombia y la falta de control a las causas antrópicas del ecosidio de los chigüiros en el desierto de muerte del Casanare. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/21507/gonzaloduqueescobar.201414.pdf Desarrollo energético y clima salvaje No es viable quemar las actuales reservas de petróleo, gas y carbón sin afectar el clima de la Tierra. Urge descarbonizar la economía para reducir las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera, para llevándolas a un nivel que impida las interferencias antrópicas en el clima global, que ponen en riesgo la adaptación natural de los ecosistemas, la seguridad alimentaria y el desarrollo económico sostenible. Colombia, deberá replantear su política minero - energética relacionada con el carbón. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/52222/desarrolloenergeticoyclimasalvaje.pdf .. ENLACES U.N.: Aerocafé en tiempos de pandemia. Andén Pacífico Colombiano: ¿Otro Puerto? Clima: las heladas en Colombia. Colombia Intermodal: Hidrovías y Trenes Corredor Bimodal Cafetero. Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Cultura del agua en los ríos urbanos. Dinámicas del clima andino colombiano. Dos notas para el Pacífico Biogeográfico. Doscientos años de regresiones rurales en Colombia. Economía colombiana: crisis y retos. Eje Cafetero minero-energético. El Río Cauca en el desarrollo de la región. Geociencias y Medio ambiente. La economía en la era del conocimiento. La identidad del territorio caldense. Magdaleneando hasta el Tolima Grande. Navegando el Río Grande de la Magdalena. Nuestros bosques de niebla en riesgo. Plusvalía urbana y POT Manizales. Tierra y ruralidad en Colombia. Un TIM verde para el POT. Una mirada a los mares de Colombia. Urabá frente a los mares de Colombia. Yuma, el río de Colombia impactando el territorio. …
- 190. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 190 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. …
- 191. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 191 Amonite fosilizada. Montes.upm.es MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Cap 10 TIEMPO GEOLÓGICO GONZALO DUQUE ESCOBAR A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. La edad del Universo se estima en 15.000 millones de años (Ma) y la de la Tierra en sólo unos 4.470 Ma. Varios isótopos tienen períodos de desintegración comparables con la edad del Universo. Por la concentración relativa de los mismos, así como de los productos de su desintegración, al investigar las rocas terrestres y lunares y sustancias meteóricas del sistema solar, se ha concluido sobre la edad del planeta. La escala de tiempo geológico sirve para ordenar y mostrar los acontecimientos importantes, en la evolución del Planeta. Los métodos de medida de tiempo pueden clasificarse en dos grandes categorías: la que estudia el movimiento continuo y conduce a la noción de escala de tiempo, en la cual asociamos el concepto de fecha para la graduación de la escala, y la que se basa en la noción intuitiva de los intervalos de tiempo, de donde surge la necesidad de buscar una unidad de tiempo adecuada para medir el intervalo, y por lo tanto el instrumento que lo mide. En nuestro caso el primero será el millón de años y los segundos los relojes atómicos naturales aportados por elementos radioactivos. El tiempo geológico puede ser absoluto o relativo; el primero se define por la desintegración de elementos radiactivos, principalmente en rocas ígneas y a veces en sedimentarias o en fósiles, en tanto que el segundo se determina por la superposición relativa de las rocas sedimentarias o por razonamientos paleontológicos. 10.1. TIEMPO ABSOLUTO El número de protones del átomo, el número atómico, determina las propiedades químicas del elemento. Los átomos varían desde el más simple, el hidrógeno con un sólo protón, hasta el nobelio, que tiene 102. De los 102 elementos de la tabla periódica, algunos emiten espontáneamente rayos radiactivos, los cuales son principalmente de tres clases: alfa, beta y gamma. Los rayos alfa son partículas equivalentes a los núcleos de helio, los rayos beta son haces de electrones disparados a gran velocidad y los rayos gamma son haces de ondas electromagnéticas con longitudes de onda del orden de 10-8 a 10-9 centímetros. Los núcleos de los átomos de los elementos radiactivos son inestables y se descomponen espontáneamente emitiendo partículas alfa y beta y cambiando la estructura nuclear del elemento para transformarse en otro elemento diferente. Por ejemplo el 238 U emite rayos alfa y se transforma en el elemento 234 Th: el uranio es el elemento progenitor o parental y el que resulta es el descendiente. Tabla 15. Serie del Uranio 238 Isótopo Partícula emitida Características del elemento 238 U 92 α Parental 234 Th 90 β Descendiente 234 Pa 91 β Descendiente 234 U 92 α Descendiente
- 192. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 192 230 Th 90 α Descendiente 226 Ra 88 α Descendiente 222 Rn 86 α Descendiente 219 Po 84 α Descendiente 214 Pb 82 β Descendiente 214 Bi 83 α = 0,04%; β = 94,96% Descendiente 214 Po 84 α Descendiente 210 Th 81 β Descendiente 210 PB 82 β Descendiente 210 Bi 83 β Descendiente 210 Po 84 α Descendiente 206 Pb 82 estable Descendiente Wagoner & Goldsmith. Horizontes Cósmicos. Labor. 1985. Pero el producto final de un elemento radiactivo ha de ser un descendiente estéril que no emita más rayos, y en el caso del 238 U, el último descendiente es el 206 Pb. La emisión radiactiva va siempre acompañada de un desprendimiento de calor: la cantidad de calor liberado en la desintegración del 238 U en 206 Pb, es de 1,85 x 10-12 calorías por átomo. Si se espera para que se desintegre un gramo de uranio, en plomo el calor liberado equivale al que se obtiene de 800 kilogramos de carbón. - Vida media de un elemento. La velocidad de desintegración espontánea varía enormemente de un elemento a otro y se expresa por la magnitud del período de semidesintegración o vida media del elemento, que es el tiempo necesario para que se desintegre la mitad de los átomos existentes al principio. Por ejemplo, si un elemento tiene t años de vida media, de 8 gramos iniciales, al cabo de t años se transformarán 4 gramos en el otro elemento y los 4 restantes tardarán t años para generar 2 gramos más del nuevo elemento. El radio, uno de los descendientes del 238 U, tiene un período t de 1622 años. Si se parte de 8 gramos, en 1622 años habrán quedado 4 gramos; al cabo de otros 1622 años quedarán sólo 2 gramos, y así sucesivamente. Hasta donde los científicos han podido comprobar, la velocidad de desintegración no se altera por la temperatura, la presión o el estado de combinación química en que se encuentre el elemento, y el período de un elemento radiactivo se considera como una constante y es una propiedad fundamental del elemento. 10.1.1 Métodos de datación. Algunos elementos radiactivos como el 238 U tienen períodos de semidesintegración (vida media) de miles de millones de años, y, por contraste, otros elementos tienen períodos extraordinariamente cortos: el décimo descendiente del 238 U, el 214 Po, tiene un período de aproximadamente una millonésima de segundo. En consecuencia, los elementos radiactivos de vida larga son la base de los relojes geológicos. Las dataciones radioactivas se aplican según los siguientes procesos, para los cuales se señala la vida media: 1) 87 Rb, 87 Sr → 47.000 millones de años 2) 232 Th, 208 Pb → 13.900 millones de años 3) 238 U, 206 Pb → 4.560 millones de años 4) 40 K, 40 Ar → 1.300 millones de años 5) 235 U, 207 Pb → 713 millones de años 6) 14 C, 14 N → 5.570 años solamente Los métodos de datación radiométrica más conocidos son el Uranio/Plomo y el Carbono 14. Pero los científicos han llegado a la conclusión que las principales fuentes radiactivas de calor de la tierra son el uranio, el torio y un isótopo radiactivo del potasio cuya masa atómica es 40, en vez de 39 que es la del elemento estable 10.1.2 El calor radiactivo de la tierra. Los elementos radiactivos son mucho más abundantes en las rocas graníticas, menos abundantes en las rocas basálticas y mucho menos en la peridotita. Esas tres rocas son los mejores candidatos para constituir las capas superior e inferior delacorteza yel mantorespectivamente. Así se puede deducir queloselementosradiactivos quesuministran calor estánfuertemente concentrados cerca a la superficie, mientras la cantidad de elementos radiactivos en el núcleo (según modelos) se supone comparable a la cuantía medida en el hierro meteórico. Los valores son los siguientes. En la tabla 16 la primera columna es para el tipo de roca; las tres siguientes dan la cantidad de gramos/tonelada en la roca; las tres siguientes dan la cantidad de calor en caloría/gramo x segundo x 10-6, y la última, da la cantidad total de calor en calorías/cm3 x seg x 105. Tabla 16. Contenido radiactivo y calor liberado.
- 193. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 193 Rocaelemento U Th K U Th K Total Roca granítica 4 13 4.1 940 820 300 1.74 Roca basáltica 0.6 2 1.5 140 130 110 0.35 Roca peridotita 0.02 0.06 0.02 4.7 3.7 1.5 0.01 Meteorito condrítico 0.011 ? 0.093 3 ? 7 0.0095 Meteorito ferrífero 1x10-4 a 1x10-6 ? ? 2x10-2 a 2x10-4 ? ? 6x10-5 a 6x10-7 Takeuchi-Uyeda-Kanamori. ¿Qué es la Tierra?, Orbis, 1986. 10.1.3 El uranio. El 238 U92, se interpreta como el elemento 92 en el cual el número de protones y neutrones es 238. Como el Uranio es inestable, generará 8 átomos de 4 He2 y uno de 204 Pb82, así: 238 U = 4 He + 4 He + 4 He + 4 He + 4 He + 4 He + 4 He + 4 He + 206 Pb Utilizando como reloj la desintegración de elementos radiactivos de largo período se puede calcular la edad de la Tierra: se han encontrado rocas de hasta 3000 millones de años. Para la determinación de la edad exacta de la Tierra, se utiliza la composición isotópica del plomo y el método seguido es en líneas generales: los isótopos del uranio (238 U y 235 U) y el torio (232 Th) se desintegran y generan diferentes isótopos estables de plomo, así: 238 U ? 204 Pb , 235 U ? 207 Pb y 232 Th ? 208 Pb Sin embargo, el plomo tiene otro isótopo, 204 Pb, no radiogénico, que no es resultado de la radiactividad. Cuando la Tierra se originó, el plomo existente debió contener los cuatro isótopos de Pb (204, 206, 207 y 208) en una proporción que se fue modificando al pasar el tiempo, pues las cuantías de uno de los isótopos permanecían constantes mientras la de los otros tres crecía a causa de la desintegración del uranio y el torio. 10.1.4 La edad de la tierra. Para determinar la composición isotópica del plomo en determinado período de la historia de la Tierra, debe hallarse la composición isotópica del plomo en minerales como la galena, que se formaron en aquel período. El razonamiento es muy simple: cuando el plomo se combina para formar un mineral, es insignificante la probabilidad de que se añadan al mismo, torio y uranio. Por tanto se puede admitir que un mineral de plomo que se formó, hace 500 millones de años, por ejemplo, conserva hoy el fósil de la composición isotópica del plomo que existía ya en aquel tiempo. Comparando las composiciones isotópicas de minerales de plomo de distintas épocas, se observa que las cantidades de los isótopos de plomo 206, 207 y 208 son tanto mayores cuanto más recientes son esas épocas. Si se determina la rapidez de ese aumento, en principio, será posible calcular matemáticamente la edad de la Tierra. En la práctica el cálculo está sujeto a error puesto que en realidad se desconoce la proporción en que se encontraban estos isótopos en el momento del nacimiento de la Tierra. No obstante, se ha adoptado la hipótesis de que la sustancia primitiva de nuestro globo es la misma de los actuales meteoritos, entre los cuales está la troilita que es un siderito con plomo y cantidades tan minúsculas de uranio y plomo, que el plomo, debido a su desintegración durante la historia del meteorito, es prácticamente despreciable. De enorme importancia es el hecho de que la edad de los lítitos o meteoritos pétreos, determinada independientemente, diera también un valor próximo a los 4500 millones de años, edad calculada de la Tierra. -Los Muiscas explicaban el origen del mundo y del hombre valiéndose de tres mitos diferentes y complementarios, que corresponden a tres etapas culturales diferentes: El primero es el de Chiminigagua, por ser más antiguo y aludir a la creación del Universo; según Fray Pedro Simón, cuando todo era oscuro y nada existía, la luz estaba metida en una cosa grande, llamada Chimigagua que explota, para que salga Chiminigagua mostrando la luz que tenia y de ella criando cosas; las primeras, unas aves negras grandes que con su aliento resplandeciente iluminan y aclaran todo lo demás ya creado ( este mito es un equivalente al Big-Bang). Los dos siguientes son el de Chibchacum y el de Bochica, que explican el origen lacustre de la sabana de Bogota y el del salto del Tequendama, cuando dice que, estando la Tierra sostenida por cuatro guayacanes, resultainundadapor voluntad delaprimera divinidad, enojada con el pueblo. Pero el buen Bochicalas drenacreando el salto del río Bogotá (la edad actual de estas, es unos 16.000 años). 10.1.5El carbono14. El carbono14conunavidamediaaproximadade5600añosesútil paradatar muestras, orgánicasconunaantigüedad inferior a los 50 mil años. Los rayos cósmicos (neutrones acelerados) bombardean el nitrógeno normal de la atmósfera, 14 N7, desequilibrándolo por la vía de los protones, para obtener el 14 C6, isótopo del 12 C6, o carbono normal. Luego se forma el bióxido de carbono 14, especie cuyo nivel existente en la biosfera ha sido relativamente constante en los últimos milenios.
- 194. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 194 Los seres vivos, (plantas y animales) absorben ese bióxido, pero al morir, empieza a retrogradar el C 14 a N 14 con la vida media anunciada. En la muestra que se desea datar se compara el nivel que aún queda de C 14 con el que ha existido y existe en la atmósfera, esa diferencia da la edad de la muestra establecida en términos de vida media del carbono 14. Para edades intermedias para las cuales los procedimientos anteriores no son suficientes se utilizan otros procesos como el K-Ar con una vida media de 1200 millones de años. Este método es útil para muestras con antigüedades entre 3400 y 30 mil años. Para períodos recientes, como el cuaternario, se utilizan algunos métodos típicos de datación relativa como el estudio de sedimentos (varvas) en lagos glaciares o del polen de las flores, en materiales cuaternarios. Cuadro 14. Edades radiométricas en el departamento de Caldas. Tomado del Mapa Geológico Generalizado del Departamento de Caldas. Ingeominas. Santafé de Bogotá, 1993. ROCA LOCALIDAD METODO MATERIAL UNIDAD LITOLOGICA EDAD (Ma.) Andesita Cerro el Morro, Samaná K/Ar Anfíbol Pórfido del Morro 3,5±0,2 Andesita Puente Linda K/Ar Anfíbol Pórfido Puente Linda 3,6±0,2 Pórfido dacítico Quebrada Chaburquía K/Ar Anfíbol Stock Marmato 6,3±0,7 Pórfido Andesítico La Felisa K/Ar Biotita Stock La Felisa 6,9±0,2 Pórfido Andesítico La Felisa K/Ar Anfíbol Stock La Felisa 7,1±0,2 Granodiorita Carretera Manizales- Fresno Huellas de fisión Apatito Stock de Manizales 10,5±1,0 Tonalita Florencia K/Ar Biotita Stock Florencia 54,9±1,9 Esquisto biotítico Este del Dpto. de Caldas K/Ar Biotita Complejo Cajamarca 67,3±2,3 Cuarcita Este del Dpto. de Caldas K/Ar Biotita Complejo Cajamarca 71,9±2,5 Diorita Samaná K/Ar Anfíbol Stock Samaná 75,1±4,9 Cuarcita Caldas K/Ar Biotita Complejo Cajamarca 76,0±2,6 Gneis Este de Norcasia K/Ar Biotita Intrusivo gnéisico de Norcasia 80,9±2,8 Diorita La Pintada-Arma K/Ar Anfíbol Stock Cambumbia 112,0±5,0 Diorita La Pintada-Arma K/Ar Roca total Stock Cambumbia 113,0±3,0 Gneis Río Manso K/Ar Biotita Intrusivo gnéisico de Norcasia 205,0±7,0
- 195. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 195 10.2. TIEMPO RELATIVO Se determina principalmente la posición relativa de las capas sedimentarias y los fósiles contenidos (paleontología). La correlación es el método que liga la secuencia de un lugar con otro, así: - Estratigrafía. Se establece en las rocas sedimentarias el orden de los estratos y la correspondencia y carácter litológico y posición litoestratigráfica. - Correlación bioestratigráfica o por fósiles. Los fósiles resultan contemporáneos a los estratos que los contienen. Ello supone el estudio de la evolución de los seres vivos. - Por características físicas. Las que se observan gracias a pozos exploratorios o a muestras de perforaciones, en los materiales rocosos. Aparte de estos métodos existen otros que permiten correlacionar las rocas: tectónicos, paleomagnéticos, paleoclimáticos, volcánicos y arqueológicos. Los métodos tectónicos suponen la utilización de eventos importantes tales como los períodos de elevación e una montaña; estos métodos están repletos de dificultades; no existe una evidencia consistente que demuestre que esos procesos estuvieran sincronizados en toda la superficie de la tierra. Los métodos paleomagnéticos, basados en las inversiones periódicas del campo magnético de la Tierra, registradas en las rocas de los fondos oceánicos, han proporcionado una herramienta de gran utilidad para datar la última parte del registro estratigráfico y desenmarañar la historia de los movimientos relativos de los continentes. Los métodos paleoclimáticos se soportan en los cambios marcados en el clima, que acompañados frecuentemente por variaciones de altitud y latitud, aportan recursos de correlación; estos métodos han sido muy utilizados en el cuaternario. Los métodos volcánicos suponen acontecimientos por lo general repentinos de corta duración y amplios efectos: lavas y cenizas ocupan una sucesión regular de estratos en la superficie terrestre o en los fondos marinos, que pueden servir como horizonte guía. La Arqueología puede reconocer pisos donde se han establecido culturas susceptibles de ser datadas; los depósitos que los cubren ponen en evidencia eventos posteriores y fechables. Este método resulta de particular interés para América, donde la historia se extiende a sólo 500 años, pero se tiene conocimiento del desarrollo de las culturas precolombinas a lo largo del tiempo, con lo cual las fechas pueden ser estimadas por las características de las cerámicas y demás utensilios. Figura 47A. Correlación de eventos con base en tres columnas estratigráficas. Los estratos contienen fósiles. Con línea punteada se enlazan estratos contemporáneos de lugares distantes. Tomado de La Tierra Planeta Vivo, Salvat. Los métodos tectónicos suponen la utilización de eventos importantes tales como los períodos de elevación e una montaña; estos métodos están repletos de dificultades; no existe una evidencia consistente que demuestre que esos procesos estuvieran sincronizados en toda la superficie de la tierra. Para ilustrar la correlación, tan útil para establecer el tiempo relativo y la secuencia de los eventos entre zonas más o menos alejadas, se utilizan las columnas estratigráficas que contienen las litologías de sus zonas respectivas. Adicionalmente con los fósiles presentes en dichas capas, se puede hacer una correlación temporal entre litologías distintas. Ver figura 47.
- 196. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 196 10.2.1 Principios de estratigrafía. La estratigrafía es esencialmente el estudio de la historia de la Tierra tal y como ha quedado registrada hasta hoy en las rocas estratificadas. Incluye esta historia grandes episodios de construcción de montañas, procesos magmáticos y metamorfismo de rocas. En sus albores la estratigrafía fue un escenario de confrontaciones entre neptunistas y plutonistas, y también entre catastrofistas y uniformistas, en el cual irrumpe William Smith, el padre de la estratigrafía. Los neptunistas sostenían que las rocas habían sido formadas como precipitaciones químicas en agua y los plutonistas discutían su origen a partir de un estado de fusión. De otro lado los catastrofistas propusieron como explicación de la mayoría de los fenómenos geológicos, especialmente el de los fósiles contenidos, la gran catástrofe del Diluvio Universal, y otras más, para explicar la larga sucesión de flora y fauna en las rocas estratificadas; mientras los uniformistas, con la premisa "el presente es la clave del pasado", sostenían que todo lo sucedido en el entorno geológico puede ser explicado por los mismos procesos de erosión, transporte y deposición, que se ven en marcha hoy en día; además la actividad volcánica para explicar las rocas ígneas. A finales del siglo XVIII William Smith, observando las minas de carbón y rutas de los canales, descubre dos principios simples de la estratigrafía, los dos únicos que esta disciplina aún posee: la ley de la superposición y el principio de correlación. Ley de la superposición. Según ella, en circunstancias normales, los depósitos más jóvenes descansarán sobre los más antiguos y que la sucesión seguirá lecho sobre lecho en orden cronológico. Esto puede ser tan obvio que no necesite aclaración; sin embargo, el principio reconocido en el siglo XVII por Steno había sido olvidado. Desde luego no es siempre tan sencillo como parece, pues los movimientos laterales de la corteza inclinan y aún, dislocan los estratos, colocando los más antiguos sobre los más recientes. Principio de correlación. El segundo gran principio sugiere qué rocas de diferentes lugares se han formado al mismo tiempo, si contienen los mismos tipos de fósiles: de esta forma pueden correlacionarse rocas sin frontera física común. Por supuesto que al avanzar en la tarea de revelar la historia geológica de un territorio, los registros pueden estar lejos de ser completos, surgiendo lo que se denomina una "discordancia," como un lapsus en el registro de los hechos. Dado que las rocas pueden aparecer en un lugar y estar ausentes en otro, también pueden cambiar de carácter con relación a su situación en uno u otro lugar. La suma total de las características de una roca, denominada facies, nos lleva incluso tan lejos como a la interpretación del ambiente real que la roca representa. En una primera aproximación se dice que un conjunto de estratos tiene una facies arenosa, otro de aproximadamente la misma edad una facies calcárea, y con mayor detalle, se puede hablar de una facies marina somera o de una facies de dunas arenosas. La siguiente etapa para resolver la estratigrafía de un área consiste en la interpretación de los sucesivos ambientes registrados en los sedimentos, con lo cual se pueden construir los mapas paleogeográficos de una región en particular y en un momento específico del pasado. La variación lateral de las facies en los estratos dificulta la correlación, pues no son sólo las rocas las que varían sino también los fósiles contenidos. 10.3. LA COLUMNA GEOLOGICA Imagen 47B. Mapa geológico de Colombia. Fuente, Atlas Geográfico IGAC 1998.
- 197. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 197 En la cronología clásica, las eras, de la más antigua a la más reciente, se suceden así: a la era arcaica, la que se entendió como era azoica, le suceden las eras donde evoluciona la vida, y así viene la primaria; luego la secundaria, la terciaria y la cuaternaria, llegando esta última hasta el tiempo actual. Esa cronología ha sido sustituida por la cronología moderna del cuadro 15, en el que se incluyen los eones, y terciario y cuaternario forman una sola era. A cada unidad de la escala de tiempo geológico corresponde otra en el haz de la serie de materiales de la corteza que la integran; esta correspondencia es la siguiente: Eones Era . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grupo Período . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Sistema Epoca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Serie Edad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Piso Estratos o capas Cuadro 15. Escala de tiempo geológico ERAS PERIODOS EPOCAS LA VIDA E Cenozoica. Dura 70 millones de años (inicia hace 70 Ma.) Cuaternario Holoceno Pleistoceno Hombre actual Hielo 1 Terciario Plioceno Mioceno Oligoceno Eoceno Paleoceno Predomino flores Desarrollo mono Pastos y praderas Caballo primitivo Inician mamíferos 1 Mesozoica 150 Ma. (Hace 220 Ma.) Cretácico Jurásico Triásico Extinción dinosaurios Aparecen las aves Aparecen dinosaurios 1 Paleozoica dura 330 Ma. Inicia hace 550 M a. Pérmico Pennsylvánico Mississípico Devónico Silúrico Ordovícico Cámbrico Reptiles Carbonífero superior Carbonífero inferior Desarrollo de fauna de peces Plantas y animales terrestres Primeros vertebrados (peces) Abundancia de fósiles invertebrados 1 Precámbrico <3.500 M a. Algónquico Arcaico Plantas e invertebrados marinos Gran período azoico 2 3 EONES 1 = fanerozoico 2 = proterozoico 3 = criptozoico Adaptado de Casquet et al. La Tierra, planeta vivo; Salvat, 1985. 10.3.1 Precámbrico. El arcaico o período inferior del Precámbrico es de amplia duración (2000 millones de años) desde que se originó la corteza hasta hace unos 2500 millones de años. Los materiales del período afloran en Finlandia, Canadá y el Cañón del Colorado, donde las rocas del sistema son fundamentalmente gneis, esquistos, granitos y pórfidos. Formadas ya las primeras cuencas marinas, y constituidos los primeros núcleos emergidos con carácter de archipiélagos, se producen los primeros geosinclinales y numerosas orogenias y ciclos volcánicos, para que se formen las antiguas placas tectónicas. A finales del arcaico se difunden por los mares los primeros organismos unicelulares, vegetales y animales. - El algónquico es el período superior del Precámbrico formado por el lapso comprendido desde hace 2500 hasta 570 millones de años. Los materiales del algónquico (esquistos, cuarcita, areniscas, tillitas, basaltos y pórfidos) aparecen discordantes sobre los del arcaico. Se inicia con la formación de territorios permanentemente libres de agua sobre los que circulan ríos y aparecen en el mar organismos pluricelulares (estromatolitos), cuando la temperatura media era aún bastante elevada, pues sólo a finales del período cae por debajo de 100C para dar paso a una glaciación. 10.3.2 Paleozoico. Durante el cámbrico, período que representa la base del Paleozoico, y que dura unos 70 millones de años, permanecieron emergidas las tierras plegadas por la orogenia Herciana. Fueron importantes dos geosinclinales en Europa, mientras uno ya existía en América sobre la costa Pacífico y otro en lo que hoy ocupan los Apalaches. No hubo en el período orogénesis actividad magmática importante, pero sí una importante transgresión marina, la formación de los tres grandes océanos actuales y una fauna exclusivamente marina (algas, celentéreos, crustáceos, branquiópodos y esponjas).
- 198. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 198 - En el ordovícico-silúrico la orogenia caledoniana separa notables convulsiones marinas y los océanos invaden gran parte de las tierras emergidas. A la fauna marina invertebrada (graptolites, trilobites y cefalópodos) se suman los primeros peces acorazados (ostracodermos y placodermos), siendo la flora exclusivamente marina (algas). Si del ordovícico las rocas más abundantes son depósitos de cuarcitas, pizarras y calizas con fósiles, las del silúrico son las pizarras. El ordovícico transcurre desde hace 500 hasta 435 millones de años y el silúrico desde hace 435 hasta 395 millones de años. - Durante el devónico hay gran extensión de los continentes y un clima seco y caluroso. En el período de 48 millones de años, desde 395 hasta 347 millones de años, se dan la formación de la atmósfera actual y las últimas fases de la orogenia caledoniana. En esta época persiste la existencia del continente Noratlántico separado del de Gondwana por el mar de Tetis. Aquí se da un hecho muy importante: la conquista del medio terrestre o aéreo por los seres vivos, pues además del gran desarrollo de los peces acorazados y la desaparición de los graptolites, aparecen los anfibios y los primeros insectos terrestres. La flora se instala en los bajos mares interiores, los cursos de agua y los pantanos; aparecen psilofitales y riniales y a continuación los primeros helechos arborescentes y las primeras criptógamas. - Durante el carbonífero se dan intensos y repetidos movimientos verticales de las tierras emergidas; paroxismo de la orogénesis herciniana y formación de potentes series sedimentarias englobando restos vegetales. Prevalecen las tierras emergidas de carácter pantanoso ricas en bosques que fragmentan el océano Tetis y termina el período con una glaciación. El clima era tropical en el hemisferio norte y frío en el sur. El carbonífero transcurre a lo largo de 67 millones de años, desde hace unos 347 hasta hace 280 millones de años. De este período de fauna marina rica, en el que aparecen los primeros peces ganoideos y difusión sobre tierra firme de artrópodos y batracios (anfibios), los fósiles animales más característicos son los goniatites. - El pérmico, sistema superior del paleozoico, transcurre desde 280 millones de años hasta 230, antes del presente. Aparecen en él dos facies bien determinadas, la marina y la continental; la primera de tipo calcodolomítico mientras la segunda está caracterizada por areniscas rojas y evaporitas. En él se verifica una progresiva retirada de los mares y una pequeña elevación de los Urales y a lo largo del Golfo de Méjico, y también el inicio de la separación de Madagascar. En este período se difunden los primeros reptiles y se desarrollan los batracios gigantes, se desarrollan los peces ganoideos y desaparecen los trilobites y tetracoralarios. En flora se desarrollan las gimnospermas y hay predominio con formas gigantes de helechos, cordaites y equisetos. 10.3.3 Mesozoico. Se inicia la era mesozoica con el período triásico, que transcurre a lo largo de unos 35 millones de años. En el triásico se producen profundas fracturas, de las que sale lava como la enorme colada basáltica del Paraná que ocupa 1 millón de Km2. Esel predominiodelaregresiónmarina quefavorecelaformaciónde potentessedimentos acausade unaintensa erosión enloscontinentes. Sobre la biosfera se observa cómo se afirman y difunden los reptiles diferenciados pero sin que existan todavía anfibios gigantes. En los mares se desarrollan peces ganoideos, seláceos y varias especies de invertebrados, además de algas características, mientras en los continentes hay una difusión de coníferas tipo araucaria y numerosas xerófilas. - El jurásico, es un período con regresiones y transgresiones marinas, con predominio de tierras emergidas y grandes pantanos en Europa, representado especialmente por calizas y margas. El sistema que transcurre desde hace 195 hasta 141 millones de años, bajo un clima tipo tropical, es propicio para que los reptiles (voladores, nadadores y terrestres) alcancen su máximo desarrollo. En los mares se encuentran reptiles gigantes (ictiosaurios) y gigantescos ammonites, mientras en los continentes predominan las coníferas y cicadáceas, aparecen las primeras angiospermas monocotiledóneas, las primeras aves, los mamíferos marsupiales y los grandes reptiles (dinosaurios, pterosaurios, etc.). - El cretácico es un período caracterizado por oscilaciones verticales de tierras emergidas. En el cretácico inferior el geosinclinal de Tetis continúa recibiendo sedimentos y su océano alcanza su máxima extensión separando tierras meridionales y septentrionales, mientras a finales del período se da una intensa actividad volcánica que origina extensas llanuras de lava; se verifican también el primer paroxismo de la orogenia alpino- himalayana y movimientos orogénicos en América (Andes y Montañas Rocosas). Enestos76millonesdeaños(desdehace 141hastahace65millones deaños) aparecenlosantepasadosdirectosdelasaves, sedesarrollan los marsupiales, hay todavía dominio de reptiles hasta el final de la era y se desarrollan las dicotiledóneas, las monocotiledóneas y las coníferas de géneros actuales.
- 199. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 199 10.3.4 Cenozoico. El paleógeno o terciario temprano, que comprende el ciclo paleo-eo-oligoceno, es el inicio de la era cenozoica que dura 42 millones de años. Se inicia con la transgresión de Tetis que separa Australia del Asia Insular y las dos Américas, continúa con extensas convulsiones que afectan las cálidas aguas de Tetis cuando las dos Américas están separadas. Termina el paleógeno con un segundo paroxismo de la orogenia alpino-himalaya, con la formación de las cadenas costeras de las Rocosas, el Caribe y algunas zonas de América Central. Se desarrollan los mamíferos y las aves y aparecen en los mares nuevas especies de foraminíferos y los característicos nummulites. A las especies de tipo tropical se unen las de tipo subtropical y a mediados del paleógeno aparecen nuevas especies de mamíferos. En el oligoceno aparecen los hipopótamos, los lemúridos, los libérridos y los insectívoros, y sobre el medio subtropical, en zonas de montañas, se desarrollan bosques de caducifolios. - El neógeno o terciario tardío (mio-plioceno) transcurre desde 23 millones de años hasta hace 1.8 millones de años. En él se produce el más importante paroxismo de la orogénesis himalayana y a final del período se restablece la unión entre las dos Américas, desapareciendo definitivamente Tetis del Asia centro-oriental. Se abre el mar Rojo y el clima empieza a diferenciarse según las regiones, en templado y lluvioso para el norte y en cálido y húmedo para el sur. Durante el mioceno aparecen los simios antropomorfos y algunas especies terrícolas que preludian la forma humana, en fauna se difunden los proboscíferos y desaparecen los nummulites; la flora, de tipo cálido templado, muestra extensos bosques de planifolios, palmeras y plantas tropicales. - Durante el plioceno, Insulindia y las Antillas toman el aspecto actual, se forma la península italiana y el mar Rojo y además aparecen los antepasados directos del hombre; en fauna se desarrollan los simios antropomorfos y aparecen los antepasados de las actuales especies animales (caballos, felinos, aves, etc.); en flora la característica son bosques de planifolias y numerosas especies subtropicales. - El cuaternario (neozoico), que se inicia hace 1.8 millones de años, con el pleistoceno, empieza con el asentamiento de la orografía actual y las glaciaciones. Durante los avances del hielo se establecen puentes de tierra que unen al Asia con América y el Asia Meridional (Insulindia). En este período aparece el hombre actual. Durante las glaciaciones los bosques de coníferas llegan al Mediterráneo y en los períodos interglaciares las especies de clima cálido suben a Europa. En el holoceno se forma el estrecho de Gibraltar y de Mesina y se hunden los puentes intercontinentales. Además, se constituyen las actuales razas humanas, se descubre la agricultura, el pastoreo y la metalurgia, y se da paso a la civilización actual. 10.4. TÉRMINOS Figura 48. Registros fósiles. 1. Foraminífera (nodosaria y miliodido), 2. Coral (porífera), 3. Braquiópodo, 4. Crinoidea, 5. Gasterópodo, 6 Lamelibranquia (dos vistas), 7.Ammonita (cefalópodo), 8. Trilobites (polímero), 9. Graptolito, 10. Plantas fósiles. (Mariopteris y ginkgo). Adaptado de Enciclopedia de las Ciencias Naturales, Ed. Nauta. - Diastrofismo. Término que se opone simultáneamente al fijismo y catastrofismo, y que alude a un conjunto de movimientos orogénicos y epirogénicos. - Movimiento tectónico. Movimiento de la corteza con fractura y perturbación de estratos. - Movimiento epirogénico. Movimiento lento de ascenso y descenso de la corteza sin fracturamiento pero con plegamiento de estratos. - Ofiolitas. Materiales asociados al fondo oceánico. Grupo de rocas básicas y ultrabásicas en zonas geosinclinales, e incluso sedimentos formados un conjunto de fragmentos de la corteza oceánica.
- 200. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 200 - Batial. Ambiente marino de luz escasa, entre 200 y 800 metros de profundidad. - Abisal. Zona marina de mayor profundidad, abismos marinos. - Geosinclinal. Espacio de sedimentación. El prefijo Geo alude a una gran depresión. - Geoanticlinal. Gran umbral o espacio de erosión. - Eugeosinclinal. Ortoclinal, es decir, depresión lábil que contiene sedimentos sobre todo, de origen marino. - Miogeosinclinal. Geosinclinal al margen de un Eugeosinclinal ubicado entre éste y el continente, por lo que contiene masa de origen continental (Eu: lábil, Geo: grande, Sinclinal: depresión). - Foraminíferos. Animales unicelulares generalmente provistos de concha y seudópodos. - Graptolites. Organismos coloniales marinos que vivieron desde del cámbrico hasta el carbonífero. - Celentéreos. Metazoos con una organización extremadamente simple pero son las células diferenciadas en tejidos. - Cefalópodos. Moluscos de organización más compleja, de cabeza diferenciada con tentáculos entorno a la boca, seno hiponómico, respiración branquial, simetría bilateral, concha de una sola pieza formada por el fragmocono y la cámara de habitación, externa o interna o incluso ausente. - Trilobites. Fósil característico de la era paleozoica y que aparece ya a principios del cámbrico diversificándose en todos los ambientes marinos hasta alcanzar 1500 géneros que sin embargo desaparecieron todos, el cuerpo está dividido en tres lóbulos y los apéndices eran todos del mismo - Vertebrados. Miembros tipo salvo las antenas del tipo cordados, como lo son los urocordados y los cefalocordados. Los cordados tienen un rígido soporte interno, aberturas branquifaríngeas y sistema nervioso tubular dorsal. En los vertebrados hay presencia de columna vertebral situada en posición dorsal que envuelve al cordón nervioso - Angiospermas. Las angiospermas son plantas con flor y están caracterizadas por la producción de semillas completamente encerradas dentro de la parte femenina de la planta. - Ostrácodos. Minúsculos crustáceos de caparazón calcáreo, formada de dos valvas articuladas. - Pterofitas. Las Pterofitas son los verdaderos helechos y las cicadofitas, las gimnospermas más antiguas. - Algas. Grupo de plantas extraordinariamente diversas con una gama de tamaños que va desde células simples de pocas milésimas de milímetros hasta algas marinas gigantes. Su estructura es simple, bastante uniforme y generalmente formada sólo por tejido blando. Las clases de algas son: las cianofíceas (azules), las Flagelofíceas (con flagelos), las diatomeas (silíceas), crisofitas (amarilla), clorofíceas (verdes), feofíceas (pardas) y rodofíceas (rojas). FORMACION DEL SECTOR NORTE DE LOS ANDES (COLOMBIA) - Precámbrico. Se da la formación del escudo Guyanés. (Este cratón, tras haber sido plegado al principio, ha pasado por un largo período de estabilidad) Paleozoico. Se da la formación del cinturón ancestral de la cordillera Central (formación Cajamarca) a partir de un primer eugeosinclinal al occidente del escudo, y del sector SE de la Sierra Nevada de Santa Marta a partir de una intrusión granítica (batolito de Santa Marta) en la orogenia del ordovícico. - Mesozoico. A partir de un segundo eugeosinclinal en el exterior del cinturón Paleozoico, se forma, por el costado occidental, la Cordillera Occidental, además el sector NW de la Sierra Nevada, en la orogenia del Jurásico. - Cenozoico. Por depósitos del escudo y de la cordillera Central, se forma la cordillera Oriental por flexiones marginales fuertes, fallas inversas locales y fallas de rumbo en sus bordes, sobre un miogeosinclinal en la orogenia del Mioceno, o del Terciario tardío. - Terciarios tardío y Cuaternario actual. Originadas las tres cordilleras (la Central en el Paleozoico temprano, la Occidental a mediados del Mesozoico y la Oriental en el Terciario tardío) se experimentan varios movimientos epirogénicos en el Terciario tardío (Plioceno) y en el Cuaternario actual (Holoceno), e intrusiones magmáticas, dando como resultado su actual relieve. - Ciclos ígneos. Se distinguen varios ciclos ígneos: Los plutónicos o intrusivos: en el Precámbrico tardío, Ordovícico tardío, Paleozoico tardío, del Triásico al Jurásico, también en el Cretácico y otro continuo durante el Mio Oligo Eoceno. Los ígneos volcánicos: de lavas máficas submarinas en las dos series eugeosinclinales del Paleo y del Mesozoico y las silíceas diferenciadas del Triásico al reciente. - Dos ambientes. Dividida la Cordillera Central por una línea, y mejor aún, tomando como referencia la Falla Romeral, al este los Andes colombianos resultan supersiálicos y al oeste parecen formados sobre la corteza oceánica, por lo que probablemente son supersimáticos (basaltos y ofiolitas, en general). - Basamento de Panamá. El basamento del Istmo de Panamá se originó probablemente por un levantamiento de la corteza en el Triásico en asociación con la Orogenia Andina (faunas marinas abisales y batiales homólogas y faunas de norte y sur América en sedimentos del Terciario superior idénticas).
- 201. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 201 - Contraste costero. La zona costera del Caribe muestra evidencias de erosión y desgaste, el resto del continente está poco desgastado. Estos hechos confirman el crecimiento del continente entre el Paleo y Mesozoico extendiéndose y desplazándose hacia el Pacífico. - Depósitos Terciarios. El espesor de los estratos terciarios, en los llanos, llega a 4 Km. sobre la zona occidental o piedemonte de la cordillera Oriental y el cretácico aflora 100 Km. al este de dicho margen. En Honda ese espesor llega a los 7 Km. y en Montería hasta los 9 Km., mientras la profundidad de las cuencas sedimentarias del Atrato - San Juan, y del río Cauca, se aproximan a los 4 Km. - Cinturón cristalino de la cordillera Central. El basamento de la cordillera Central es el Grupo Cajamarca, en donde las rocas sedimentarias han sufrido metamorfismo al final del Paleozoico. Imagen 53: Geología de los Andes de Colombia, modificado de TOUSSAINT, J. F. – 1993 en ayala@mat.unb.br.
- 202. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 202 10.6 EL RÍO GRANDE, SU ECOSISTEMA Y LA HIDROVÍA Imagen 54: Gran Cuenca del Magdalena-Cauca (ars-els-cdn.com y st4.depositphotos.com), e hidrovía del Magdalena (especiales.semana.com) RESUMEN: Se llama la atención sobre la recuperación del Magdalena y el respeto a los derechos bioculturales del río, declarado sujeto de derechos. Igualmente, sobre la amenaza de jarillones y otros factores que al dañar caños secan los humedales. También sobre la importancia de extender la hidrovía a Purnio para que a los 3 millones de ton que mueve el río en Barranca, incluidas 2 de hidrocarburos; se sumen 6 millones que movilizaría el Puerto Multimodal de la Dorada, con lo cual el PIB de Caldas crecería 1,2% del PIB nacional, o se duplicaría si se incluyen ocho plantas minero-energéticas propuestas en el Plan Minero de Caldas 2010-2016 por Gabriel Poveda Ramos. Ver: Eje Cafetero minero-energético. Bienvenida la declaratoria del Río Magdalena como sujeto de derechos (24-10-2019), en beneficio de sus comunidades de pescadores artesanales y frágiles ecosistemas: deforestación, contaminación agropecuaria o minera con mercurio, y vertimientos urbanos al igual que el daño al río por la ganadería extensiva no paran; similarmente obras de infraestructura y jarillones que arrasando caños y ciénagas fundamentales, alteran el ciclo de crecimiento de los peces y la oxigenación y depuración del río. En su cuenca que alberga el 48% de los cuerpos lénticos del país anfibio (ciénagas, lagunas y embalses), la vida espiritual y material para las comunidades ancestrales del “Río Grande” o Yuma, ha dependido del territorio, y los soportes esenciales para preservar su cultura son: la tierra por ser el espacio de donde manan los bienes que sostienen la vida: agua, semillas, plantas, y el propio río que asimilado a un gran “árbol” tendido, tiene por raíces fuentes abastecedoras y por follaje humedales que alimentan la subienda. Es hora de poner fin a la contaminación desde los afluentes hasta el propio valle porque deteriora la salud y la vida; de recuperar la economía de aldeas de pescadores en declive, y de salvar especies nativas como el caimán, los manatíes y otras de peces cada vez más escasas, todas ellas afectadas tanto por el impacto de embalses que han alterado el ciclo natural de inundaciones y la conectividad biológica, como por el daño a humedales para dar paso a actividades agroindustriales y a la hidrovía. Con una longitud de 1.600 km entre el Páramo de las Papas en el Macizo Colombiano y Bocas de Ceniza en el Caribe -de los cuales 900 al Norte de Caracolí y 400 al Sur de Arrancaplumas, son navegables-, transita el río para bañar en su recorrido 125 municipios en tres zonas diferenciadas de su cuenca, ubicadas aguas arriba y aguas abajo de Honda y de El Banco. En la cuenca alta, Betania y El Quimbo con sus mega-embalses, al cambiar la vocación del territorio han dejado al Magdalena en una especie de abandono: poblaciones como Neiva, Purificación, Girardot, Ambalema y Honda como puertos o pueblos de pescadores están en decadencia. Ya en la cuenca medía, no sólo el trasporte fluvial toma fuerza aguas abajo de La Dorada, sino que poblados enteros aún dependen de la subienda en proceso de deterioro, dada erosión y sedimentación de las subcuencas deforestadas, y los procesos de desecación de complejos de humedales afectados por falta de irrigación y conectividad biológica. Entrando a la cuenca baja donde aparece la Depresión Momposina, esa gran planicie inundable que cumple una función reguladora fundamental, el río se bifurca para recibir por El Brazo de La Loba a su principal afluente, el Cauca con la carga contaminante de 180 municipios; y al transitar desde El Banco, por Plato, Magangué, Mompós y Calamar, hasta Barranquilla, pese a la grave problemática por falta de drenaje y sedimentos, aún se hace evidente la riqueza ictiológica y ecosistémica del valle aluvial. Pero ahora que se proyecta implementar un canal para la navegación a gran escala, los dragados sistemáticos y operación de barcazas deben respetar los derechos bioculturales del territorio: no se deben comprometer áreas ribereñas, ni calidad del agua, ni la pesca, porque la declaratoria exige además de reforestar cuencas, recuperar áreas bióticas deterioradas para preservar la diversidad ictiológica, de anfibios, batracios y demás especies nativas, recuperando la conectividad longitudinal y lateral afectada por jarillones y obras que secan caños y humedales que son soporte de los ecosistemas y la producción pesquera. En este punto debo hacer un llamado al Gobierno Nacional sobre la concesión que se pretende restringida al rentable tramo Barranca-Barranquilla, olvidando el nodo logístico Honda– Salgar-La Dorada, lo que perjudica el interés nacional al dejar por fuera el segmento sur estratégico de la hidrovía, fundamental para el
- 203. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 203 sistema intermodal de carga del país, ya que Purnio como punto cero de la navegación es alcanzable con un canal de 40 m a bajo costo, por ser un sitio no inundable que integraría carretera, ferrocarril e hidrovía con beneficio para Cundinamarca, Tolima, el Eje Cafetero y Huila, una región con un potencial de carga de seis millones de toneladas. [Ref.: La Patria. Manizales 2019-12-01] 10.7 EL CALENTAMIENTO GLOBAL ARRECIA... ¿Y LAS HELADAS QUÉ? Aunque los pronósticos de la Organización Meteorológica Mundial y organismos como el International Research Institute for Climate and Society IRI y el Climate Prediction Center CPC de la NOAA, basados en las temperaturas de la superficie del mar en las zonas central y oriental del Pacífico tropical y demás indicadores atmosféricos, continúan favoreciendo principalmente condiciones de ENSO-neutral durante el verano del hemisferio norte, Colombia ha experimentado no sólo la intensidad de las sequías, sino también la ocurrencia de fuertes heladas asolando partes del Altiplano Cundiboyacense que por sus 220 mil hectáreas iguala en extensión al fértil valle del río Cauca. Aunque los modelos habían anticipado desde octubre de 2019 escenarios climáticos neutrales durante el presente verano, actualmente se estima que dichas condiciones que se extenderían hasta la primavera del 2020 del hemisferio norte (60% de probabilidad), al declinar sistemáticamente tras el verano siguiente (~50% de probabilidad), podrían cambiar hacia un episodio de El Niño para finales del año en curso. Ver Imagen 1 Imagen 55A. Pronóstico ENSO de Diciembre de 2019, mostrando las tendencias inciertas del ENSO para la temporada de septiembre. Fuente: CPC-IRI. El problema Después del riesgo de desastres por inundaciones y deslizamientos en temporadas invernales que coinciden con la fase húmeda del ENSO conocida como La Niña, para Colombia está el riesgo asociado a las sequías ocurridas durante El Niño como fenómeno atmosférico exacerbado por el cambio climático, y luego las heladas que se produzcan en tales condiciones en el verano del primer período bimodal del clima tropical andino colombiano, dado que esta amenaza meteorológica severa para las comunidades de nuestros altiplanos andinos que ocupan el 7% de la superficie agropecuaria colombiana, conlleva potenciales pérdidas para la economía de 1 758 000 habitantes expuestos, población equivalente al 3,6% del total nacional, que son los que viven en zonas cordilleranas altamente vulnerables a las heladas, y cuyo riesgo se configura por el modelo de producción rural implementado para algunas actividades altamente susceptibles a daños, como la producción de leche en praderas, y los monocultivos a cielo abierto de cereales, hortalizas, frutas, flores, papa y otros perecederos. Factores de las heladas Una helada climática se produce, cuando el termómetro marca bajo 0°C en los dos primeros metros sobre el terreno, así existan temperaturas ligeramente superiores en el subsuelo de labranza o en la estructura interna de la biota, trátese de herbáceas o arbustos de pequeño porte; incluso, dichas diferencias suelen ser menos pronunciadas cuando la génesis de la helada está ligada a un frente frío, o ser mayores en una situación de alta presión atmosférica con vientos en calma. También existen heladas de irradiación térmica en una situación sinóptica anticiclónica, la que se agudiza con la altitud sobre el nivel del mar sobre todo en áreas deprimidas topográficamente o en altiplanos, cuando el terreno se enfría durante la noche al establecerse un flujo de calor desde el subsuelo caliente hacia la atmósfera sin presencia de nubes, produciéndose temperaturas atmosféricas mínimas con heladas que se acentúan en la madrugada. Ahora, el grado de exposición territorial a las heladas, supone valorar estos factores, así: la altitud, ya que el gradiente de temperatura cae 6°C por cada 1000 msnm con lo cual el riesgo es Alto sobre los 3000 msnm, Moderado entre 2800 y 3000 msnm, y Bajo entre 2500 y 2800 msnm; la morfología del terreno, donde planicies y hondonadas presentan condiciones de exposición Alta, los terrenos ondulados nivel Moderado, y las formas dómicas nivel Bajo; La compacidad del suelo, siendo Alto el nivel de susceptibilidad en suelos granulares sin finos, Medio en suelos granulares semicompactos o con pocos finos, y Bajo en suelos compactos y densos; la cobertura vegetal, mientras los pastos limpios y sabanas, al igual que los arvenses y cultivos de bajo porte ofrecen un grado de exposición Alto, y los mosaicos de cultivos arbustivos con pasturas y matorrales ofrecen exposición Moderada, en las coberturas boscosas o arbóreas altas y densas, el grado es Bajo; y finalmente, la cercanía a cuerpos de agua, por la distancia a ríos y lagos donde más de 3 Km se califica con exposición Alta, entre 1 y 3 Km como Moderada, y menor a 1 Km como Baja.
- 204. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 204 Antecedentes en la región y Colombia Comunidad Andina – Las heladas Superficie agropecuaria expuesta – Miles de Kilómetros cuadrados Parte I Área total Área expuesta % Área Bolivia 269 100 37 Colombia 533 37 7 Ecuador 115 25 21 Perú 256 193 75 Comunid. Andina 1 173 355 30 Población expuesta a heladas Miles de habitantes Parte II Población total Población expuesta % Pobla. Bolivia 9 427 2 922 31 Colombia 45 000 1 758 3,6 Ecuador 13 215 2 470 19 Perú 27 254 5 669 21 Zonas Susceptibles a las Heladas Fuente: http://www.comunidadandina.org Comunid. Andina 94 896 12 819 14 Imagen 55B y Tabla: Heladas en países de la Comunidad Andina. Fuente: Cuando hiela. Comunidad Andina, en http://www.comunidadandina.org/ Pero el fenómeno no es nuevo; según la Comunidad Andina entre 1970 y 2007 se han reportado 639 casos de heladas en la región con diversos niveles de pérdidas en población, cultivos y ganadería, distribuidos así; 553 eventos corresponden a Perú -dada la mayor extensión territorial y población expuesta-, 35 a Bolivia, 40 a Colombia y 11 a Ecuador. (Ver Tabla) En Colombia, donde la problemática de las heladas afecta áreas localizadas a más de 2500 msnm, especialmente en los meses secos del año, los impactos por el fenómeno -frecuentes en las tierras altas del país, como el Altiplano Cundiboyacense, la sabana de Túquerres- Ipiales y tierras frías de Antioquia y la Cordillera Central-, han ocasionado pérdidas para la agricultura en cultivos de flores, maíz, papa y hortalizas, y para productores de leche. En el periodo 1978 -2007, en el TOP por el número total de heladas en municipios del país, aparecen Sogamoso (200), Tenjo (270), Zipaquirá (240), Sopó (200), Mosquera (100) y Sesquilé (100); y las heladas del 2007 que en febrero alcanzaron mayor intensidad en Cundinamarca y Boyacá, con registros abajo de -8° Celsius y gran extensión, afectaron cerca de 160 mil hectáreas. ¿Qué hacer? El pronóstico cuantitativo de las heladas, puede hacerse con métodos cuyo nivel de certeza depende de la dispersión en la desviación típica condicional utilizando datos climáticos: entre los métodos están los de Katz, Murphy y Winkler (1982) y el de Allen (1957); este último, mediante una ecuación empírica basada en variables climáticas a escala local, estima la Temperatura mínima en función del punto de rocío y porcentaje de humedad relativa, medidos dos horas antes de la puesta de Sol. Esto permitirá pronosticar la temperatura mínima para las noches de heladas con cielo despejado y viento en calma. Las observaciones para el modelo corresponden al momento en que la radiación neta ha alcanzado el valor más negativo, si se asume que durante la noche la cobertura por nubes o niebla es pequeña o nula, y la radiación neta cambia poco desde el momento en que inicia la helada, hasta la salida del Sol en la mañana siguiente según Snyder & de Melo-Abreu (2010). Es importante el pronóstico sobre el descenso de la temperatura hasta un valor crítico, para poner en marcha los métodos activos de protección contra las heladas, entre ellos: 1- Los riegos por aspersión cerrando el día para bajar las temperaturas en el predio; 2- Riegos por inundación para mantener el suelo húmedo y reducir considerablemente el riesgo; 3- Calentamiento del aire y la plantación para mantener los tejidos vegetales por encima de la temperatura letal; 4- Ventilación del predio para reducir el efecto de radiación al
- 205. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 205 homogenizar la temperatura del aire; 5-Aislamiento térmico cubriendo cultivos con materiales de baja emisividad en el IR térmico y baja conductividad térmica. Pero frente a la discusión acerca de la conveniencia económica, la razón costo-beneficio al aplicar las anteriores medidas, sugiere como complemento la planeación preventiva combinando métodos pasivos, entre los que se destacan: 1- Elección de especies y variedades cuya producción no coincida con el período de heladas; 2- Elección del emplazamiento del cultivo evitando depresiones topográficas y ocupando zonas convexas del terreno por ser dispersoras de aire frío; 3- Eliminar la floración precoz para que no coincida con la época de heladas usando productos químicos o técnicas de enfriamiento como la aspersión de agua; 4- La protección a través de cercas vivas para proporcionar un control de los flujos de aire frío sobre el cultivo; 5- Manejo adecuado en la fertilización y evitar al máximo el laboreo del suelo para disminuir la pérdida de energía; y 6-Técnicas de cultivo como la compactación del terreno para sacar el aire contenido en la masa de suelo que favorece la helada. 10.8. LA HISTORIA DEL CERRO SANCANCIO A continuación, la historia geológica e importancia de Sancancio, el cerro tutelar de Manizales, donde entran en conflicto la actividad antrópica con el actual uso del suelo y las funciones de sus laderas como áreas de protección, para soportar la propuesta de recuperarlo dada su importancia como bien común, declarándolo Área de Interés Ambiental AIA. Imagen 56: Panorámica de Cerro Sancancio tomada desde el poniente. SMP Manizales. Este precioso cerro símbolo de la ciudad y contemporáneo del Ruiz- ubicado al pie del río de Tacurumbí, hoy río Chinchiná-, es el resultado de una extrusión de magma de hace unos dos millones de años; época en la cual el territorio sobre el cual aparece la zona urbana de Manizales era un valle deprimido por el cual discurría el paleo-río Chinchiná, dado que el relieve estaba a nivel de Villamaría y de Morrogacho. Entre tanto el complejo volcánico que se conformaba, transformaba el relieve cordillerano, donde la construcción de volcanes progresaba de sur a norte, primero con potentes y sucesivos derrames de lava que en espesor acumularon cerca de un kilómetro, para luego entrando el Pleistoceno pasar a un nuevo ciclo de cataclismos con destrucciones importantes, hasta obtener su actual fisonomía: mientras las erupciones y procesos glaciares modificaban el relieve, al derretirse los enormes hielos que en extensión superaban los mil kilómetros cuadrados, los potentes flujos de lodo que descienden de la alta cordillera por ambos costados de la cordillera, forman los grandes abanicos aluviales sobre los cuales se emplazan hoy las capitales cafeteras, Ibagué y otras poblaciones vecinas, como Santa Rosa y Mariquita. Para entonces, nuestro cerro tutelar fue testigo del gradual levantamiento del costado occidental de la Manizales, donde la fuerza tectónica que levanta el paleo-valle del Chinchiná formando el escarpe de La Francia, también es la misma que pudo exprimir el magma del domo volcánico de Sancancio, lo que explica por qué este cerro de 2222 msnm, en altura iguala a Villakempis y a Chipre. Aún más, mientras el vulcanismo avanzaba y se conforma Cerro Bravo más al norte ubicándose a 22 kilómetros de Sancancio, al presentar este volcán una actividad eruptiva de mayor coeficiente explosivo y diez kilómetros más cercana que la del Ruiz, cubre las empinadas laderas del cerro con sucesivas capas de cenizas volcánicas, materiales de cobertura sobre los cuales se desarrollan los frágiles suelos que explican el carácter aterciopelado a sus escarpada topografía, lugar donde florecerán los bosques andinos que con sus raíces densas y profundas amarraron por siglos el suelo, gracias a un equilibrio que se mantuvo hasta que la acción humana depredadora con la tala lo destruye. Siendo esta la historia geológica del cerro tutelar de la ciudad, sólida estructura que no logró convertirse en volcán porque no explotó cuando el magma en estado semisólido y caliente se exprimió a la superficie, bajemos el telón de los procesos geodinámicos que dan cuenta de la construcción del relieve de la ciudad a partir del empuje tectónico compresivo que produce el levantamiento de los depósitos aluvio-torrenciales del abanico del Chinchiná, según se advierte en los flujos de lodo que afloran sobre los taludes de la
- 206. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 206 Panamericana, La Francia y Olivares, para ver ahora de la mano del Historiador Albeiro Valencia Llano, los procesos de transformación antrópica que allí se han dado, aludiendo a los hechos fisiográficos del contexto, Se trata de los asentamientos humanos que conocemos a partir de las crónicas de la conquista y de los relatos de la colonización: En primer lugar, a la llegada de los colonizadores hacia 1540, es Hernán Rodríguez de Sosa quien a órdenes de Jorge Robledo, entra a los dominios del cacique Tacurumbí pisando y divisando el territorio de la capital caldense, cacicazgo habitado por cerca de medio millar de indígenas Quimbayas según las crónicas de Fray Pedro Simón, y a juzgar por los yacimientos arqueológicos encontrados en Santa Inés y los relatos sobre la guaquería hecha en Sancancio. Y en segundo lugar, cuenta el citado historiador caldense, que en 1837 el señor Fermín López se establece al pie del cerro, hasta que toma la decisión de viajar hacia el sur del río Chinchiná buscando nuevas tierras para colonizar, sucediéndole en el terreno hacia 1843 Joaquín Arango Restrepo, quien le da nombre a Sancancio. Con la colonización y sobre todo a partir de la fundación de Manizales empiezan las primeras presiones antrópicas que aún continúa sobre el majestuoso cerro, sin importar que el lugar que se mantuvo en forma durante los tres siglos que separan los tiempos del cacique y de la fundación de Manizales, pese a una época de lluvias consecuencia de un período frio del planeta ocurrido entre 1550 y 1850, durante el cual se dio una pequeña glaciación asociada a una baja actividad solar, con lo cual los nevados del complejo Ruiz- Tolima alcanzaron casi 100 kilómetros cuadrados de extensión, superficie siete veces superior a la de 1985 y diez veces mayor a la actual, dado que retroceso de los hielos que ahora se acompaña defenómenos climáticos extremos, consecuencia de un calentamiento global asociado al efecto de invernadero causado por el uso de combustibles fósiles y la producción de metano, entre otros gases con los cuales hemos desajustado la máquina atmosférica del planeta. Por lo tanto, para que no se repitan estas tragedias, invitamos a aprender la lección que nos ha dejado nuestro cerro tutelar con los deslaves, donde no por causas divinas, sino por acciones antrópicas como lo son el desequilibrio de la base ecológica como causa real de la tragedia, y el régimen de lluvias modificado como factor contribuyente, para que no se repita lo ocurrido sobre el sector de Aranjuez: lugar donde con la tala del cerro vecino, al perderse las laderas de protección del barrio, las torrenciales lluvias que ha traído el cambio climático, al encontrar la abrupta topografía desprovista de la espesura del bosque andino, no se retuvieron, y entonces al convertirse en escorrentías desbordadas transformadas en torrentes, logran erosionar el suelo desprovisto de raíces para producir los destructores deslaves. Finalmente, habida cuenta de lo que significan las laderas como estructuras de protección de la ciudad, y por lo tanto lo que representa Sancancio para esta sociedad urgida de una cultura ambiental que se podrá medir en lo que veamos en el cerro tutelar, toda vez que el desastre de Aranjuez es la consecuencia de haber destruido el bosque natural, recuperemos este símbolo natural del paisaje urbano más auténtico de la ciudad, si queremos hacer de esta la ciudad un emblema de los poblados de laderas establecidos en los Andes más septentrionales de América, razón por la cual proponemos su declaratoria como Área de Interés Ambiental para Manizales, para proceder a su adquisición y recuperación con el objeto de convertirlo en un bien público. * Revista Eje 21. Manizales, 23-04-2017. 10.9. ANTROPOCENO… ¿CONCEPTO CULTURAL O GEOLÓGICO? Imagen 57: Períodos geológicos, según The British Geolodical Survey; y Luces urbanas en La Tierra, por investigadores de NASA GSFC y NOAA NGDC. En 2000 el Nobel de química Paul J. Crutzen y el Profesor de la Universidad de Michigan Eugene F. Stoermer, propusieron el Antropoceno en la escala del tiempo geológico, como una época asociada a la presencia de los seres humanos en el planeta. No obstante, darle sentido al término supone tener evidencias estrato-cronográficas, como marcadores de un fenómeno de extensión global. Aunque la época propuesta partiría del comienzo de un impacto humano significativo en la geología y los ecosistemas de la Tierra, desde la filosofía y otras disciplinas asociadas a las ciencias del comportamiento -antropología, ciencias políticas y sociología-, el Antropoceno ofrece múltiples miradas dado su carácter dual geológico y cultural. Así se trate de sustituir el Holoceno que es la época posglaciar que surge hace 11700 años como subperíodo del Cuaternario en la historia terrestre, o de insertar una subdivisión al Holoceno, para empezar veamos, entre otros impactos de la especie humana que servirían de punto de partida, el cambio climático antropogénico, ya como fenómeno que podría estar asociado al surgimiento de la Revolución Agrícola ocurrida entre 12000 a 15000 años atrás; como un fruto de la Revolución Industrial del Siglo XVIII, o como una consecuencia de la Gran Aceleración de 1945.
- 207. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 207 Uno, el advenimiento de la Revolución Agrícola en el Neolítico, porque tiene como antecedentes la invención de los calendarios y como consecuencia el surgimiento de los poblados. La agricultura y la ganadería empezaron en diferentes lugares del planeta de manera independiente y en distintas fechas; por ejemplo, a diferencia de egipcios y babilonios que cultivaron el trigo, posteriormente incas y mayas -quienes también desarrollaron sus calendarios basados en el Sol y en la Luna-, cultivaron el maíz. La dificultad de esta propuesta, es la falta de uniformidad temporal del proceso, que si bien explotó 8000 años aC en Mesopotamia y Egipto, tardó hasta el 6000-5000 aC en India y China, hasta el 4500 aC en Europa, y hasta el 3000- 2500 aC en África y América. Dos, en cuanto a la Revolución Industrial relacionada con la era del vapor, por tratarse de la mayor transformación de la humanidad desde el Neolítico, fruto del cambio de una economía rural basada fundamentalmente en la agricultura y el comercio, a otra economía de carácter urbana, industrializada y mecanizada, lo que conduce a un incremento espectacular de la población y del percápita a partir de 1800 como nunca en la historia. No obstante, algunos investigadores contra argumentan que las implicaciones ambientales, fueron graduales. Y tres, respecto a la Gran Aceleración, se arguye el impacto del incremento en un tercio de la concentración del dióxido de carbono en la atmósfera por el uso de combustibles fósiles, con lo cual se ha debilitado la capa de ozono sobre la Antártida, aunque las fracciones más pequeñas son el resultado de la urbanización y deforestación. Al respecto, podemos señalar que pese a la presión ejercida por la humanidad en la naturaleza, haciendo que el planeta se caliente, el nivel medio del mar se eleve y los océanos se acidifiquen, los hechos globales aunque notorios, materialmente no constituyen evidencia estratigráfica. La inexistencia de capas en secuencia como prueba material de que la humanidad ha logrado convertirse en una fuerza geológica de ámbito planetario, invita a mirar otras causas de cambios dramáticos, diferentes a la biodiversidad (extinción del Mamut), la bioquímica de los mares (acidificación) y la físico-química atmosférica (gases de invernadero), para soportar el Antropoceno en evidencias geológicas de origen antrópico: de ahí que se proponga la era atómica por las huellas radiactivas de restos nucleares o los “plastiglomerados” como depósitos de residuos de aluminio, hormigón y plástico, fruto de la actividad humana. Si algo en común tienen algunos de estos fenómenos, sin capa rocosa como testimonio, es que varias de las consecuencias más sobresalientes se asocian a las emisiones de CO2, o a eventos de naturaleza funesta, donde sobresale el actual modelo energívoro y consumista que se expresa en una huella hídrica y ecológica que supera la biocapacidad del Planeta, razón por la cual, el fin de este Antropoceno podría marcarlo el cambio de nuestro modelo de desarrollo, si es que no no queremos la desaparición de la vida comprometiendo la especie humana, de persistir en una vocación suicida. * [La Patria. Manizales, 2018.10.22] *** Lecturas complementarias Isaac Newton: Notas sobre la obra e historia de Isaac Newton, resumen del libro de William Rankim, “Newton para Principiantes”, con algunos complementos, sobre este notable físico, inventor y matemático inglés, autor de los Principia, obra que describe la ley de la gravitación universal y establece las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre. Entre sus otros descubrimientos suyos, se destacan los trabajos sobre la naturaleza de la luz y la óptica y el desarrollo del cálculo diferencial. Ver en: https://youtu.be/vYalaA8-lw8 Albert Einstein En 2015/16 se conmemoran cien años de la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein, el científico más conocido y popular del siglo XX. Diez años antes, había introducido la Teoría de la Relatividad Especial, en un estudio sobre el movimiento de cuerpos en ausencia de un campo gravitatorio y electromagnetismo, y en noviembre de 1915 presentaba en la Academia Prusiana de las Ciencias su Teoría de la Relatividad General, en la que Einstein revoluciona la física de Newton y proporciona las bases para una cosmología que explique el Universo – Ver en: https://youtu.be/b-XnZk7dpUk Stephen Hawking. Obra y vida de este connotado físico, cosmólogo y científico nacido en Oxford y sucesor de la Cátedra Lucasiana en Cambridge, reconocido como el más famoso de los físicos teóricos vivos hoy por su "Breve historia del tiempo", y como una figura legendaria por sus aportes logrados al integrar en una teoría la Relatividad General y la Mecánica Cuántica. Este documento se basa en un resumen del libro “Stephen Hawking para principiantes”, de Mc Evoy y Zárate, con algunos complementos de la bibliografía anexa. Ver en: https://youtu.be/hXg4IhxyewQ El camino a las estrellas. Cómo evolucionamos por la cultura. Cómo aparecen las civilizaciones. De la astronomía aristotélica a Galileo. Gravitación y Relatividad. Del Homo Hábilis al Homo Sapiens. De los griegos al Renacimiento. América precolombina. De Newton a Hawking. Ver en: https://youtu.be/jIUtSN6431E El remoto pasado de nuestro mundo. ¿Sabe Ud de qué tamaño es la edad del Universo y cuándo se formaron el Sol, la Luna y la Tierra? Espero estas ideas den respuestas a interesantes preguntas relacionadas con “el remoto pasado de nuestro mundo”. Ver en: https://godues.wordpress.com/2007/08/26/el-remoto-pasado-de-nuestro-mundo/ ENLACES PARA LA ECORREGIÓN Al Bahareque le Fue Muy Bien. Clima andino y problemática ambiental. Aspectos Urbanos del Eje Cafetero. Bioturismo y ruralidad en la ecorregión cafetera. Caldas en la biorregión cafetera. Laderas del Trópico Andino: caso Manizales Paisaje y Región en la Tierra del Café. Peajes sí, pero no así y menos ahí. Riesgos para el agua en la ecorregión cafetera de Colombia. Vías lentas en el corazón del Paisaje Cultural Cafetero. …
- 208. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 208 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. …
- 209. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 209 Salto del Laja, Chile. Maria Cecilia Reyes. MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Cap 11 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL GONZALO DUQUE ESCOBAR A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. 11.1. CONCEPTOS BASICOS 11.1.1 Algunos conceptos de la teoría de la deformación. La deformación de un cuerpo es el cambio de su forma o volumen bajo la influencia de fuerzas externas; en la corteza terrestre pueden ser ante todo elásticas y residuales. - Elasticidad. Es una propiedad de los cuerpos sólidos, los que pueden modificar forma y volumen bajo la influencia de efectos físicos, y recobrar completamente su estado geométrico al eliminarlos. - Deformación elástica. Es la que adquiere un cuerpo sólido que al dejar de obrar los efectos físicos recupera su forma original. Durante todas las deformaciones existe un límite de elasticidad que si se supera, surge una deformación residual que no desaparece completa o parcialmente al eliminar las fuerzas que la han causado. Las fuerzas interiores que surgen en el cuerpo y tienden a equilibrar la acción de las fuerzas exteriores se llaman fuerzas de elasticidad. - Deformaciones residuales. Las deformaciones residuales comunes en la corteza terrestre pueden ser plásticas o frágiles. Será plástica cuando esta deformación se revele sin interrupción de la continuidad del material y se forme como el resultado de la acción de fuerzas externas, o será frágil si las deformaciones conducen a la destrucción del cuerpo sin una deformación plástica notable. En geología además de la deformación plástica, deben considerarse la viscosidad de las rocas y los fenómenos de relajación y fluencia. La relajación se expresa como una caída de tensiones en el cuerpo, manteniéndose constante la deformación plástica, pues se trata de un reacomodo de las partículas del cuerpo desplazándose en el proceso de la deformación plástica hasta encontrar su equilibrio y desapareciendo lastensionesinternas. Larelajaciónlleva aunatransformaciónpaulatinadeunadeformación elástica aunaresidual plástica.
- 210. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 210 Figura 49. Esfuerzos y deformaciones de un cuerpo por cargas externas. Tomado de V. Belousov, Geología Estructural. La fluencia del material es una deformación plástica que transcurre prolongadamente a tensiones constantes que no superan el límite de plasticidad. La esencia de éste fenómeno es la reagrupación de las partículas del cuerpo bajo la influencia de una carga constante, transformándose de manera ininterrumpida la deformación elástica en plástica. Pero como la carga se mantiene la deformación elástica se repone hasta el estado anterior 11.1.2 Comportamiento de materiales sometidos a esfuerzos Las formas típicas de aplicar esfuerzos a un material, son dos: cargando el material a corto plazo hasta obtener su ruptura, en éste caso se incrementa el nivel de esfuerzos gradualmente hasta obtener la falla; o dejando sometido el material por un tiempo considerable a un esfuerzo que no le cause la ruptura, aquí no se modifica el nivel de esfuerzos en el largo plazo. Para diferenciar tales movimientos veamos cual es el comportamiento de ese sólido en ambos casos, es decir, sometido a esfuerzos de corto y largo plazo. Figura 50. Carga creciente instantánea y carga constante prolongada.
- 211. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 211 - A corto plazo y esfuerzo creciente. La curva de esfuerzo-deformación entre O y A muestra que la deformación es proporcional al esfuerzo; si suspendemos la carga, antes de A, el material recuperará su forma regresando a O; pero si A es el límite elástico, entre A y B, el material mostrará una región de cedencia y después de B una de endurecimiento, ambas dentro de la zona plástica. Si suprimimos el esfuerzo después de B y antes de C, el material recupera parcialmente su forma y se retorna por la línea punteada quedando la muestra con una deformación residual 0. En caso contrario, si seguimos cargando el material, en C se obtendrá su ruptura, después de superarse el límite plástico. - Alargoplazo yesfuerzoconstante. El comportamientodel material esel siguiente: supongamos un cuerpoquesecargue conun esfuerzo s0 que se mantendrá constante, manteniendo su valor dentro de la zona elástica. Al cabo de un largo tiempo, las partículas del material se reacomodan internamente, de tal manera que suspendido el esfuerzo en B, queda una deformación residual d0. Podríamos decir que el material entró en fluencia. 11.2. COMPORTAMIENTO DE LAS ROCAS 11.2.1 Fuerzas y mecanismos de deformación de las rocas. Puede hablarse de fuerzas dirigidas y no dirigidas; las dirigidas o de superficie, son más importantes en ingeniería que en geología; estas pueden ser de tensión, compresión y cizalladura. La torsión es un caso particular de la cizalladura en tres dimensiones. Figura 51. Bloque sometido a compresión: A. comportamiento frágil o rígido, B. comportamiento plástico de la muestra, C. material con características intermedias. Según Alvaro Correa A. Curso de mecánica de rocas. U. Nal. Las no dirigidas son las fuerzas de gravedad o de volumen más importantes en geología que en ingeniería. Puede tratarse de la presión confinante, sea ella litostática o hidrostática y en general de fuerzas asociadas a la gravedad, que actúan sobre cada partícula elemental de la masa. 11.2.2 La deformación de las rocas. Las deformaciones de las rocas pueden denominarse según el origen de los esfuerzos o forma de aplicación de las cargas: - Por su origen. Pueden ser tectónicas o no tectónicas. Las deformaciones tectónicas están asociadas al movimiento de las placas de la corteza terrestre, mientras las no tectónicas están asociadas a los efectos gravitacionales de las masas de tierra y a las cargas que soportan las rocas por esfuerzos dinámicos externos diferentes a los movimientos tectónicos. - Por el tiempo de aplicación de las cargas. Las deformaciones pueden ser permanentes o temporales. Las deformaciones permanentes pueden ser, según el comportamientodel material, viscosa, plástica, viscoelásticay viscoplástica, mientrasladeformacióntemporal, asociada a esfuerzos que no son permanentes, puede ser de tipo elástica o inelástica. Figura 52. Relaciones esfuerzo () - deformación () de las rocas: A comportamiento elástico; B comportamiento plastoelástico; C comportamiento elastoplástico; D comportamiento plasto-elastoplástico. Según Álvaro Correa A. Curso de mecánica de rocas, U. Nal.
- 212. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 212 En las relaciones de la fig. 52, de esfuerzo-deformación, la curva A es típica de materiales rocosos masivos y muy duros; la curva B ilustra el comportamiento de una roca dura que sufre alguna densificación inicial cuando se carga el material; la curva C ilustra el comportamiento de una roca dura heterogénea en la cual los componentes más débiles fallan gradualmente cuando el esfuerzo ya es significativo; la curva D, la más común en las rocas, ilustra una roca con densificación inicial y posteriormente con fallamiento de algunos componentes por encima de un nivel crítico de esfuerzos. 11.2.3 Factores de plasticidad y rigidez de las rocas. Son los factores que influencian el comportamiento mecánico de la roca, a saber: - Latemperatura. El aumentode temperaturaledaplasticidad ala rocamientrasque su disminuciónla hacerígida. Latemperatura aumenta con la profundidad. - La presión confinante. Con la profundidad aumenta la presión confinante y las rocas, que en la superficie son rígidas, en la profundidad pueden comportarse plásticamente. Así aumenta el esfuerzo de ruptura y se facilita la deformación dúctil. - Contenido en fluido de la roca. La arcilla seca es rígida pero mojada es plástica. Por analogía la humedad disminuye la rigidez de las rocas y aumenta su plasticidad. Lapresencia de fluidos como el incremento delatemperatura, aumentael campo de deformación reduciendo la respuesta elástica y desplazando el límite de rotura a esfuerzos cada vez mayores. - El tiempo de actuación de la fuerza. Se asocia a éste factor la velocidad de deformación de las rocas; si la velocidad de deformación es alta y por lo tanto el tiempo breve, el material responde con rigidez, en el caso contrario responderá plásticamente. Debe tenerse en cuenta que la unidad de tiempo geológico es el millón de años. - Composición y estructura de la roca. Este factor alude a la isotropía o anisotropía del material. Por la isotropía la roca puede ser competente y tener la capacidad de absorber esfuerzos sin deformarse, por consiguiente es rígida; por la anisotropía es lo contrario pues se deforma expresando su plasticidad. 11.2.4 Mecanismos de deformación de las rocas - Movimientos intergranulares. Los desplazamientos entre granos minerales son función del tamaño de los granos, de su forma cristalina, y de su grado de consolidación y cementación. - Movimientos intragranulares. Se asocian a la deformación interna de la red cristalina, con las que se provocan microfracturas a favor de las cuales se produce el desplazamiento de las caras contiguas de los minerales. - Disolución y recristalización. Fenómeno debido ala presión ytemperaturaelevadasalas cuales se sometenlosmineralescomponentes; el mecanismo es equivalente al proceso de fusión-solidificación del agua en hielo, por variaciones de la temperatura arriba y abajo del punto de congelación. - Deformación elástica. Es la que se da en la profundidad al paso de ondas sísmicas y de marea, en la cual el suelo recupera la forma después del efecto. - Deformación plástica. Son los pliegues producidos en las rocas que han sido sometidas a esfuerzos más allá de la zona elástica y antes del límite plástico. - Ruptura. Generación de fallas y diaclasas, cuando los esfuerzos en el material superan el límite plástico.
- 213. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 213 11.3. DEFORMACIONES DE LA CORTEZA TERRESTRE La erosión desgasta los continentes pero estos se recuperan más por deformaciones de la corteza que por vulcanismo. Los movimientos de la corteza pueden ser abruptos o lentos. - Movimientos abruptos. Son los que se acompañan de terremotos y de desplazamientos en la corteza de hasta 6 metros; crean hundimientos, levantamientos o desplazamientos transversales de bloques, o como mínimo, el arqueamiento de la corteza en un área de influencia de varios km. a la redonda. - Movimientos lentos. Son los que de modo continuo se suceden en un período largo de años y con pequeñas velocidades, de tal manera que en el largo plazo se pueda advertir la deriva de un bloque o una zona, o la aparición de un arqueamiento de la corteza. A veces los movimientos se notan en construcciones emplazadas sobre fallas pero, por regla general, suponen levantamientos geodésicos. Por ejemplo, el Chocó deriva hacia el Pacífico a razón de 5 cm por año. 11.3.1 Evidencias geológicas. Las litófagas (animales que comen roca) son animales marinos que perforan agujeros de 5 cm de profundidad en las rocas del litoral, útiles para que la marea les provea allí sus alimentos. Hileras de estos agujeros se encuentran elevadas 15 metros sobre el nivel de costa a causa de terremotos ocurridos en los últimos 2000 años. Teóricamente, al extrapolar las magnitudes, en sólo 2 millones de años esa región se habría levantado 15 km., aunque es evidente que una altura mayor que el Everest no es posible en el planeta por los efectos de la gravedad. La falla de San Andrés (USA.) tiene un desplazamiento de rumbo (transcurrente) de 550 Km., ocurrido en los últimos 70 millones de años; la falla de Palestina con 300 km. de longitud muestra un desplazamiento de rumbo derecho de 27.7 km., ocurrido durante el Terciario. El abanico deIbaguémuestratransposicióndelosmantosde aluvión por actividad cuaternaria delafalladeIbagué; el basamentodeManizales, formación Quebradagrande, muestra los planos de estratificación de sus metasedimentos bastante plegados y aún cuasiverticales. 11.4. PLIEGUES Son arrugas producidas en las rocas mientras se encuentran en su estado plástico; sus dimensiones van de centímetros a cientos de km.. Los pliegues se producen preferentemente en los bordes compresivos de las placas, es decir, en las zonas de subducción, y en general a importante profundidad. Muchas rocas que en la superficie terrestre se comportan frágilmente, pasan en la profundidad al comportamiento dúctil, plegándose frente a esfuerzos de compresión y cizalla, ya que la mayor presión y temperatura que existen en el subsuelo, favorecen la deformación plástica de las rocas. Para un tipo de roca dado el estudio de la geometría de los pliegues puede informarnos de modo aproximado sobre el mecanismo de formación y la profundidad a que se ha originado. Estas rocas más antiguas se han alterado también sufriendo metamorfismo, razón por la cual los minerales planares como las micas crecen paralelos unos a otros y la roca tiende a dividirse fácilmente en láminas delgadas (esquistosidad). Al aumentar la distancia a la fuente de presión que produce el plegamiento los pliegues van muriendo tanto en la vertical como en la horizontal. 11.4.1 Partes de un pliegue Las partes de los pliegues son: el plano axial (PA) que es el plano de simetría, el eje del pliegue (ac), la charnela (abc) que es la intersección entre el plano axial (PA) y el pliegue; los flancos (F) que en el dibujo tienen buzamiento () variable; y la cresta del pliegue (MN). Figura 53. Partes de un pliegue. El plano axial AP parte este anticlinal por su eje MN. El buzamiento del plano axial AP, se denomina vergencia del pliegue
- 214. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 214 Se puede hablar del buzamiento a del eje (ac), del buzamiento de los flancos (), o el más importante, el buzamiento del plano axial (PA) parámetro que también se denomina vergencia del pliegue. Pero el rumbo de este rasgo estructural siempre se mide en el eje (ac) y por consiguiente en el plano axial. Lo opuesto a la cresta de un pliegue es la depresión (para un sinclinal). La cresta no necesariamente coincide con el eje del pliegue porque este es la traza del plano axial cortándolo. Distinguimos dos regiones en la sección transversal del pliegue de la fig. 53, que es de forma convexa: la más próxima a la superficie (a) que está en la zona de tensión y la más profunda (b) que está en la zona de compresión entre a y b hay una región intermedia simplemente arqueada pero no sometida a compresión, ni tampoco a tensión. Si el pliegue estuviese arqueado en forma cóncava, para un observador en la superficie, la zona de compresión estaría por encima de la zona de tensión. 11.4.2 Tipos de pliegues. Existen tres clases principales de pliegues: los pliegues verdaderos o de flexión, los pliegues de flujo y los pliegues de cizalladura o deslizamiento. También se puede hablar de pliegues simples y complejos. Además, las denominaciones de los pliegues pueden responder a su forma o a diferentes parámetros. Los pliegues de flexión se forman por compresión de rocas competentes (duras); pueden pasar a ser pliegues de flujo, en zonas donde hay rocas incompetentes (blandas), estas rocas se comportan como una pasta espesa, no son muy capaces de transmitir la presión y suelen formar muchos pliegues menores. Los pliegues de cizalladura o deslizamiento se pueden producir en rocas frágiles por la formación de pequeñas fracturas laminares, en la que las delgadas láminas de roca son capaces de desplazarse entre sí; excepto cuando están cortados por una falla todos los pliegues terminan formando una curvatura amplia. Los pliegues simples suelen darse en rocas jóvenes como las del terciario y cuaternario. Los pliegues complejos se encuentran en rocas más viejas expuestas a movimientos terrestres durante más tiempo y que a menudo han quedado profundamente enterradas. Las rocas muy antiguas, como las precámbricas, han sido replegadas muchas veces y han desarrollado estructuras como los "boudins" (fragmentos cilíndricos de sección elíptica) y los "mullions" (aspecto de salchicha). Figura 54. Tipos de pliegues. 1. Anticlinal; 2. Sinclinal; 3. Isoclinal derecho o simétrico; 4. Monoclinal o en rodilla; 5. Anticlinorio; 6. Sinclinorio; 7. Recostado inclinado o asimétrico; 8. Acostado tumbado o recurrente; 9. Abanico o encofrado; 10. Afallado o en cabalgadura. Se denomina braquianticlinal un domo que tenga un ancho igual al largo, y braquisinclinal a una cubeta con un ancho igual al largo. Domos y cubetas se forman por compresiones complejas de la corteza. Los domos aislados pueden ser debidos al ascenso subterráneo de magma o de sal gema (diapiros salinos). Otras denominaciones de los pliegues aluden a la disposición del plano axial, a la geometría del pliegue o a los aspectos estructurales del mismo, como se ilustra en la fig. 54. 11.4.3. El Sinclinal de Tunja y los Anticlinales de Arcabuco y Toca. Estas estructuras de primer orden, con longitudes de unos 100 km. y vergencias hacia el Este, son típicas de la Cordillera Oriental Colombiana, y presentan trenes de pliegues con continuidades del orden de las decenas de km. y vergencias contrarias a las pendientes estructurales de las estructuras de primer orden, por lo que se evidencia una cierta independencia respecto a ellas. Al parecer, las segundas se asocian a deformaciones por fenómenos gravitacionales. Veamos estos ejemplos de pliegues colindantes ubicados en el extremo septentrional del Altiplano Cundiboyacense, que Andreas Kammer de un lado y P. Patarrollo y M. Moreno del otro, han estudiado en su orden y por separado, en Boyacá Colombia. - El sinclinal de Tunja, está ubicado en medio de los anticlinales de Arcabuco y Toca, puesto que ambos altos, separados unos 38 km., son las estructuras colindantes. Este sinclinal define unadepresión longitudinal deprimer orden, cuyaamplitud visiblemente va disminuyendo hacia el NS. Las vergencias en los dos flancos, opuestas y apuntando hacia la margen de la depresión, fingen una cierta simetría de los pliegues de segundo orden, pues la vergencia se hace a través del propio eje sinclinal. En el flanco E del anticlinal de Tunja, los cabeceos son variados y la tendencia se mantiene en la dirección NE.
- 215. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 215 - El anticlinal de Toca, muestra una asimetría más marcada que el de Arcabuco, por su flanco W menos inclinado casi hasta alcanzar la categoría de monoclinal, mientras el del E está afectado por la falla de Soagapa, de visible desplazamiento en el orden de los primeros km. En el Alto de Toca el eje anticlinal no muestra cabeceo. - El anticlinal de Arcabuco, presenta su flanco W más inclinado sin que la asimetría se pueda asociar a alguna falla mayor, mientras en su flanco E la Falla de Boyacá refuerza la asimetría estructural y anuncia con su expresión una falla inversa. Las estructuras de segundo orden muestran bisagras menos regulares que la de Arcabuco, de curso casi rectilíneo. . El cabeceo del eje anticlinal varía de 5º en los extremos N y S a 15º en el Cerro San Marcos. El buzamiento del flanco W es de 22º y 45º NW y para el del E de 44º y 52º SE. 11.5. FRACTURAS Pueden ser fallas o diaclasas: ambas suponen un origen común que las explica, es decir, liberación de energía de presión por encima del límite plástico de las rocas. En las fallas hay desplazamiento importante de una masa con respecto a la otra, en las diaclasas no. 11.5.1 Partes de una falla. Las partes de una falla pueden describir estas estructuras desde el punto de vista cualitativo o cuantitativo. Es importante señalar las características y atributos que puedan tener estos elementos de las fallas. El plano de falla es el que rompe la continuidad de los estratos y separa dos bloques. El que está sobre el plano de falla tiene la posibilidad de estar hundido o levantado, según el tipo de falla, pero siempre será el techo. Por debajo del plano de falla estará el piso. En algunos casos el plano de falla será vertical y no se hablará de techo ni piso. Si hay desplazamientos verticales de los bloques, habrá uno levantado y otro hundido. El espejo de falla es la parte del plano de falla que queda expuesta a la intemperie, donde las estrías anuncian el sentido y la dirección del desplazamiento de los bloques. 11.5.2 Fallas fundamentales. Hay tres tipos de fallas fundamentales, clasificadas desde el punto de vista de los esfuerzos que la generan: normal, inversa y de rumbo. Figura 56. Tipos de fallas. 1. Falla normal o de tensión aparente; 2. Falla inversa o de compresión aparente; 3. Falla de rumbo izquierdo; 4. Falla de rumbo derecho. - Falla normal. Si la disposición de los bloques parece explicada por esfuerzos de tensión o tracción, aquí el espejo de falla queda expuesto a la acción del Sol y relativamente los bloques se separan o alejan. El bloque levantado es el piso. - La falla inversa. Cuando la disposición de los bloques parece responder a esfuerzos de compresión. Por el empuje los dos bloques parecen aproximarse entre sí; en ella el espejo de falla, que también se puede observar en el bloque levantado, que es el techo, queda a la sombra. Los labios de falla, que son la porción de los bloques afectada por la propagación de las fracturas, tienen una extensión a lado y lado del plano de falla, que depende del tipo de roca y de la magnitud de los esfuerzos. Los dos bloques sufren más en las fallas inversas porque las rocas resisten más a la compresión, y al acumular más energía de deformación, estos se destrozan en mayor proporción. Figura 55. Partes de una falla. 1. Bloques; 2. Labios de falla; 3. Plano de falla; 4. Espejo de la falla; 5. Línea de falla; 6. Ángulo de buzamiento (a); 7. Bloque levantado; 8.
- 216. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 216 - La falla de rumbo. Es de cizalladura o transcurrente; el desplazamiento puede ser derecho o izquierdo dependiendo de lo que suceda con el bloque del frente, cuando un observador mira desde el otro bloque. Si aquel se desplaza a la derecha, la falla será de rumbo dextrógiro y si lo hace hacia la izquierda, la falla será de rumbo levógiro o sinextrógiro. Pero en la corteza, donde la mayoría de los esfuerzos son de compresión, las fallas normales, inversas o de rumbo tienen el mismo origen, pues el estado de esfuerzos que las producen es el mismo y tan solo es la orientación la que cambia. Considérense los esfuerzos principales en compresión, en un espacio tridimensional con sigma 1 vertical, y sigma 2 y sigma 3 horizontales. Si el máximo esfuerzo principal es vertical se tiene una falla normal. Si el máximo esfuerzo principal es horizontal y el mínimo vertical, falla inversa. Y la de rumbo para máximo y mínimo esfuerzos de compresión horizontales. Los esfuerzos principales son los que se aplican sobre los planos ortogonales de un sistema, planos en los cuales el cortante es nulo. Esos planos también Principales, son los resultantes de rotar el sólido hasta obtener los esfuerzos normales máximos sobre el sistema. Aquí se admite que en el esfuerzo de la dirección vertical y por lo tanto en el plano horizontal, existe esa condición 11.5.3 Otras denominaciones para las fallas simples. Las fallas simples suelen denominarse aludiendo no sólo a la naturaleza de los esfuerzos que les da origen, sino también a la disposición del plano de ruptura con relación a los estratos (en rocas sedimentarias) o a su inclinación con respecto al horizonte, entre otras características. Figura 57. Otros tipos de fallas. 1. Falla conforme si el plano es paralelo a los estratos; 2. Falla contraria si el plano es perpendicular a los estratos; 3. Falla vertical si el plano de falla es vertical; 4. Falla en tijera, charnela o de torsión. 11.5.4 Sistemas compuestos de fallas Se encuentran las fallas escalonadas, los horts o pilares y los graben o fosas. Dependiendo de la dirección de los esfuerzos regionales, todo el sistema será un sistema de fallas maestras con tendencia inversa o normal, según sea la correlación entre los esfuerzos principales. Ver fig. 58. Figura 58. Sistemas compuestos de fallas. 1. Pilar inverso; 2. Fosa inversa; 3. Escalonamiento inverso; 4. Pilar normal; 5. Fosa normal; 6. Escalonamiento normal; 7. Diapiro generando a) falla normal, b) falla inversa, c) horst, d) graben, e) bloque inclinado. Adaptado de La Tierra, Círculo de Lectores.
- 217. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 217 Un diapiro es una masa rocosa muy plástica, por ejemplo, un domo salino, que por razón de empujes internos revienta los pliegues al ser comprimida y se extiende por encima de rocas estratigráficamente superiores. 11.6. DISCORDANCIAS ESTRATIGRAFICAS Son contactos de dos estratos que no son inmediatamente sucesivos en el tiempo porque falta uno o más estratos de la serie, lo que se reconocecomo una lagunaestratigráfica. Las discordancias se producengeneralmenteporque una cuencasedimentaria sufre unaelevación que interrumpe la sedimentación, mecanismo que es seguido por un proceso erosivo que elimina algunos estratos. Si posteriormente vuelve a transformarse en una cuenca sedimentaria proseguirá el mecanismo que es seguido de la superposición de estratos. 11.6.1 Clases de discordancias. Si los estratos son paralelos la discordancia se llama erosiva, pero puede ocurrir que las capas superiores einferiores, esdecir, lasjóvenesylas viejas, muestrenángulos de buzamiento diferente, y en estecasola discordanciasedenomina angular. También puede ocurrir que la superficie de erosión sepultada que servirá de contacto entre eventos de diferentes épocas, sea paralela a los estratos superiores o secante a los mismos. 11.6.2 Mantos de corrimiento. Se asocian a procesos orogénicos cuando las presiones laterales que provocan los pliegues son muy fuertes, pues estos se pliegan y se desplazan sobre la base. En este proceso interviene la fuerza de la gravedad responsable junto al mecanismotectónico, de lainclinación y desplazamientodelosmateriales. El desplazamiento puedeser muy importante ymover los estratos deformados varios cientos de km. al lado del lugar en que se formaron. Si sobre estos terrenos actúa después la erosión los materiales más antiguos aparecerán situados encima de otros modernos, a causa del volcamiento. 11.6.3 Correlación. En un corte donde se da la aparición de una discordancia estratigráfica, además de las series sedimentarias separadas por la laguna estratigráfica, puede haber plegamientos, afallamientos, intrusiones y otros eventos, haciéndose más difícil la correlación temporal de los sucesos representados por unidades litológicas y rasgos estructurales. Para dar solución a la secuencia de los eventos en un contacto aplicamos las leyes de la superposición, del desplazamiento y del emplazamiento, a saber: - Superposición. En la estratificación, la capa más reciente suele ser la de encima, de no existir volcamiento. - Desplazamiento. Una falla desplazada antecede a la falla desplazante. - Emplazamiento. De dos intrusiones que se intersecan, el cuerpo intruído es el más antiguo. 11.6.4 Aplicaciones. A continuación se muestran algunos ejemplos de correlación. Algunos presentan discordancias. Figura 59. Discordancia: A eoceno, B oligoceno, C mioceno, falta el plioceno, D pleistoceno. Figura 60. Discordancia entre cinco unidades litológicas. Faltan los eventos desde el D hasta el G incluidos.
- 218. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 218 En el depósito terciario que se muestra en el perfil de la fig. 59, entre C y E hace falta la capa D, lo que se explica por erosión o por la no ocurrencia del ciclo de deposición. Lo primero es A y lo más reciente E. La laguna estratigráfica es el oligoceno que no tiene representación en los fósiles. En la discordancia angular de la fig. 60 el basamento tiene dos posibilidades: que lo más antiguo sea A o que sea C, dependiendo del grado de volcamiento. Luego continúa un proceso erosivo (e) que nivela la superficie de sedimentación para los depósitos H e I. La laguna estratigráfica estará representada por los estratos comprendidos entre los tres primeros y los dos últimos, no presentes en la columna. Figura 61. Correlación entre formaciones sedimentarias (izquierda) e ígneas (derecha). En la fig. 61 de la izquierda Hay cinco estratos afectados por una falla. Por debajo de la falla están los más antiguos (A, B, C) y por encima los más recientes (D y E). El último evento es la falla que en éste caso es normal, según se desprende de la posición del estrato B. En la fig. 61 de la derecha. En el corte se observan dos plutones laminares B y C intruyéndose y emplazados en un tercer plutón masivo A. El plutón masivo A es el más antiguo por estar intruído por B y C; luego sigue B más antiguo que C, pues C intruye el conjunto. Figura 62. Correlación con eventos tectónicos: con una falla (izquierda) y con dos fallas (derecha) En la fig. 62 de la izquierda se muestra un perfil; entre A y B la antigüedad depende de si hubo o no, volcamiento en los estratos. Después tiene que darse un plegamiento (p) previo a la fractura (f), que es una falla. Luego el proceso erosivo (e) puesto que las capas A y B aparecen por encima niveladas, pues la base del depósito C no muestra el escalón de la falla. El último evento es la formación de la capa C, la que no muestra expresión topográfica de la falla. En la fig. 62 de la derecha, el corte muestra dos fracturas afectando tres depósitos. Inicialmente hay dos posibilidades en la secuencia, ABC o CBA y luego el plegamiento (p); sigue la falla F2 que está desplazada y por último la falla F1 que desplazó a la anterior. 11.7. ELEMENTOS DE LA GEOLOGIA ESTRUCTURAL COLOMBIANA 11.7.1 Fallas notables del país (de conformidad con el Boletín Geológico del Ingeominas Vol. XIX, No. 2 de 1971, por Earl M. Irving.) - Falla Salinas. Longitud 160 Km. Ubicada al costado oriental del Magdalena Medio, es falla inversa con desplazamiento de tres km. lo que explica el levantamiento del altiplano Cundiboyacense. Al sur, en el Huila, se encuentra la falla del Magdalena, al occidente la de Mulato (Mariquita), y al norte se inicia la falla Santa Marta-Bucaramanga que es de rumbo. - Fallas Santa María, Yopal y Guaicaramo. Tres fallas en el margen oriental de la cordillera Oriental, todas de cabalgamiento y paralelas, entre sí. En el costado nordeste de estas, está la falla Bocono (Venezuela) con una dirección N 45 E y de rumbo derecho. Las fallas de
- 219. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 219 cabalgamiento más notables del país son éstas situadas a lo largo de la Cordillera Oriental, cuyo buzamiento se da hacia ella con fuerte ángulo. - Sistema de Fallas de Algeciras. Partiendo del Golfo de Guayaquil (Ec) hacia el sector meridional del sistema Guaicaramo, este sistema de fallas de rumbo deslizante y desplazamiento vertical, con actividad geotectónica, muestra dirección NE-SW y comprende las fallas Algeciras, Pitalito, Yunquillo, San Francisco y Afiladores. Figura 63. Mapa estructural de Colombia. 1. Cuenca del Chocó, 2. Anticlinorio de la Cordillera Occidental, 3. Cuenca costera Caribe, 4. Cuenca del Cauca, 5. Falla de romeral, 6. Zona fallada volcánica, 7. Cinturón cristalino de la Cordillera Central, 8. Falla Bolívar, 9. Falla Palestina, 10. Falla Otú, 11. Falla Atrato, 12. Falla Cimitarra, 13. Límite occidental aproximado del basamento precámbrico, 14. Falla de Cuisa, 15. Falla de Oca, 16. Cuenca del valle del Cesar, 17. Serranía del Perijá, 18. Falla de Santa Marta-Bucaramanga, 19. Falla de Suárez, 20. Falla Mercedes, 21. Anticlinorio de la Cordillera Oriental, 22. Zona fallada de Guaicaramo, 23. Cuenca de los Llanos, 24. Anticlinorio de Mérida, 25. Entrante SW de la cuenca de Maracaibo, 26. Sierra Nevada, 26. Perijá, 27. Golfo de Venezuela, 28. Lago de Maracaibo. Según Irving, E, Evolución de los Andes más Septentrionales de Colombia. - Falla Cauca y sector central de la de Romeral. De Cartago a Puerto Valdivia, el Cauca es un graben comprimido entre las dos cordilleras; por lo tanto las dos fallas son inversas, buzando hacia ambas cordilleras, la Occidental y la Oriental respectivamente. - FalladeSantaMarta-Bucaramanga. Longitud600Km., al Norteel aluviónquela cubreexpresatopográficamentesuactividadcuaternaria. Según perforaciones ésta falla de dirección sudeste es una falla de rumbo izquierdo con un desplazamiento de 110 Km., lo que explica la curvatura de la Cordillera Oriental. - Falla Bonocó. Corta los Andes de Mérida en dirección NE, tiene una importante actividad con desplazamiento dextrolateral del orden de 1 centímetro por año. El extremo SW se une con las escamas de cabalgamiento de la región de Pamplona, donde confluyen los Andes de Mérida y el Macizo de Santander. - Falla Oca. Falla de rumbo con desplazamiento dextrolateral de 60 Km. según perforaciones. Su dirección es EW. Limita el norte de la Sierra Nevada y penetra a Venezuela pasando por la boca del Golfo de Maracaibo. - Falla Cuisa. Es paralela y armoniza con la anterior. Localizada 80 Km. al norte de la falla Oca; esta falla de rumbo muestra un desplazamiento derecho de 25 Km. - Falla Otú. La más antigua de la Cordillera Central, con dirección N 15 W, expuesta al sur en 125 Km., se sumerge luego en los estratos terciarios de la costa con dirección a Montería; muestra un movimiento sinixtrolateral de 65 Km. medidos donde ella emerge. Otú armoniza con la falla Santa Marta-Bucaramanga por ser de rumbo izquierdo y por su paralelismo con ella.
- 220. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 220 - Falla Cimitarra. Nace en la confrontación Otú-Palestina y se extiende hasta Barrancabermeja, siendo visible por su fuerte expresión topográfica en un trayecto de 120 Km. Su juventud se infiere por la intensa alteración de las formaciones miocenas del Valle Medio del Magdalena. Si lasfallas antiguas, Otú ySantaMarta-Bucaramanga sonde movimiento sinixtrolaterales, lasfallas transcurrentes más jóvenes del terciario medio, como la falla Cimitarra al ser dextrolaterales anuncian cambios de esfuerzos tectónicos que armonizan con el tectonismo terciario de la cuenca del Caribe. - Falla de Palestina. Tiene una longitud de 300 Km., una dirección N 15 E y un desplazamiento dextrolateral de 27.7 Km. medidos donde ésta falla de rumbo desplaza a la de Otú. Palestina es muy joven por su fuerte expresión topográfica. El extremo sur presenta vulcanismo fisural, desde el Ruiz hasta el Quindío. - Falla Romeral. Se extiende de la costa norte colombiana en dirección al Ecuador pasando por Medellín, Armenia y Popayán. Al Norte el aspecto es de rumbo; en el centro de falla de compresión o inversa, al Sur de cabalgamiento. Por la distribución alineada de cuerpos ígneos ultramáficos, en su contorno, se prevé que profundice la corteza. - Falla Atrato. Pasa 15 Km. al oriente de Quibdó, con dirección N-S, es decir, paralela a la Romeral. Estuvo bajo compresión pero ahora muestra desplazamiento de rumbo izquierdo. Atrato sale por el golfo de Urabá y entre ella y Romeral norte encontramos la falla Sabanalarga que en su extremo norte, Montería, da origen a la falla Bolívar. 11.7.2 Anticlinorios y sinclinorios de Colombia. Imagen: 58. Mapa tectónico estructural, del Occidente de Colombia. Fuente: Cediel (2003) en revistas.uis.edu.co - Anticlinorios. Los anticlinorios notables del país son la Cordillera Oriental, la Occidental, la Cordillera Central y la Serranía del Perijá.
- 221. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 221 - Sinclinorios. Los sinclinorios notables del país son la cuenca del Chocó, las cuencas de los ríos Cauca y Magdalena (Alto, Medio, Bajo), la región del Caribe y el valle del Cesar. 11.7.3 Tectónica local (alineamientos). A continuación, un par de mapas, a) Un mapa estructural del occidente colombiano, modificado tomado de Cediel (2003) y modificado1 de Eafit, y Agencia Nacional de hidrocarburos.; y b), otro mapa con los lineamientos y fallas del área urbana de Manizales: Imagen 59: Manizales: fallas y lineamientos geoestructurales. Al poniente, aparecen los rasgos estructurales del Escarpe de Chipre; por el centro y vecina a la plaza de Bolívar, la Falla Manizales-Aranzazu con dirección Norte Sur, y a partir de ella un set de fallas en abanico pasando por Fundadores, el Cementerio y la Q. San Luis. Fuente, Aguas Manizales & INGESAM. Imagen 60. Diagramas estructurales de Manizales en dirección W-E y E-W: tras la formación del abanico aluvial del Chinchiná (Formaciones Terciarias Manizales y Casabianca), se dará el levantamiento del basamento Cretácico de Manizales (Complejo Quebradagrande) que explica la formación del escarpe de Chipre GDE 2007. Según la investigación del potencial geotérmico del Ruiz hecha por la Central Hidroeléctrica de Caldas (CHEC, 1985) y la Geología de Manizales y sus alrededores estudiada por José Luis Naranjo y Carlos Borrero de la Universidad de Caldas, un esquema de los rasgos estructurales de la región señala las siguientes fallas o lineamientos inferidos, cuya verificación en varios casos está por hacerse.
- 222. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 222 Figura 61. Diagrama esquemático estructural de la región Manizales-Armenia. Distinguimos las siguientes poblaciones: al NW Aranzazu (Arz) y Manizales (Mzl), al NE Mariquita (Mrq); al SW Ibagué (Ibg), y al SW Pereira (Per) y Armenia (Arm). Las fallas o lineamientos con dirección NS yendo de W a E son las siguientes: 1. F.Romeral, 2. F. Manizales- Aranzazu, 3. F. Laguna Baja, 4. F. TermalesBotero-Londoño, 5. F. NN, 6. F. ParamillodeSantaRosa, 7. F. CerroBravo, 8. F. Palestina y 9. F. Mulato. Las fallas o lineamientos que van del E al W enumeradas de N a S son: 10. F. Salamina-Marulanda, 11. F. Neira I, 12. F. Neira II, 13. F. Villa María-Termales del Ruiz, 14. F. Rioclaro, 15. F. La Cristalina, 16. F. Campoalegrito, 17. F. San Ramón, 18. F. San Eugenio, 19. F. Otún, 20. F. Consota y 21. F. Salento. Adaptado de Investigación Geotérmica del Ruiz, CHEC. 11.8. NUESTRO FRÁGIL PATRIMONIO HÍDRICO Si entre los objetivos del milenio, aparecen la lucha contra la pobreza, el hambre, las enfermedades y la degradación del medio ambiente, cabría subrayar la meta establecida para el 2015, de reducir a la mitad la proporción de personas sin acceso al agua potable y a servicios básicos de saneamiento, ahora que afrontamos los graves retos en relación con un calentamiento global que compromete el patrimonio hídrico en Colombia, un país en el que el 50% del agua es de mala calidad y donde aparecen regiones con acceso limitado al vital líquido, a pesar de una enorme oferta hídrica que en 1990 por volumen de agua y por unidad de superficie, llegó a ocupar el cuarto puesto a nivel mundial. Si la pluviosidad media anual por regiones en Colombia al pasar de 10 mil mm a 800 mm, varía hasta 8 veces entre el alto San Juan del Chocó y la Península de la Guajira, también existe asimetría de oferta hídrica entre la gran cuenca del Cauca-Magdalena, que cubre el 23,6% del suelo continental de la patria y que al drenar 8 mil metros cúbicos por segundo participa con el 12% del agua del país, y el resto del territorio donde habita el 32% de la población colombiana que dispone del 89% del patrimonio hídrico restante. Imagen 62. Pronósticos del ENSO a 5-10-2015, y ENSO entre 1950 y 2015. Fuente: www.cpc.ncep.noaa.gov
- 223. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 223 Con el calentamiento global, incrementando la intensidad y frecuencia de los eventos climáticos extremos, habrá que tomar medidas en materia de gestión de riesgos, tal cual lo advertimos con La Niña 2010/11 al ver sus inundaciones afectando dos millones de colombianos, con eventos que quedaron plasmados en la trágica destrucción de Gramalote, y ahora con las sequías asociadas al Fenómeno de El Niño por el drama de los incendios forestales que han arrasado 93 mil hectáreas, evento que antes de pasar del nivel moderado al fuerte, ha afectado severamente la producción agrícola del país secando las pasturas y causando la muerte a unas 32 mil reses, quedando por delante un horizonte temporal en el que las lluvias de los meses siguientes podrían reducirse entre el 40 y 70%. Y ante ese panorama, ¿cómo estamos? Creo que a pesar de los grandes esfuerzos institucionales, al examinar los indicadores fundamentales, no muy bien: en los años precedentes la deforestación venía cobrado más de 200 mil hectáreas, en parte para la expansión de cultivos de palma de aceite en Caquetá, acción depredadora que equivale a destruir un río de la patria cada año; también, porque en la Guajira donde las sequías siempre acechan, las lluvias no llegaron en los últimos tres años, o porque en 80 municipios de 17 departamentos las aguas han estado contaminadas con mercurio, producto de la extracción ilegal de oro; a todo esto se suma la preocupante presión sobre un ecosistema estratégico: nuestros páramos. En Caldas, la situación igualmente apremia: ya por la contaminación con cianuro y mercurio proveniente de la minería en Villamaría, Marmato y Supía, por la amenaza indebida de origen antrópico sobre los corredores cordilleranos de flora y fauna, por la eutrofización de acuíferos y los conflictos entre aptitud y uso del suelo en áreas de vocación agropecuaria; o ya por el modelo de ocupación expansionista del territorio en los medios periurbanos, caso Manizales donde el proyecto urbanístico de La Aurora presiona la reserva de Río Blanco, o por el prospecto minero en la vereda Gallinazo que pone en riesgo ambiental además de la reserva de la Chec ubicada sobre su frontera, la calidad del acuífero que soporta las aguas de las fuentes asociadas a la planta de tratamiento de la ciudad. Habrá que hacer ajustes y trazar nuevos enfoques en las políticas públicas del país y en el ordenamiento territorial en materia de adaptación al cambio climático, dotándolas de una orientación socio-ambiental, y redefiniendo el verdadero carácter del agua, el suelo y la biodiversidad, erróneamente considerados un recurso y como tal un objeto de mercado, y no un patrimonio inalienable, puesto que de lo contrario además de hacer inviable el territorio, en uno o dos siglos como máximo, en nombre de un modelo de desarrollo deshumanizado y centrado en el crecimiento económico, por las falencias de un Estado débil y una sociedad indolente y no previsiva, habremos agotado la biodiversidad del país. [Ref.: La Patria. Manizales, 2015.10.12] 11.9. EL SINIESTRO DE MOCOA, DESIGNIO DE LA IMPREVISIÓN RESUMEN: Durante la noche del 31 de marzo y la madrugada del 1 de abril de 2017, cuando fuertes lluvias provocaron deslizamientos, deslaves y flujos de lodo en las cuencas altas de los ríos Mocoa, Mulato y Sancoyaco, con los desbordamientos que arrasaron varios sectores urbanos en el municipio colombiano de Mocoa capital del Departamento del Putumayo, se generó un desastre que cobró, además de la destrucción de viviendas puentes, redes de servicios públicos y vehículos, al menos 320 personas fallecidas, más de 400 heridos y una cifra no oficial de 300 desaparecidos. Según cálculos oficiales, tras el alud de los 70.000 de Mocoa se han afectado cerca de 45.000 habitantes, de los cuales 4.506 sin vivienda y con necesidad de ayuda humanitaria están distribuidos en albergues. Imagen 63. Imagen satelital de Mocoa antes y después del desastre de la noche de Marzo 31/Abril 1 de 2017, suministrada por Corpoamazonia. Las avalanchas asociadas a las lluvias exacerbadas por el calentamiento global, y que continuarán arrasando poblados ubicados en los piedemonte cordilleranos, caso Salgar y Mocoa, son una amenaza latente y creciente para la región andina de Colombia, donde estamos pagando deudas ambientales con cientos de poblados en condición de riesgo ubicados sobre abanicos aluviales de cuerpos de agua en régimen torrencial abrigados por cuencas deforestadas, al ocupar sus vaguadas con usos conflictivos del suelo y exponer a sus pobladores: en esta nueva dinámica los desastres, que parten de eventos climáticos extremos como detonantes de riadas predecibles, son el costo de nuestra precaria cultura de planeación. Para tratar el asunto, permítanme dos elementos conceptuales de importancia para la gestión del riesgo: uno, la previsión a corto plazo, que se relaciona con el proceso hidrogeológico, y que incluye el monitoreo de la amenaza y la definición del modelo de encadenamiento y propagación de los eventos; y dos, la previsión general, que se ocupa de los factores de la vulnerabilidad global y de los mapas de susceptibilidad a la amenaza, como insumos necesarios para estudiar el riesgo probable y los grados de exposición al peligro de bienes y personas.
- 224. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 224 Si para tales lugares, además del mapa señalando los escenarios amenazados, de una red de monitoreo que opere en tiempo real, existiesen políticas públicas, procesos educativos y herramientas para la planificación integral del territorio, se podría hablar de prevención de desastres; de lo contrario, otra sería la suerte de pobladores que en condición vulnerable habitan dichos lugares, que hoy sólo son escenarios con escombros a la espera de una tragedia, que aunque puede anticiparse, más tarde los convertirá en “campos santos” para honrar a sus víctimas mortales. Justo durante los meses precedentes veíamos con dolor imágenes de los huaycos en Perú y Ecuador, producto del fenómeno de “El Niño costero” ocasionado por un calentamiento anómalo del mar focalizado en las costas sudamericanas, donde varios fenómenos hidrogeológicos cobraron más de un centenar de vidas, y al cual podrían sumarse las de Mocoa. Vale la pena señalar, que dicho fenómeno climático difiere del ENOS producto de las fluctuantes de temperaturas oceánicas provenientes de Australia, que al detonar en el Pacífico ecuatorial, ocasionan lo que conocemos como “El Niño o La Niña” según el caso. En el PBOT de Mocoa, donde se consigna que el río al igual que algunos afluentes suyos al bajar de la cordillera cruzan el casco urbano, y que dada su juventud geológica al encontrarse en permanente formación generan una erosión activa que pone en peligro permanente sus zonas de influencia en la ciudad, también se reconoce la alta pluviosidad anual característica de la región, el alto grado de fragmentación del ecosistema y la presión antrópica sobre el sistema boscoso como factores de amenaza generadora de riesgos por movimientos de remoción en masa, inundaciones, crecientes de ríos y erosión. Es decir, la amenaza y el riesgo ya estaban identificados en Mocoa, pero las acciones humanas precedentes y omisiones institucionales crearon las condiciones propicias para esta tragedia. Por las mismas razones, en la Ecorregión Cafetera, un escenario deforestado donde la superficie en potreros supera 12 veces lo debido y la extensión de bosques es 2,8 veces inferior a la esperada, podríamos encontrar áreas pobladas potencialmente amenazadas. Bastaría señalar centralidades, que al igual que en Maltería por donde transita la quebrada Manizales, también están cruzadas por un cuerpo de agua en régimen torrencial, para encontrar pobladores en riesgo, e implementar acciones para resolver las contradicciones del modelo de ocupación del territorio, emprendiendo el ordenamiento de las respectivas microcuencas y las acciones de planificación para prevenir la destrucción de la selva andina, e instalar sistemas de alerta temprana, como los utilizados en Manizales para el tema de los deslizamientos y la amenaza volcánica. Por lo tanto, el gran desafío para mitigar esta amenaza del cambio climático, es aplicar determinantes socioambientales con un enfoque más biocéntrico que antropocéntrico, para recuperar y ordenar nuestras cuencas con sus cuerpos de agua, ecosistemas y bosques, e implementar planes de manejo ambiental participativos que contemplen estrategias de adaptación al cambio climático y modelos no conflictivos de ocupación del territorio. [La Patria. Manizales, 10/04/2017] Lecturas complementarias Objeción a una explotación minera en Planalto. El propósito de este trabajo es objetar la solicitud hecha de una licencia ambiental para la explotación a cielo abierto de la anfibolita en Planalto, sobre terrenos de Cenicafé, por considerar que la actividad minera que se persigue es innecesaria, inconveniente, perjudicial e incompatible con el medio ambiente actual, a causa de la naturaleza del lugar, dada la presencia de la Reserva de Planalto como área de interés ambiental y el uso del suelo como sede del Centro de Investigaciones Cafeteras de Colombia. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/11645/gonzaloduqueescobar.20135.pdf Colombia mira a la Cuenca del Pacífico. A pesar de estar ubicados en la mejor esquina de América, en Colombia no hemos tenido visión marítima, lo que se advierte en la pérdida de Panamá, la pérdida de mar con Nicaragua y el rezago portuario del Pacífico: véanse el precario desarrollo del Chocó Biogeográfico y de Tumaco, y la condición de enclave económico de Buenaventura. Ponencia presentada en el 52° Congreso Nacional de SMP de Colombia, Cartagena de Indias, Colombia. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/7660/gonzaloduqueescobar.201151.pdf Ferrocarril Interoceánico Verde para Colombia. Este "ferrocarril verde”, marchando desde Urabá hasta Cupica, por el Atrato antioqueño hasta superar la zona anegable del río para establecer un puente interoceánico, complementado con la hidrovía, está asociado a un tema tan vital como extraño para Colombia: sus mares. Con los actuales puertos, no podemos acceder a dicho escenario por donde se moviliza el noventa por ciento de la economía del Siglo XXI, donde solo se accede con barcos de más de 12 mil TEU clase Suez, los que transitarán por el nuevo Canal de Panamá trayendo las líneas troncales del comercio interoceánico. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/20857/gonzaloduqueescobar.201402.pdf Centenario “canalero”. En los 100 años el Canal de Panamá (1914-2014), colosal puente interoceánico, veamos además de los elementos de su pasado, presente y futuro, el significado del istmo y los impactos relevantes en la historia de esta obra notable de la ingeniería mundial. Ver en: https://godues.wordpress.com/2014/07/07/centenario-canalero/ Impactos del nuevo Canal de Panamá Con la ampliación del Canal de Panamá donde seguirán operando las embarcaciones Clase Panamax de 4500 TEO, países como EE UU, China y Chile, además de la Región Caribe, Andina, y el Pacífico Americano, se verán beneficiados con la nueva obra emprendida para permitir el paso de barcos Clase Suez de 12500 TEU. Con el Nuevo Canal de Panamá incrementando la capacidad de 300 a 600 millones de toneladas anuales, al darse paso a grandes embarcaciones que reducen cinco veces los fletes, la troncal interoceánica del movimiento de carga abrirá por el Istmo un paso alterno a Suez entre el Atlántico y el Pacífico. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/57024/impactosdelnuevocanaldepanama.pdf
- 225. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 225 … UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. …
- 226. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 226 Cabo de la Vela. Guajira Colombia. MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Cap 12 MACIZO ROCOSO GONZALO DUQUE ESCOBAR A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. Las rocas pueden ser duras o blandas y las fallas de los macizos se pueden presentar por zonas de debilidad o de discontinuidad estructural. Las rocas blandas fallan a través del cuerpo de la masa rocosa y también a través de sus defectos estructurales. Figura 65. Túnel en un macizo afectado por una intrusión. Originalmente el macizo era sedimentario y ahora posee aureola de metamorfismo. (T túnel, F falla, I roca ígnea, M roca metamórfica y S roca sedimentaria). En la fig. 65 las capas sedimentarias están levantadas hacia la intrusión ígnea. El metamorfismo se da sobre las rocas sedimentarias por efectos del magma ascendente. El contacto entre las rocas metamórficas y la intrusión está fallado. Existe una falla tectónica, además. Un túnel atravesando este macizo encontrará comportamientos diferentes en las rocas: habrá comportamiento plástico en las metamórficas y elástico en las dos zonas de falla; serán rocas duras las ígneas y metamórficas y blandas las sedimentarias, habrá discontinuidades de retracción en las ígneas y de estratificación en las sedimentarias entre estas, los comportamientos varían sustancialmente. 12.1. CALIDAD DEL MACIZO Se considera que un suelo o roca es blando o duro, según su resistencia a la compresión esté en los siguientes rangos: Suelo blando menos de 4 Kg/cm2 Suelo duro entre 4 - 10 Kg/cm2 Roca blanda de 10 a 375 Kg/cm2 Roca intermedia de 375 a 700 Kg/cm2 Roca dura mas de 700 Kg/cm2 El concreto corriente es de sólo 210 Kg/cm2, Las rocas blandas son aquellas que pueden fallar a través de material intacto a los niveles de esfuerzos existentes que se pueden dar en el área de influencia de una excavación, sin que tenga sentido un valor numérico para definir la resistencia de dichas rocas, máximo aún si se tiene en cuenta que los macizos de roca más dura pueden fallar y fallan en las excavaciones más profundas. El comportamiento de una galería puede ser dúctil, adecuado o frágil, como se muestra en la fig. , cuando se consideran profundidades del orden de 100, 200 y 300 metros respectivamente. Para valorar estas cuantías de esfuerzo, vale decir que 1 Kg/cm2 equivalea 10 TT/m2 o sea elesfuerzo producido por una columna de 10 m de agua.
- 227. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 227 Figura 66. Profundidad de una galería. A. Comportamiento frágil, B. comportamiento adecuado, y C. comportamiento dúctil. Según Alvaro Correa A, curso de mecánica de rocas U. Nal. En A hay relajamiento de esfuerzos y el bloque superior puede caer. En B el confinamiento es suficiente y la región es óptima. En C se corre peligro de implosión cuando se cierre el túnel si la roca fluye por plasticidad. Si la densidad de la roca es 2,5 ton/m3, la carga de roca a 300 metros de profundidad (Pz = H) será 75 Kg/cm2 y a 600 metros 150 Kg/cm2. Experimentalmente se sabe que para las excavaciones el factor de seguridad es del orden de 5. Esto es, la presión litostática Pz dividida por el esfuerzo de ruptura sc debe ser superior a 0,2, inverso de 5 y límite por debajo del cual las rocas supuestamente fallarían. En los casos anteriores Pz / 0,2 > sc, da los siguientes valores. Para H = 300 m de la relación anterior 75 / 0,2 > 375 Kg/cm2 Para H = 600 m de la relación anterior 150 / 0,2 > 750 Kg/cm2 Algunos autores consideran el límite entre roca blanda o dura la resistencia inconfinada de 375 Kg/cm2, e incluso 750 Kg/cm2 o más, si los esfuerzos horizontales son mayores que los verticales aunque las profundidades sean menores que las indicadas. Para los casos anteriores, taludes en rocas de esta resistencia, con alturas de 500 metros podrían presentar falla parcial a través de la masa de la roca intacta. En proyectos de ingeniería profundos los macizos con esta resistencia pueden fallar a través del material intacto bajo ciertas consideraciones extremas de profundidad al comportarse de manera dúctil como se ilustró con el ejemplo del túnel. 12.1.1 Propiedades de las rocas. Figura.67. Clasificación ingenieril de roca intacta según Deere. E. Resistencia muy baja, D resistencia baja, C. resistencia media, B. resistencia alta, A. resistencia muy alta. 1. Roca arcillosa, 2. Areniscas, 3. Esquistos de foliación fina, 4. Granitos, 5. Calizas, 6. Cuarcitas, 7. Gneises, 8. Esquistos de foliación gruesa. M. 375 Kg/cm2, N. 700 Kg/cm2. Adaptado de Alberto Nieto, Caracterización G. de Macizos de Roca Blanda
- 228. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 228 - Las rocas ígneas. Son muy resistentes, isotrópicas, rígidas, frágiles, densas y de textura entrabada. Su inconveniente se da por presencia de materiales alterables y diaclasamiento. - Las rocas ígneas plutónicas. Tienen minerales resistentes, entrabados, se da fallamiento en escalonado de minerales porque son diferentes. - Las rocasígneas volcánicas. Muestran heterogeneidad de minerales; hayfalla en porosqueafectanla roca, la porosidadle da plasticidad a la masa que si es de rocas masivas resulta poco porosa. - Lasrocassedimentarias. Tienenresistenciamediaabajasonortotrópicas, pocorígidas, dúctiles, porosasy presentantextura cementada- laminada. Su inconveniente es la ortotropía que hace difíciles los cálculos de estabilidad y comportamiento del macizo. En las rocas sedimentarias la resistencia depende del grado de cementación y de su densidad. Ella aumenta cuando los granos son finos; si hay disolución en la masa hay porosidad. Los planos de estratificación son zonas de debilidad. - Las rocas metamórficas. Se caracterizan por una resistencia medio alta, su ortotropía, tenacidad, textura entrabada y baja porosidad. Hay rigidez en el sentido paralelo y plasticidad en el perpendicular, con relación a los planos de clivaje. Su ortotropía dificulta los cálculos. Las rocas metamórficas resultan elásticas por la cristalización de la masa. Son densas por el empaquetamiento. Si hay minerales laminados hay debilidad. Si hay esquistocidad hay zonas de debilidad. Los gneises son como los granitos aunque el bandeamiento les da debilidad. 12.1.2 Macizos en roca blanda. Los macizos de roca blanda están constituidos por materiales generalmente sedimentarios de grano fino, como arcillolitas, lodolitas, limolitas, tobas y margas, y también areniscas o conglomerados, pobremente cementadas, o por rocas metamórficas con orientación esquistosa desfavorable (filitas, esquistos), cuyo comportamiento geomecánico está controlado por la roca intacta y también por fracturas, diaclasas y fallas. Figura 68. Fallas de un talud de roca: A. Falla circular. B. Falla planar, C. Falla en cuña, D. Falla por volcamiento, E. Fallas por flexión y Falla por pateo. Según Hoek and Bray, Rock Slope Engineering. Los macizos de roca meteorizada también pueden ser considerados como masa de roca blanda cuyas discontinuidades son rellenos de materiales tipo suelo; dichos macizos a menudo muestran una transición hacia suelos residuales donde los saprolitos tienen estructuras relictas, heredadas de la roca sana, las que sirven de zona de falla. 12.1.3 Caracterizacióndel macizorocoso. Esta es unatareadeobservación, mediciones yensayosparaobtener parámetros cuantitativos útiles al diseño ingenieril. Este proceso además se desarrolla a lo largo de todas las etapas del desarrollo del proyecto, desde el diseño hasta su construcción y operación. Según la fase de diseño se requiere establecer un nivel mínimo de caracterización. El primero es con base en observaciones geológicas, el segundo nivel exige prospecciones geofísicas y el nivel final perforaciones exploratorias, medidas y ensayos geotécnicos. Los parámetros geotécnicos fundamentales son la resistencia al corte, la deformabilidad, la permeabilidad y el estado original de esfuerzos, tanto para macizos en rocas duras como en rocas blandas. En las segundas la durabilidad de las rocas y su potencial de expansión y fluencia deben ser propiedades de primer orden. En el caso de cimentaciones los principales problemas para una estructura en roca blanda son asentamientos diferenciales, rebote, falla a lo largo del contacto estructura-roca, las altas presiones de poros, las fugas excesivas y rara vez la falla por capacidad portante del macizo. En los taludes la altura condiciona el tipo de caracterización geotécnica, como también lo hace la resistencia de la roca intacta y la geometría de las discontinuidades. Si es relevante la resistencia al corte, la deformabilidad puede tener interés por la inducción de fracturas de tensión en la corona, donde el agua introducida genera situaciones de inestabilidad que no existían. Lasobrasmásdifícilesde caracterizar ymodelar, sonlasexcavaciones subterráneas. Adiferenciadeunaestructurade concreto, el escenario estructural es aleatorio e incierto y queda escondido bajo una cubierta de suelo y material rocoso. Entre los problemas a resolver en el diseño
- 229. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 229 de túneles, que han de conducir agua a presión están el de la estabilidad de las paredes sin agua y con ella, el grosor del refuerzo, la permeabilidad del macizo y la estabilidad de las laderas exteriores vecinas en caso de presiones hidrostáticas inducidas y de fuga de agua hacia los taludes y laderas. La caracterización apropiada de los macizos rocosos, además de ser la base para el diseño de las obras, contribuye a la optimización del método constructivo, da vía al mejoramiento del macizo (anclajes, inyecciones, drenaje) y permite la programación de observaciones durante el funcionamiento de las obras. 12.2. DISCONTINUIDADES EN MACIZOS ROCOSOS Las discontinuidades están presentes en la roca y afectan la resistencia, permeabilidad y durabilidad de la masa. Es importante evaluar la geometría, naturaleza, estado y condición de las discontinuidades, porque ellas definen la fábrica estructural del macizo rocoso. Además de su génesis, la influencia en el comportamiento del macizo, exige evaluar la génesis de los rellenos, la cantidad de agua, las cicatrices y revestimientos en las paredes por materiales solubles, la abertura, rugosidad y persistencia de las discontinuidades, y el número de familias. Origen Roca Clase Mecanismo Genétic o Igneas Estructura de flujo Contactos entre coladas de lavas sucesivas Estructura de retracción Grietas de retracción por enfriamiento Metamór Foliación Por gradientes térmicos, de presión y anatexia Sedimento Estratificación Contactos entre eventos de deposición Físico- químico Todas Termofracturas Ciclos de calentamiento-enfriamiento o humedecimiento-secado Halifracturas Expansión de sales y arcillas en fracturas Gelifracturas Ciclos de congelamiento y fusión de agua Graveda d Todas Relajación Pérdida de presión de sepultura y esfuerzos de tracción Corte Concentración de esfuerzos horizontales en valles Tectónic o Todas Estructuras de placa Bordes constructivos, pasivos y destructivos Fallas Rupturas con desplazamientos por esfuerzos de compresión, tracción y corte Diaclasas Rupturas por esfuerzos tectónicos, pero sin desplazamiento de bloques Fracturas de pliegues Radiales en la zona de tracción y de corte en la parte interna de la charnela
- 230. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 230 Cuadro 16. Tipos principales de discontinuidades en macizos rocosos Adaptado de Alvaro J. González G. Universidad Nacional, 1995. Las discontinuidades pueden ser: - Genéticas o primarias. Son discontinuidades asociadas a estructuras de flujo y a fenómenos de retracción térmica en las rocas ígneas, a la foliación en algunas rocas metamórficas y a la estratificación en las sedimentarias. Son contemporáneas con la formación de la roca. - Termoquímicas. Estas discontinuidades, de carácter secundario, pueden ocurrir después de formada la roca por causa del medio externo, como la termofracturación por gradiente térmico, gelifracturación por agua-hielo, halifracturación por sales y argilofracturación por arcillas. - Gravitacionales y tectónicas. Son discontinuidades secundarias asociadas a esfuerzos gravitatorios como grietas de tracción, o a esfuerzos tectónicos donde se incluyen diaclasas, fallas y estructuras de placas tectónicas. 12.2.1 Sistemas de diaclasas. Los métodos para recolectar información de discontinuidades son inexactos y entre ellos la brújula y la construcción del plano o el mapa y la topografía son los más generalizados. La descripción de las perforaciones es útil cuando hay control de verticalidad y orientación, acompañados de una buena descripción de muestras. Una familia de diaclasas es un grupo de diaclasas con igual orientación y varias familias presentes en un macizo, intersecándose, se denominan sistema de diaclasas del macizo. Figura 69. Estratificación y esquistosidad en el caso de un túnel. A. Discontinuidades horizontales, B. discontinuidades verticales, C. discontinuidades oblicuas. Adaptado del curso de geología de Juan Montero, U. Nal. Las diaclasas pueden ser abiertas o cerradas y estar cementadas o no. También pueden ser paralelas a los planos de estratificación (rocas sedimentarias) o de clivaje (rocas metamórficas). Por regla general un macizo tiene tres familias de fracturas o diaclasas asociadas a esfuerzos y cuando hay más de tres es porque existe superposición de esfuerzos. 12.2.2 Parámetros de las discontinuidades. Los parámetros de descripción de las discontinuidades son diez. - Orientación. Es la posición espacial y se da con el rumbo y buzamiento de la superficie de discontinuidad. Es importante ver la actitud de los bloques y fracturas para efectos de estabilidad. - Espaciamiento. Es la distancia perpendicular entre dos discontinuidades de una misma familia. Debe advertirse que el espaciamiento aparente, el que muestra en superficie la roca, por regla general es mayor que el real. Se utiliza el promedio. Biológic o Todas Acción de las raíces Penetración y crecimiento de las raíces de los árboles
- 231. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 231 - Persistencia. Es la longitud de la traza de una discontinuidad en un afloramiento (se trabaja estadísticamente y con criterios probabilísticos como el espaciamiento). Cuando hay persistencia se garantiza el flujo de agua a través de la masa. - Rugosidad. Se alude a la rugosidad de la superficie y a la ondulación de la discontinuidad, pues ambos afectan la resistencia del macizo rocoso. Una alta rugosidad aumenta la resistencia a la fricción. - Resistenciadelasparedes deladiscontinuidad. Generalmentees laresistenciaala compresióninconfinada, pueses una buenamedida de la alteración de las paredes de la discontinuidad. La resistencia aumenta con la presencia de dientes de roca en la discontinuidad. - Abertura. Es la distancia perpendicular entre las paredes de las distancias de las diaclasas cuando estas no tienen relleno (sólo agua o aire). Hay diaclasas cerradas. - Relleno. Alude al material entre las paredes de la discontinuidad, casi siempre más blando que el macizo rocoso. Un parámetro en el material de relleno es su grado de cementación. - Flujo. Agua presente en la discontinuidad que se encuentra libre o en movimiento. Se describe por el caudal y debe evaluarse si el agua brota o no con presión. - Número de familias presentes. Es indicativo del grado de fracturamiento del macizo y depende de la dirección y tipo de esfuerzos. El menor número de familias en un macizo es tres; también las familias presentan características distintivas, no solamente en dirección y espaciamiento sino también en condiciones de relleno, caudal e incluso edad y tipo de esfuerzos que la origina. - Tamaño de bloques. El que se cuantifica con algunas metodologías específicas. Deben identificarse además los bloques críticos: aquellos que tienen tamaños finitos y posibilidad de desprenderse. Figura 70. Volcamiento y deslizamiento de bloques. En el macizo: (a) bloques sin volcamiento ni deslizamiento; (d) con volcamiento y sin deslizamiento; (b) con deslizamiento y sin volcamiento; (c) con deslizamiento y volcamiento. En el ábaco se presentan las situaciones anteriores para un bloque sin empuje, en función de la inclinación del piso, de la relación base - altura de los bloques y de la fricción en el piso. Adaptado de E. Hoek and J. Bray, Rock Slope Engineering. Ref: Ver ejercicio en Túneles Manizales: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/69926
- 232. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 232 12.3. ESTABILIDAD DEL MACIZO 12.3.1 Estabilidad general. En un macizo rocoso se evalúa el material rocoso, el sistema de diaclasas, las condiciones del agua y las condiciones de esfuerzos. Enel material rocoso seevalúala compresióninconfinadaylaresistenciaalatracción utilizando núcleo deprueba. Enel sistemade diaclasas se evalúan los parámetros señalados de rugosidad, separación (distancia), abertura (tamaño de bloques), rellenos, orientación (número de familias), persistencia y continuidad. En las condiciones del agua se evalúan la cantidad y los efectos del agua. También las características físicas y químicas de agua, y las modificaciones del caudal en el tiempo pueden importar. En las condiciones de esfuerzos se evalúan, en cantidad, rata y dirección, los cambios en la masa y los cambios en la carga. Aquí es posible considerar la necesidad de estudios de sismicidad local. Figura 71. Aptitud de una estructura geológica y la dirección de un túnel. . La falla va con el túnel, B. y D. la falla no corta el túnel, C. la falla corta transversalmente el túnel, E. y F. el túnel se encuentra en un anticlinal, G. y H. el túnel cruza un sinclinal. Adaptado de Pedro Hernández, Conceptos de Geología Estructural. Es importante notar la diferencia en los casos A y C. Se supone que C. es más favorable que A. porque la zona de fracturamiento intenso donde el túnel requiere blindaje es sólo una sección del túnel. En los sinclinales G. y H. se puede prever concentración de agua fluyendo haciael túnel. Esmás críticoG. queH. Losanticlinales E. y F. ofrecen mejores condicionesdeautosoporte quelasqueofrecen los sinclinales. Una segunda consideración, es la anisotropía de tipo litológico: en el primer caso a ambos lados de la falla las rocas no coinciden en razón del desplazamiento que esta supone; en el segundo caso los sinclinales y anticlinales son estructuras propias de ambientes sedimentarios, y esto supone la presencia de estratos. En uno y otro caso existiera la posibilidad de encontrar rocas con propiedades diferentes que contrastan como parámetros de diseño (permeabilidad, resistencia, plasticidad, alterabilidad, etc.). 12.3.2 Estabilidad cinemática. Para evaluar la estabilidad de un bloque rígido, previendo una falla de talud en un macizo rocoso, hay que averiguar rasgos geométricos para ver el tamaño, forma y disposición de bloques o cuñas de roca, recurriendo a un análisis de estabilidad o inestabilidad cinemática. Figura 72. Estabilidad de cuñas de roca. A. talud cinemáticamente estable. B. talud cinemáticamente inestable, C. bloques formados en las paredes de un túnel. Según Hoek and Brown, Excavaciones subterráneas.
- 233. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 233 De los dos taludes, el que muestra discontinuidades buzando en contra de la pendiente, resulta cinemáticamente estable. El talud de la derecha se considera cinemáticamente inestable puesto que se facilita el deslizamiento de las masas de roca, toda vez que los bloques resultan inconfinados. La fricción de ser suficiente, podrá evitar el deslizamiento de las cuñas. En la sección del túnel, con bloques críticos y potencialmente críticos, estos son bloques que se pueden caer. El seis no lo es por faltarle caída libre, el cinco tampoco por ser infinito, el cuatro por ser cono cuñado; tampoco, los bloques uno, dos y tres son finitos y removibles, y su estabilidad está en duda por fricción y geometría; uno y dos son críticos y potencialmente críticos. Tres y dos por gravedad son seguros, el dos del techo por fricción puede ser estable y exige una fuerza actuante. El dos de la pared exige fuerzas actuantes. El uno de la derecha cae libremente y el uno de la izquierda cae friccionando. Aunque exista inestabilidad cinemática no se sabe si se dará o no la falla del talud, pues desde el punto de vista mecánico el talud puede ser estable. En los túneles pueden darse bloques críticos, cuando la geometría de las discontinuidadeslos conformeconunaactituddesfavorable, propicia al desprendimientopor faltadeconfinamientoeinclinaciónpronunciada. La falla de estos elementos se da en caso fuerzas desequilibrantes, pérdida de la resistencia y fricción insuficiente para el apoyo. El análisiscinemáticosuponeaveriguar geométricamentelasdimensiones probables del bloqueysudisposición, de acuerdo alaorientación, espaciamiento y persistencia de las discontinuidades del macizo rocoso, obtenidas de perforaciones y taludes vecinos. De otro lado, algunos depósitos de suelo pueden fallar por planos tan débiles que por su forma, su comportamiento es el de fallas en material rocoso. 12.3.3 Auscultación y control de túneles y galerías. El proceso apunta a observar la dinámica de los procesos en la masa rocosa y con respecto a la galería, particularmente esfuerzos, deformaciones y degradaciones por agentes ambientales. El propósito es garantizar la estabilidad y servicio de la estructura. El nivel de alarma es diferente en minas que en casas de máquinas pues en las primeras hay cuasiestabilidad (factor de seguridad cercano a 0,9), mientras en casas de máquinas el factor de seguridad es 7 u 8. En las minas hay procesos de avance del frente y extracción de materiales, en el primero el factor de seguridad es 3 y en el de extracción 0,7 a 0,9. Eso supone que las características del macizo son malas y se puede utilizar poca voladura obteniendo economías. La auscultación debe basarse en una base amplia de datos manejables estadísticamente y las medidas deben hacerse, desde que se abre el frente a auscultar. Estas son al principio medidas cada hora, más tarde medidas diarias y por último medidas cada seis meses que nunca podrán suspenderse. La previsión de eventos es compleja porque son muchos los parámetros y difícil su integración. Por ejemplo datos geológicos, hidrológicos y geotécnicos; datos topográficos; aspectos geométricos, aspectos técnicos como métodos de avance, tipos de soportes y revestimientos; además modificación del estado inicial de esfuerzos. El modelo exige la determinación de ensayos de laboratorio y de medidas in situ. El ajuste del modelo o de las hipótesis supone la confrontación de resultados de observación directa. La auscultación depende del tipo de roca, magnitud y dirección de esfuerzos, métodos de avance, sostenimiento de la galería y el recurso humano. Si los materiales fallan por esfuerzos o deformaciones, para la auscultación interesa la deformación. La medida de esfuerzos y deformaciones siempre es diferente desde el punto de vista espacial. Los esfuerzos suponen mediciones por áreas o volúmenes y las deformaciones, la medición puntual. De todas maneras el puente para conocer los esfuerzos a partir de la magnitud y la dirección de las deformaciones es el módulo de Young.
- 234. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 234 Figura 73. Galería rectangular en roca con fuerte anisotropía estratigráfica. En el dibujo la galería sugiere una elipse. La rigidez del material en las paredes es buena pero no en el piso. A la derecha se muestra la trayectoria de los esfuerzos principales en la galería, la que depende de la forma y orientación de la galería. Notas del curso de instrumentación geotécnica de Guillermo Angel, U. Nal. Hay métodos de auscultación visuales e instrumentales (métodos sencillos y complejos). Los métodos visuales, aunque no cuantifican, son económicos, recomendados y significativos. Su ventaja es que permite la cualificación y extrapolación de las deformaciones. Las medidas visuales incluyen caída de bloques pequeños, generación y avance de grietas, formación de vientres y vacíos, deslizamiento de elementos de soporte, punzonamiento del piso, presencia de humedad e infiltraciones, observación de bloques críticos, oxidación de los elementos del soporte, gases, etc. Las medidas instrumentales varían en costos. Las económicas y rápidas son: para deformaciones, las de convergencias (cierre de diámetros), la de expansiones (hechas con gatos), los grietómetros (pie de rey), la altura rectante (entre techo y piso); para esfuerzos, celdas de carga (miden esfuerzos por deformación) y gato plano; y para velocidad, la microsísmica que mide las diferencias de tiempo de arribo de ondas provocadas. Las medidas de costo intermedio son las que se toman con estratoscopio (especie de periscopio para introducir en rotos). Las medidas costosas y demoradas son el radiofor, distofor, telemetría, distanciómetro (todas para deformaciones), el overcoring (mide esfuerzo y deformación sobre perforaciones) y el doorstopper (que mide esfuerzos). Unodelos erroresdelaauscultación es que la mediciónno es sistemática. Las características del comportamiento del macizo yla estructura no están siempre bien definidas y por ello no se instalan los instrumentos debidos. Es frecuente la falta de experiencia para la correcta instalación y lectura de los instrumentos o para su corrección. También la falta de interés en las condiciones geológicas y en la necesidad del control, como las instalaciones tardías y la falta de mediciones (que no se ejecutan), aunque existan los instrumentos. 12.4. RASGOS ESTRUCTURALES Planicies, montañas y mesetas en la superficie de la Tierra, muestran rasgos estructurales con características propias; esos rasgos son llamados pliegues, fracturas (fallas o diaclasas) y contactos (discordancias), además de los mantos de corrimiento. 12.4.1 Rumbo y buzamiento. La disposición o geometría de un rasgo estructural se anuncia con dos parámetros: el rumbo o dirección y el buzamiento o echado. - Rumbo. Supóngaseun planoinclinadodel cual sepueden dibujar las curvasdel nivel (CN), perpendicularesa lalíneademáximapendiente (ZL); Fig. 74. El rumbo será el ángulo horizontal que hace una curva de nivel del plano inclinado (CN) con la Norte-Sur, de tal manera que el ángulo sea agudo. Figura 74. Plano inclinado: este plano inclinado representa una superficie de falla o cualquier otro rasgo estructural. El ángulo con la norte es horizontal y el ángulo alfa, vertical. En el rumbo antes del valor angular va la letra N o S, según el extremo del meridiano de origen sea norte o sur, y después del ángulo va la letra E o W dependiendo del cuadrante (Este u Oeste) hacia donde avance la curva de nivel (CN).
- 235. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 235 - Buzamiento. La línea de máxima pendiente (ZL) muestra la trayectoria de las aguas lluvias sobre el plano inclinado. Esa línea y también el plano tienen por buzamiento el ángulo medido con relación al horizonte. Después del ángulo se escriben dos letras consecutivas, la primera N o S y la segunda E o W, de tal manera que quede registrado el cuadrante hacia el cual el plano inclinado se deprime, es decir, hacia el cual avanza la línea de máxima pendiente (ZL). Como las curvas de nivel (CN) y las de máxima pendiente (ZL) son perpendiculares, una de las dos letras cardinales para el buzamiento (), será igual a otra de las que tiene el rumbo (). Si al rumbo de una línea se le cambian las dos letras cardinales, se produce un giro de 180; si se le cambia una sola letra, se producirá un giro de 90. - Buzamiento aparente. Obsérvese en la fig. 74 (plano inclinado) la línea ZL' (en diagonal), esta hace un ángulo ' con el horizonte (no dibujado) ángulo menor que a y que es llamado ángulo de buzamiento aparente. Para el mismo plano, hay muchos buzamientos aparentes ', medido cualquiera de ellos sobre una línea no perpendicular a la curva de nivel CN, pero ninguno de ellos será superior al buzamiento real , que es el de la línea ZL de la figura anterior. 12.4.2 Representación estereográfica. Se puede hacer una representación plana de una esfera intersecada por varios planos de corte que pasan por su centro. Estas intersecciones son círculos Máximos. Figura 75. Proyección del plano estructural. Desarrollo de la proyección estereográfica de una superficie plana que se denota con K y cuyo polo es P. Adaptado de Jhon G. Ramsay, Plegamiento y Fracturamiento de Rocas. Ubicándose el observador en el centro de la esfera, podrá señalar sobre su superficie seis (6) puntos fundamentales: arriba y abajo el cenit y el nadir, que son antípodas. A izquierda y derecha el oriente (E) y occidente (W), ubicados sobre los extremos de otro diámetro. Al frente y atrás estará el norte (N) y el sur (S), ambos diametralmente opuestos. Los cuatro últimos definen el horizonte NESW, sobre el cual cae perpendicularmente la línea cenit-nadir. Pártase en dos esa misma esfera con el horizonte y considérese la semiesfera inferior, que ya había sido intersecada por un plano de corte que pasa por su centro, y del cual queda el semiplano que está por debajo del horizonte. Este semiplano representará un plano estructural y el conjunto se puede dibujar con una proyección esférica polar o ecuatorial, en el denominado diagrama estereográfico. Si desde el cenit se llevan rectas al círculo máximo que pasa por el punto K, éste haz interceptará el horizonte formando un arco que es la proyección del plano K. Varios arcos de estos generan una red meridional o ecuatorial como la de la fig. 76 B precedente. La proyección del polo P sobre el horizonte la determina el rayo que sale del cenit, pues el cenit es el centro de proyección. - Medida del rumbo y buzamiento. El semiplano de corte que idealiza un plano estructural tiene por intersección con el horizonte, un diámetro (CN) sobre el cual se mide la dirección del plano -rumbo- y una línea de máxima pendiente (ZL), perpendicular al diámetro, sobre la cual se mide la inclinación () del plano – que es el buzamiento -. - Una perpendicular a la línea de máxima pendiente, levantada por el centro de la esfera, interceptará la semiesfera por debajo del horizonte en un punto (P) denominado polo. Además la línea de máxima pendiente del semiplano inclinado que sale del centro de la esfera intercepta la esfera en un punto K distante 90 del polo P de dicho semiplano. Este semiplano estructural (el que aparece achurado) se puede denotar con las coordenadas del polo (P) o las del punto K.
- 236. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 236 Figura 77. Plano estructural, horizonte y polo. A. Esfera cortada por un plano estructural y por el horizonte. B. Semiesfera con el polo (P) y un plano inclinado (K). Figura 76. Tipos de proyecciones: A. Proyección polar. B. Proyección ecuatorial. Tomado de Jhon G. Ramsay, Plegamiento y Fracturamiento de Rocas. Supóngase esa esfera cuyo centro se intercepta con el plano inclinado visto antes y dibujemos la semiesfera del nadir vista en dirección Cenit-Nadir, para que el horizonte se vea en verdadera magnitud (Fig. 78). 1º Se dibuja la curva de nivel CN con dirección S W o con N E que es lo mismo (diámetro). 2º Se traza la línea de máxima pendiente ZL perpendicular a la curva de nivel CN por el costado SE (radio), obteniendo el punto L sobre el perímetro de la circunferencia. 3º A partir de L (sobre la circunferencia) se marca el ángulo en dirección al nadir Z (centro de la circunferencia) y se coloca el punto K (sobre el radio). 4º Se traza un arco de círculo máximo con cuerda CN (que es un diámetro), pasando por el punto K de coordenadas dadas (rumbo y buzamiento). El siguiente esquema muestra el horizonte y los ángulos del rasgo, estructural. Se ve la curva de nivel con un rumbo N E, y perpendicular a la curva de nivel se ve la recta ZL sobre la que se mide el buzamiento.
- 237. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 237 Figura 78. Dibujo del plano estructural K = (N E; SE.): representación, paso a paso. En el ejemplo el plano buza grados medidos desde el horizonte y en dirección SE. El valor de se mide a partir de L y hacia Z, pues a L le corresponden 0 y a Z 90. Posteriormente se coloca el punto K sobre ZL y se dibuja un arco que tenga por cuerda la curva de nivel CN que pasa por el punto K de coordenadas N E; SE. - Ejercicio. Se pide el punto K representativo de una falla, rasgo estructural con los siguientes parámetros: K (N 60 W; 30 SW). Dibujar la intersección entre el plano de falla y la semiesfera sobre el diagrama estereométrico (Fig. 79). Primero se dibuja la curva de nivel CN como un diámetro, según el rumbo (y contra rumbo dado): N 60 W (y S 60 E). El observador está en el centro y bajo Z, mirando al SW, y la curva de nivel CN avanza a su izquierda y derecha. Después se dibuja el radio ZL perpendicular a la curva de nivel CN de acuerdo a las dos letras del buzamiento; SW. A continuación sobre ZL se marcan 30 medidos a partir de L, es decir, a partir del horizonte y en dirección al nadir Z. Figura 79. Representación del plano de falla K (N 60 W; 30 SW). Por último, utilizando como cuerda la curva de nivel CN, se traza un arco de círculo máximo que pase por K, el cual representa la intersección del plano estructural con la semiesfera del nadir. 12.4.3 Dirección de buzamiento y buzamiento. Se puede definir un plano estructural ya con el punto K o ya con su polo P. Sólo basta observar la línea ZK o la línea ZP y darle a cualquiera de ellas su acimut y buzamiento. Esta es una nomenclatura más expedita para los planos estructurales. El acimut es un ángulo que se mide a partir del norte, en la dirección de las manecillas del reloj y cuyo valor está, entre 0 y 360 sexagesimales. Se barre el ángulo hasta encontrar el punto K, y a éste punto se le mide el buzamiento sobre el radio que lo contiene, ángulo que varía de 0 a 90, medidos del perímetro hacia el centro de la circunferencia. A 90 de K y en dirección al centro de la circunferencia, después del centro de la misma está el polo P, tal que el ángulo KZ es complementario con ZP. En Fig. 80 se tienen varios ejemplos de planos estructurales donde las coordenadas de K, expresadas en la forma K (azimut de buzamiento / buzamiento), se dan en las gráficas, con su notación equivalente K = (rumbo de la curva de nivel; buzamiento de la línea de máxima pendiente).
- 238. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 238 Figura 80. Ejemplos numéricos de equivalencias entre dos notaciones. 12.4.4 Aplicación al análisis de estabilidad cinemática. Uno de los problemas importantes en taludes es prever la posibilidad de falla de un talud, cuando la actitud de las discontinuidades es desfavorable. Se deberá tener en cuenta que muchas cuñas cinemáticamente inestables se sostienen gracias a la resistencia de la fricción que se ejerce entre las paredes adyacentes de las discontinuidades. Las fuerzas dinámicas inducidas por el tráfico en la vía o los sismos y las presiones por columnas de aguas infiltradas pueden romper el estado de equilibrio de las estructuras cinemáticamente inestables. Se dan ejercicios de taludes construidos en macizos rocosos con discontinuidades y las consideraciones generales del análisis. - Falla planar. Se da una estratificación -línea continua- y un talud construido -línea punteada- de conformidad con las ilustraciones siguientes. Si la estratificación tiene los parámetros del plano K y el talud los del plano T, ¿hay estabilidad cinemática? (Fig. 81). Figura 81. Estabilidad cinemática con unafamiliade discontinuidades. A. Inestable, B. estable. En la figura 81 B hay estabilidad pero en la 80 A no, pues el buzamiento del talud no puede ser mayor que el de la estratificación. Figura 82. Estabilidad cinemática con dos familias de discontinuidades. El conjunto de discontinuidades forma una cuña. - Falla en cuña. En un macizo hay dos familias de diaclasas asociadas a esfuerzos, K1 y K2, cuya intersección, en ab, genera cuñas como se ilustra a continuación. Si se hace un talud buzando en la dirección de la línea de cabeceo ab, ¿hay estabilidad cinemática? (fig. 82). El tercer sistema en el ejercicio no tiene persistencia y en consecuencia se atiende a los dos sistemas relevantes.
- 239. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 239 El buzamiento de la línea de cabeceo ab es más suave que el del talud T. La estabilidad cinemática depende del ángulo horizontal entre la línea de cabeceo ab y el valor del buzamiento del talud T; dicho ángulo debe superar 20 si queremos estabilidad cinemática. En el ejemplo no existe estabilidad por la poca inclinación de la línea de cabeceo y el estrecho ángulo entre ésta línea y el buzamiento del talud. 12.5- CASO PLANALTO: ¿CIENCIA Y CONSERVACIÓN O ACTIVIDAD EXTRACTIVA? RESUMEN: Se señalan los inconvenientes geotécnicos y de riesgo y la incompatibilidad de la actividad minera propuesta con el actual uso del suelo: los aspectos que se tratarán se relacionan con la pérdida de los suelos volcánicos de cobertura como recurso excepcional no renovable, con el cambio desfavorable en las condiciones de estabilidad de las frágiles laderas cuyo equilibrio es inestable. Se anuncia la amenaza severa y traumática sobre un ecosistema de interés ecológico y ambiental, preservado durante 60 años en este escenario del medio tropical andino, a causa de la eventual contaminación severa del medio ambiente local en caso de introducir las prácticas mineras, como también la incompatibilidad de la propuesta con el actual uso del suelo en el sector destinado a la investigación, cuya valoración y características ambientales difieren y antagonizan con las de un eventual proceso industrial de carácter extractivo. Imagen 64. Mapa topográfico del terreno de Cenicafé. Las curvas de nivel van de 50 en 50 m y el dibujo se apoya sobre una retícula de 250 por 250 m2. Las construcciones van en color gris y la actividad minera presumiblemente se concentraría en el sector N-E del lote, donde emerge el macizo rocoso. Fuente Cenicafé. “La Actividad Minera Solicitada en Planalto es Incompatible e Inconveniente con el Medio Ambiente que Demanda la Comunidad Investigativa de Cenicafé”: GDE PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA: Atendiendo la convocatoria del 30 de octubre de 2001, se ha inscrito esta ponencia preparada como contribución del Instituto de Estudios Ambientales, IDEA, de la Universidad Nacional Sede Manizales, para la Audiencia Pública que se celebrará el viernes 14 de diciembre de 2001 en el Auditorio de la Universidad Autónoma de Manizales, por convocatoria de Corpocaldas. Para extraer materiales de cantera, se acometen actividades de prospección, montaje y explotación, sobre los flancos de los valles y crestas de montañas. Durante la explotación, resultan rocas duras y compactas o en ocasiones agrietadas. La economía de la
- 240. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 240 explotación propende por los macizos cuya estabilidad está más comprometida, dado que requieren menor carga de explosivos y horas de taladro (percusor o de rotación). Con la modificación del paisaje, cambia la temperatura del lugar y aumenta la escorrentía, por lo que la erosión se intensifica. Además, el ruido, el polvo y las vibraciones aparecen, como fruto de la explotación y de los equipos pesados desplazándose por nuevas rutas para movilizar pesadas cargas de productos útiles y de estériles, con destinos diferentes. OBJETO: El propósito de esta es objetar la solicitud hecha por INGEOCOM Ltda, quien busca obtener la licencia ambiental para proceder a la explotación de la cantera a cielo abierto de roca anfibolita en Planalto, sobre terrenos de Federacafé-Cenicafé, por considerar que la actividad minera extractiva que se persigue por el solicitante, es innecesaria, inconveniente, perjudicial e incompatible con el medio ambiente actual, a causa de la naturaleza del lugar, por el estado del ecosistema y el actual uso y manejo del suelo propiedad de Cenicafé. ASPECTOS GEOTÉCNICOS: El área que ocupa Cenicafé, de 0,7Km2 cuadrados, es un terreno de forma casi elíptica, de unos 1200 m de en el sentido E-W por 700 m en la dirección N-S. Los desniveles del terreno casi alcanzan los 360 m, pues varían desde los 1258.9 hasta 1618.7 msnm. Las pendientes mayores llegan fácilmente al 60%, según se desprende del mapa topográfico, donde la retícula es de 250 por 250 m2 y las curvas de nivel tienen 50 m de intervalo. Ver en la Fig #1, el mapa levantado por Guillermo Dávila F. para el cual la escala gráfica tiene validez en la retícula y la información restante es de gran utilidad para inferir la ocupación del terreno por parte de Cenicafé. Las rocas de los niveles inferiores, que van con el río Chinchiná, son depósitos cuaternarios de flujos de lodo volcánico, (Qfl); esto es, materiales recientes compuestos principalmente por fragmentos de roca traídos desde la cuenca alta del río Chinchiná y sub-cuenca del Rioclaro, por los deshielos ocurridos durante eventos eruptivos de los volcanes más septentrionales de la Cordillera Central. Y las rocas de la zona alta y montañosa, localizada y desarrollada al costado NW, pertenecen a un macizo rocoso de naturaleza ígnea y básica, asociado al stock diorítico gabroide de Chinchiná–Santa Rosa, (Kdg). Se trata acá de rocas del cretácico, constituidas por minerales alterables, que localmente pueden presentar metamorfismo, dando como resultado anfibolitas. Véase en la Fig.#2 un fragmento del Mapa Geológico Generalizado del Departamento de Caldas, según Ingeominas 1990. Obsérvese que tales rocas, motivo de esta solicitud, se extienden sobre un lábil corredor que supera la centena de kilómetros cuadrados, hacia el norte y hacia el sur de Chinchiná. Estas se explotan en la cantera localizada al frente y del otro lado del río, por el costado sur de Cenicafé. Los materiales de cobertura, sobre los cuales se desarrollan los suelos que están arriba de la cota 1325 m, son por extensión andosoles, es decir suelos formados sobre cenizas volcánicas. Para Alfonso Grisales, en la tabla #4 de su libro Suelos de la Zona Cafetera (Ed. Fondo Cultural Cafetero, 1977) los suelos aludidos pertenecen a la unidad Chinchiná, cuyas principales características agrológicas permiten afirmar que se trata de suelos finos y coherentes, con buena retención de la humedad, ligeramente evolucionados, resistentes a la erosión, con presencia de krotovinas (esferas construidas por insectos) y sin limitaciones en su uso y manejo agrológico. Imagen 65. Mapa geológico regional: al sur oeste queda Chinchiná. El ancho del mapa es de unos 38 km. Las rocas a explotar, son las de la franja roja que transcurre N-S y tienen código Kdg. Cenicafé queda en la mancha aislada de esa franja a X= 1/3 y Y=1/5 del extremo inferior izquierdo. Fuente: IngeominasPero lo importante es que tales suelos, los de cobertura en este lugar, son un recurso no renovable dado que la sinterización y geometría de las tefras que lo originan (piroclastos estratificados y no consolidados de ambiente subaéreo), se destruyen con el remoldeo requerido para extraer la roca que subyace, la misma que considera el solicitante como asunto de su interés minero.
- 241. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 241 CONSIDERACIONES SOBRE LOS RIESGOS: De otro lado, si bien este suelo por su naturaleza es insustituible y no recuperable, tampoco lo son sus propiedades físicas; suelo que ligado a la cobertura vegetal responde por el funcionamiento hidro-geotécnico del lugar: la estabilidad de las laderas y de los taludes depende de la geometría del terreno, de los materiales del subsuelo y del agua presente en el terreno. Además, las laderas, a diferencia de los taludes, son las cuestas naturales, que en el trópico mantienen un frágil equilibrio susceptible de romperse con la intervención antrópica. La lección que ha dejado el Sismo del 99 en Pijao, Quindío, al quedar los cafetales en pie, pero las vías cerradas por derrumbes, es que los taludes construidos a partir de las frágiles pero estables laderas, cambiaron desfavorablemente hacia la inestabilidad, por lo que fallaron las cuestas de las montañas donde se hicieron vías. Esto es, las laderas están en un equilibrio límite que les permite soportar los eventos naturales más intensos y propios del trópico andino, pero nunca los taludes que son obra de la acción antrópica. Imagen 66.. El Anuario Meteorológico Cafetero, publicación periódica de Cenicafé y evidencia del trabajo científico desarrollado en el lugar. La portada ilustra la vida típica del ecosistema que se proteje y permite reflexionar sobre los inconvenientes para las actividades intelectuales y los posibles efectos sobre los equipos de precisión que demanda la investigación, en caso de admitirse la actividad minera en Planalto. El estado del macizo rocoso vecino al lugar que nos ocupa, con sus laderas aún no modeladas bajo un bosque tropical premontano y muy húmedo, que le sirve de cobertura, garantiza el funcionamiento regulado de las aguas superficiales y subterráneas, la estabilidad natural de los suelos y el soporte de los elementos de base del ecosistema para la biota. Si se introducen las prácticas mineras solicitadas, se cambia la cobertura vegetal, se modifica la topografía del lugar, se destruye un suelo como recurso no renovable y se modifican las condiciones de los factores de equilibrio de la ladera y la biota existente. Esto es, cambia el régimen hidrológico y se alteran los esfuerzos en la masa de suelo y roca, y se reduce a niveles sub-críticos el factor de seguridad de la montaña al destruir las laderas y construir taludes, se destruyen la fauna y la flora existentes y preservadas por muchos años. Ante el surgimiento de esta amenaza, es el ecosistema el primer elemento amenazado, pero el perjuicio por las consecuencias de la explotación continúa y pasa por los recipiendarios y entendidos de las maravillas del lugar: ruidos mecánicos y de volquetas, vibraciones de maquinaria y equipo minero, polvo y pantano por partículas de suelo y roca, paisaje funesto de la montaña desolada y guillotinada, reemplazarán el aire fresco, el canto de los grillos y las aves, el murmullo del viento agitando los árboles del bosque, y la extensa gama de verdes que transita desde los tonos azulados a los amarillentos para anunciar la vida protegida de ese rincón prestado del trópico andino. INCOMPATIBILIDAD DE USOS DEL SUELO: Dice Pierre George en su libro El Medio Ambiente (Ed. OrbisS.A.1972) que “El suelo urbano e industrial está dividido en dos partes: una, dedicada al ejercicio de las actividades industriales y paraindustriales: producción, reservas, tránsito y transporte; la otra, destinada a residencia. En el primer caso el suelo es asiento de instalaciones técnicas más o menos concentradas, con un valor económico de servicio. En el segundo caso, actúa como decorado. Mientras que por un lado se le aprecia en función de sus comodidades respondiendo a necesidades técnicas, por otro se esperan de él unas cualidades estéticas, una misión de <condicionamiento> natural de la vida vegetativa y de los ocios de las poblaciones urbanas”. Aquí agregaría a lo último,
- 242. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 242 ocios y algunos oficios propios de las colectividades humanas, como lo es la preservación de un ecosistema y la investigación de un importante renglón de la economía, como es el caso que nos ocupa. Las contradicciones entre lo que se espera de las dos formas de utilización implican una incompatibilidad que a menudo suele manifestarse posteriormente. Aquí, el suelo industrial es la capa de un subsuelo minero, cuya utilización asocia los efectos de la explotación subterránea a los de la explotación de superficie. Así, la ocupación del suelo industrial bloquea a menudo grandes superficies, pues debido a múltiples razones, la industria y sus servicios necesitan extensos espacios, en los cuales los talleres, depósitos, máquinas, almacenes de materiales y particulares sistemas y medios de transporte, constituyen zonas de aspecto ingrato que crean un paisaje repulsivo. Esta clase de ocupación engendra incomodidades de vecindad, y por lo tanto perjuicios. Imagen 67. Planalto, Área Forestal de Interés Especial, según se consigna en el letrero de este fragmento gráfico tomado del plano “B-8 : Rutas Ecoturísticas”, publicado en el documento del Plan de Desarrollo 1995-1997, Manizales, Calidad Siglo XXI, Acuerdo 107 de Mayo 30 de 1995. La apreciación del medio ambiente, desde la óptica de su ocupación, depende de la calidad ambiental, de la forma de utilizar los espacios y de la densidad de ocupación. Ahora, si las zonas industriales valen por su posición estratégica respecto a los medios de transporte( ferrocarril, puerto, aeropuerto y autopista) o a las ventajas del mercado (proveedores y consumidores), por la contaminación típica de dichas zonas con aceites derramados, ruidos, vibraciones), las actividades que albergan, no resultan compatibles con las condiciones necesarias para permitir otras funciones propias de zonas residenciales o de zonas de servicios (hotelera, hospitalaria, educativa, investigativa, de recreación, etc.). EPÍLOGO: En el caso que nos ocupa, la zona demandada por la comunidad académica para la actividad investigativa de Cenicafé, demanda un medio ambiente valorado por su función estética y por su nivel de equipamiento. Aquí la calidad de alojamiento se percibe no solo en términos de disposición, de comodidades interiores y de aislamiento, sino también en función de su <medio ambiente> en el sentido etimológico y restringido de la palabra; es decir, del cotidiano espacio visual y usual que lo rodea. Cuando el marco inmediato de una colectividad se debate entre la posibilidad de un horizonte abierto y el estar sumergido en la intimidad de la actividad vecina, se puede apreciar su naturaleza en función de su neutralidad o de sus agresiones. Ese marco inmediato, en consecuencia, podrá constituirse en una prolongación del hábitat o, contrariamente, en un símbolo de la esclavitud social o humana, al sacrificar sus extensiones para albergar unas actividades ocasionales e incompatibles, que cuentan con mejores y diferentes alternativas, y sobre todo con la posibilidad de evitar consecuencias irreversibles. BIBLIOGRAFÍA: Suelos de la Zona Cafetera, clasificación y uso, Alfonso Grisales García. Ed. Fondo Cultural Cafetero, Medellín, 1977. Rock Slope Engineering, Evert Hoek and John Bray. The Institution of Mining and Metallurgy, London, 1977. La Reserva de Planalto, Síntesis de referencias de estudios. Cenicafé, Manizales, 2001.
- 243. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 243 --- 12.6. UN TREN ANDINO PARA LA HIDROVÍA DEL MAGDALENA Imagen 72. Corredor Bimodal Cafetero, soportado en el Túlel Cumanday de 42 km y 1250 msnm operando para tremn y ferrovía, sobre el trazado de Civiltec Ingenieros Ltda, para el Invias (2013). Si el modo férreo puede ofrecer fletes tres a cuatro veces inferiores a los de la tractomula y el fluvial seis veces menores, en lugar de poner a competir tren, carretera y río a lo largo del Magdalena, debería extenderse el Corredor Férreo del Cauca, en primer lugar, hasta Urabá y en segundo lugar hasta La Dorada. Respecto a Cartagena, Urabá reduce la distancia al mar 40% para Medellín y 30% para el Eje Cafetero. A la Dorada deberían llegar trenes por tres puntos cardinales. Uno de ellos por el poniente, denominado el Ferrocarril Cafetero, vía de 150 km de extensión que transitaría entre El Km 41 y La Dorada articulando el Corredor Férreo del río Cauca con la Hidrovía del Magdalena. El Proyecto incluye el Túnel Cumanday de 42 km a 1250 msnm, para salvar laCordillera Central perforandorocas graníticas con auto-soporte, por el norte de Cerro Bravo. Ahora, dada la longitud del tunelado, los carros deben hacer uso de la ferrovía para pasar, aprovechando que los túneles ferroviarios que no tienen que ser dobles pueden triplicar en longitud los túnenles carreteros. Con esta solución, la de un tunelado más largo, no habrá que exceder el 3% en la pendiente de la ferrovía, aunque la propuesta debe contemplar locomotoras eléctricas obteniéndose mayor eficiencia en el tren. El túnel que sería de sección simple, e iniciaría el el Guacaica aguas abajo de Maracas y al norte de La Linda a 1250 msnm, con salida en el Guarino sobre los 1250 msnm a la altura de Manzanares y Petaqueros, tendría una longitud de 42 km, mientras la línea férrea entre el km 41 y Purnio no exedería los 130 km. Las obras se pagarían con los beneficios de 15 mil a 30 mil toneladas diarias del carbón andino exportándose por el Pacífico al Asia, gracias a que el medio férreo ofrece fletes inferiores a los de la tractomula. La capacidad del Magdalena estimada en 500 Millones de toneladas anuales por Hidrochina, equivale a 150 trenes diarios de 10 mil toneladas, cada uno con 100 vagones de 100 toneladas por vagón: sin los trenes, la Hidrovía no tendría impactos relevantes para el país. De forma aproximada, el costo por Kilómetro de una línea férrea, varía entre U$ 2,1 y U$ 1,9 millones para una vía nueva, según sea en trocha estándar o angosta; o entre U$ 550 y U$ 350 mil, según se trate de su ampliación o rehabilitación. Y el costo y rendimiento de un túnel con sección transversal de 110 m2 y por kilómetro, varían entre U$ 25 y U$ 45 millones, y de uno 1 a 2 años, según se trate de túneles en rocas con o sin auto-soporte. El carbón andino exportado a la Cuenca del Pacífico, incrementaría la producción actual entre cinco y diez millones de toneladas por año adicionales, si con precios remunerativos se logra industrializar su extracción. En 2014, la producción nacional superó los 84 millones de toneladas, 93% de ella concentrada en La Guajira y Cesar donde la explotación es a gran escala, y 7% en el interior donde se destacaron los distritos carboníferos de Santander, Cundinamarca y Boyacá, y en menor grado Antioquia; todos estos con una minería de corte artesanal. En Colombia, donde la carga transportada que va por carretera es ahora del 27% si se incluye el carbón, en 2013 se movilizó un total de 183 millones de toneladas, incluyendo 6 ,1 millones de contenedores de 20 y 40 pies. Y para tranquilidad de citado sector automotor, esto: con una reducción dada en el costo del transporte como la que se advierte, las exportaciones en su conjunto podrían crecer unas tres veces dicha proporción, de conformidad con lo planteado en el estudio “Destrabando las arterias: El impacto de los costos de transporte en el comercio de América Latina y el Caribe”, BID (2008). La imagen de portada, muestra la ruta del Ferrocarril Cafetero en línea negra y la de la Transversal Cafetera en color rojo, sobre los trazados para las alternativas de la nueva carretera al Magdalena desarrollados por Civiltec para del Invías, en 2013. Evidentemente, la pendiente del tren idealmente no debería pasar del tres por ciento, y nunca del cinco por ciento ya que en el segundo rango la cantidad de vagones tirados cae a la mitad.
- 244. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 244 De ahí que de descartarse la carretera para un sistema bimodal con un tunelado corto del orden de 17 km a 2200 msnm (p.e. Túnel carretero de San Gotardo de un tubo con 17 km y Túnel de Laerdalen doble tubo con 24,5 km), y optarse sólo por el paso subterráneo en tubo sencillo para el tren, dado que el túnel ferroviario puede ser hasta tres veces más largo (p.e. Túneles Seikan de 53,8 km y Eurotúnel con 50,5 km), al suavizarse la pendiente con el túnel de 42 km a 1250 m de altitud, en lugar del proyecto bimodal se podría tener un ferrocarril con ferrovía en un trazado mucho más viable y un desempeño más eficiente. Presentación UN-SMP para el Módulo de Economía del Transporte U.N. – Manizales, 4-12-2015. *** Lecturas complementarias Compactación de suelos. Compactadores de presión estática y de vibración, Compactación por impacto. Métodos de compactación. Suelos no cohesivos. Suelos arenosos, limosos, arcillosos. Curva de Compactación. Saturación. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/3375/cap14.pdf Consolidación de suelos. Principio de esfuerzo efectivo y esfuerzo neutro, Consolidación de suelos, Evaluación de asentamientos, Coeficiente de consolidación, Índices de compresión y recompresión del suelo, Carga de preconsolidación, Teoría de la consolidación, Grado de consolidación, Velocidad de consolidación, Potencial de expansión del suelo. Ver enhttps://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/57121/consolidaciondesuelos.pdf Triaxial y envolvente de falla. Presentación del equipo de ensayo, Ensayo triaxial y corte, Ecuaciones paramétricas y Ejercicios teóricos. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/3375/cap13.pdf Pacífico Colombiano. Entre las estrategias para acceder a la cuenca del Pacífico, Colombia requiere: 1- extender la red férrea del Corredor del río Cauca, para conectar a Buenaventura con Urabá, estableciendo un corredor logístico desde Antioquia hasta el Valle del Cauca, para el movimiento de carga. 2- Establecer un paso interoceánico, entre Urabá y Cupíca aprovechando la vecindad de nuestros mares, mediante el Ferrocarril Verde complementado con la hidrovía del Atrato cuya capacidad estaría entre 50 y 80 trenes tipo Cerrejón por día. Ambos proyectos: corredor logístico y paso interoceánico, se financiarían en gran parte con el Carbón Andino. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/56406/pacificocolombiano.pdf Nuevo Túnel Cumanday, bimodal y competitivo. Con el Ferrocarril Cafetero, cruzando la Cordillera Central por las granodioritas vecinas a Cerro Bravo, y con él la Transversal Cafetera que complementaría el paso por La Línea haciendo uso del nuevo Túnel Cumanday, el costo de mover un contenedor desde Bogotá hasta nuestros puertos utilizando los trenes en lugar del modo carretero, se reduciría unas 3 veces, con lo cual el potencial exportador colombiano crecería unas 9 veces. La viabilidad del proyecto parte del efecto multiplicador de la reducción en los fletes. Ver en: https://www.calameo.com/read/00230445301f4171d69ec *** … TEMAS DE MANIZALES Adaptación al cambio climático para Manizales. Área metropolitana de Manizales. Cambio climático y sustentabilidad del territorio. Centro Histórico de Manizales. Clima andino y problemática ambiental. Conflicto socioambiental en la reserva de Río Blanco. Daño a reserva forestal que protege a Manizales. Ecorregión Cafetera y Bioturismo. Eje Cafetero: Cambio climático y vulnerabilidad territorial. El Estado y la función del suelo urbano. El desarrollo urbano y económico de Manizales. El futuro de la ciudad: caso Manizales. El modelo de ocupación urbano – territorial. Gestión del Riesgo por Sismos, Volcanes y Laderas. La Ciudad Región Pereira – Manizales. La encrucijada ambiental de Manizales. La U.N. en Manizales. Laderas del Trópico Andino: caso Manizales. Libreto cafetero y agenda de ciudad. Los guetos urbanos o la ciudad amable. Manizales, ciudad de laderas. Manizales, ¿ciudad del agua? Manizales, cuidad de los ecoparques Manizales: El futuro de la ciudad. Manizales, ¿entrando a la era del conocimiento? Manizales: Foro del Agua 2019. Manizales: un diálogo con su territorio. Más espacio y oportunidades para el ciudadano. Movilidad y modelo urbano. Navegando el Río Grande de la Magdalena. Perfil ambiental de Manizales. Plusvalía urbana y POT Manizales Reflexiones sobre el POT de Manizales. Revolución urbana, desafío para el Eje Cafetero. Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. Río Blanco: el legado de Conrado Gómez Gómez. Ríos urbanos para Manizales. Un TIM verde para el POT. Un tren andino para la hidrovía del Magdalena. Una agenda pública para Manizales. Una visión sistémica del Aeropuerto del Café. Vulnerabilidad de las laderas de Manizales.
- 245. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 245 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
- 246. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 246 … Serranía de la Macarena,. Fotos Manobi Colombia-autentica. MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Cap 13 ROCAS METAMORFICAS GONZALO DUQUE ESCOBAR A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. Metamorfismo es el cambio de una clase coherente de roca, en otra, por debajo de la zona de intemperismo y por encima de la zona de fusión. Esos cambios dan el estado sólidocomo consecuenciadeintensos cambios de presión, temperaturay ambiente químico; los cambios están asociados a las fuerzas que pliegan, fallan capas, inyectan magma y elevan o deprimen masas de roca. Se restringe el metamorfismo a cambios de textura y composición de la roca porque existe recristalización (aumento de tamaño de granos minerales), metasomatismo (cambio de un mineral en otro) y neocristalización (formación de nuevos minerales). El nuevo arreglo atómico de la roca resultante es más compacto, ya que en la profundidad el material fluye debido a la presión. Igualmente, las rocas de grano fino son más susceptibles de sufrir las transformaciones señaladas porque los minerales ofrecen más área a los agentes químicos. También las rocas formadas con minerales típicos de altas presiones y temperaturas se resisten a sufrir nuevos cambios a diferencia de otras, como las arcillas, que son más susceptibles por ser formadas prácticamente en la superficie. El cuadro siguiente, muestra de una manera aproximada las rocas metamórficas con sus correspondientes rocas de base e intermedias. El orden en que se presenta cada serie de rocas alude al grado de metamorfismo en una escala creciente. Cuadro 17. Rocas metamórficas. ROCA BASE ESTADO DE TRANSICIÓN ROCA METAMÓRFICA Shale (lutita) Metasedimentos pizarra, filita, esquisto, paragneis Arenisca Metasedimentos cuarcita, hornfels Caliza Caliza cristalina Mármol Basalto Metavulcanita esquito, anfibolita Granito Intrusivo gnésico Ortogneis Carbones Metasedimentos grafitosos esquistos grafitosos 13.1. AGENTES DEL METAMORFISMO Los agentes del metamorfismo son tres: presión, temperatura y fluidos químicamente activos. La presión puede ser de confinamiento o de origen tectónico; la temperatura puede darse por gradiente geotérmico o por vecindad a cámaras magmáticas y los fluidos químicamente activos pueden estar asociados a procesos magmáticos. Al menos dos de los tres agentes señalados, por regla general, siempre están presentes.
- 247. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 247 13.1.1 Presión. El aumento de presión se debe al peso de las rocas suprayacentes o al desplazamiento de grandes masas rocosas unas con respecto a otros. En este caso, la presión fractura las rocas y la fricción es tan grande que éstas se funden parcialmente para producir la milonita, una roca dura tipo pedernal, en la cual los minerales se desintegran y recristalizan. Si la columna de rocas situada sobre un punto de la corteza es la presión litostática, la presión real a la que está sometida una roca depende también de la presión a la que se encuentran los fluidos contenidos en sus poros (presión de fluidos). En las zonas de la corteza donde existe distensión la presión disminuye, mientras que si existe compresión, aumenta. Se demandan presiones entre 2800 y 4200 atmósferas (kgf/cm2) para que la roca fluya plásticamente; es decir, profundidades entre 9 y 12 km. El flujo plástico supone un movimiento intergranular con formación de planos de deslizamiento de la roca, pérdida de fluidos, reorientación de los granos minerales, aumento o crecimiento cristalino y cambios en la textura de las rocas. 13.1.2 Temperatura. Es el agente más importante; el gradiente geotérmico es de 33 C por km. de profundidad, aunque en algunas zonas como las fosas oceánicas, el valor es mucho menor y en las dorsales superior. Otra fuente es el calor asociado a cámaras magmáticas, aunque la aureola térmica es de pocos km. y de decenas de metros en el caso de diques y filones, porque la roca es mala conductora del calor. Los magmas superan los 1000 C y una intrusión grande puede elevar el calor de las rocas hasta 700 C para que el enfriamiento tarde más de 1 millón de años. La roca adyacente a la intrusión ígnea se divide en zonas según su grado de alteración. Las arcillascompactadas, por ejemplo, puedentransformarse en pizarrashaciala parte externa; cerca delaintrusión habránuevos minerales como la andalucita y más cerca se formará una roca dura como la corneana. La pizarra que se forma por metamorfismo de esas arcillas duras, bajo presiones bajas, tiene integrantes minerales más pequeños que los de su roca madre, a menudo inapreciables a simple vista. Erróneamente se supone que la exfoliación de la pizarra corresponde a las líneas de asentamiento de la arcilla primitiva: lo que refleja la exfoliación es la dirección de la presión a que fue sometida la arcilla durante su metamorfismo. La temperatura en un área puede aumentar también localmente por procesos orogénicos. La roca metamórfica más familiar es el mármol, producido por el metamorfismo de las calizas ricas en carbonato cálcico (calcita); cuando una intrusión ígnea cercana somete la calcita a alta temperatura, empieza por desprender CO2 y se recombina después con este gas formandoentoncescristalesdecalcitanuevos ytransformándoseenmármol. Losnuevos cristalestienenformaytamañodegranosregulares y no una colección aleatoria de fragmentos como en la caliza original, lo que le confiere a la nueva roca solidez y textura uniforme. 13.1.3 Fluidos químicamente activos. Se explican por las soluciones hidrotermales de magma en enfriamiento; dichos residuos percolan la roca encajante para reaccionar con los minerales de la misma. Del intercambio iónico se da la recristalización, la neocristalización y el metasomatismo, lo cual supone que la solución hidrotermal líquida o gaseosa (fluida) encuentre una roca porosa y permeable. El metasomatismo, similar al metamorfismo térmico, a veces se asocia a veces con él. Al enfriarse una masa ígnea, desprende líquidos y gases calientes que pueden infiltrarse por las grietas y poros de la roca circundante. Los líquidos calientes pueden alterar esa roca mediante una combinación de calor y precipitación de los minerales disueltos. Muchos de los yacimientos de minerales metálicos más productivos proceden de filones originados por la metasomatosis. 13.2. TIPOS DE METAMORFISMO 13.2.1 Clasificación general. Por regla general se puede hablar de metamorfismo regional y de metamorfismo de contacto, que difiere no sólo por las condiciones alcanzadas en presión y temperatura, sino también por los procesos que lo originan. - Metarmofismo regional. Se produce como consecuencia de procesos orogénicos, durante la formación de cordilleras de plegamiento a causa de la subducción o de la colisión continental. En este metamorfismo se incrementa la temperatura y la presión a la que se ven sometidas las rocas. Puesto que los minerales se desarrollan bajo presiones dirigidas en condiciones orogénicas, se ven obligados a crecer paralelamente entre sí y perpendiculares a estas presiones. Se origina así una foliación intensa en la roca (esquistosidad) simultánea con el metamorfismo, por lo que a estas rocas se les denomina en general esquistos. - Metamorfismo de contacto. Se produce a causa de intrusiones ígneas que alcanzan zonas relativamente frías y superficiales de la corteza, las que se calientan conforme el magma se enfría. Es por tanto un metamorfismo de alta temperatura y baja presión que origina aureolas concéntricas en torno a la roca ígnea, cuya extensión depende del volumen de magma incluido. Son rocas típicas de este metamorfismo las corneanas y esquistos moteados, que se caracterizan por minerales que crecen al azar, al no estar sometidos a presiones dirigidas.
- 248. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 248 13.2.2 Clasificación detallada. Con mayor detalle, el metamorfismo, para otros autores, puede ser de cuatro tipos: de contacto, dinamometamorfismo, regional o general y ultrametamorfismo. - De contacto. Se da sobre la roca encajante y dentro de la aureola de una cámara magmática, a pocos km... La temperatura es de 300 a 800C y la presión varía entre 100 y 3000 atmósferas. Las rocas características son la piedra córnea, las pizarras nodulosas y las pizarras manchadas; los minerales tipo silicatos de Ca y Mg, y los materiales arrastrados y depositados de óxidos y sulfuros. - Dinamometamorfismo. Metamorfismo cinético-mecánico o de dislocación, producto de gran presión lateral asociada a fuerzas tectónicas. La roca sufre transformaciones fundamentalmente mecánicas; como prototipo, la pizarra cristalina. - Metamorfismo regional o general. Es el producto del hundimiento de la corteza a zonas profundas donde la presión y la temperatura explican todos los cambios esenciales en los minerales y en la estructura de la roca. Los escalones de metamorfismo regional, con sus productos, son: - Epizona (piso alto). Cuarcita, granito pizarroso, granito milonitizado, filita y pizarras. La presión y temperatura son bajas. - Mesozona (piso medio). Cuarcita, pizarras micáceas, mármol, anfibolita, eclogita. La presión y temperatura son moderadas (entre 700 y 900C). - Catazona (piso profundo). Ortogneis, paragneis, granulita, grafito, gneis de hornblenda. Las temperaturas están entre 1500 y 1600C y hay fuerte presión. - Ultrametamorfismo. Es el metamorfismo extremo por fuerte aumento de presión y temperatura. Los pisos son: anátesis, 17 a 75 km. de profundidad, con profundos cambios físicos en la roca; metátesis, los minerales claros se movilizan separándose de los oscuros para formar una roca bandeada; metablástesis, hay neocristalización y recristalización, y granitización, transformación en roca granítica. 13.2.3 Metamorfismo progradante y retrometamorfismo. Figura 83. Metamorfismo progradante. Estados antes, durante y después del proceso. - Metamorfismo progradante. Conforme en una región se produce el aumento progresivo de temperatura y/o presión, las áreas vecinas van siendo sucesivamente afectadas de tal manera que la zona de metamorfismo se expande formando un domo a partir del punto inicial (metamorfismo progradante). En la fig. 83, cuando el metamorfismo cesa, la roca no se reestructura de nuevo. En continuo van las isotermas y en punteado las isógradas que marcan condiciones idénticas de metamorfismo después de caer la temperatura. De esta manera, todas las rocas habrán sufrido un progresivo aumento de las condiciones hasta alcanzar un máximo llamado clímax metamórfico que es más intenso en el centro del domo que en la periferia, donde empieza cada vez a hacerse menos evidente. Así se dará lugar a una zonación metamórfica.
- 249. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 249 - Retrometamorfismo. Al ascender denuevolascondicionesfísicas, losminerales permanecen en estadometaestable por notener energía suficiente para reorganizarse. Tan sólo si durante el descenso general sufren un pequeño aumento de temperatura, los minerales se reestructuran parcialmente (retrometamorfismo), sin que se lleguen a borrar la mineralogía o la textura que alcanzaron durante el clímax. 13.3. MINERALES DEL METAMORFISMO Las condiciones de presión y temperatura que alcanza una roca y su composición química, determinan el tipo de minerales que se originan. Por tanto, las asociaciones minerales que existen en una roca metamórfica indican las condiciones físicas alcanzadas. Estos ambientes se dividen en zonas según las diferentes paragénesis (asociaciones) minerales presentes. Cada zona queda limitada por la aparición, desaparición o sustitución de uno o varios de ellos. Los minerales del metamorfismo de bajo grado son: serpentina, talco, clorita y epidota; los de metamorfismo de grado medio son: kyanita, andalucita, estaurolita, biotita y hornblenda, y los de alto grado son: silimanita, forsterita, wollastonita y garnierita. En el metamorfismo regional, con el incremento progresivo de la temperatura, se dan fenómenos de deshidratación y de descarbonatación (sí la roca es rica en carbonato). Tales procesos se ilustran así: Al4Si4O10(OH)8 Al4 Si4 - xO10 + x SiO2 + H2O Caolinita metacaolinita CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2 calcita pedernal wollastonita Pero la wollastonita también se puede formar en el metamorfismo de contacto a las más altas temperaturas, así: CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2 calcita cuarzo wollastonita/ Para ilustrar la paragénesis de la roca, la reacción por la cual una caliza dolomítica con pedernal a condiciones metamórficas de bajo grado, forma talco, es la siguiente: 3CaMg(CO3)2 + 4SiO + H2O Mg3Si4O10(OH)2 + 3CaCO3 + 3CO2/ dolomita pedernal talco calcita La actinolita es un anfíbol que se presenta en cristales alargados o fibrosos. La andalucita es un silicato frecuente en contactos de granitos con pizarras arcillosas. El asbesto de fibras duras y rígidas es una serpentina de múltiples usos. La clorita es un filosilicato que se diferencia de las micas por inelástico. El granate es un nesosilicato cúbico y duro. La kianita, silicato triclínico, con la andalucita y la sillimanita, constituyen un sistema polimorfo. La serpentina, es un filosilicato como la clorita, puede ser fibrosa u hojosa. El talco, es un filosilicato monoclínico de origen secundario gracias a la alteración de los ferromagnesianos. 13.4. FACIES DEL METAMORFISMO Se denomina facies al conjunto de características mineralógicas, litológicas y fosilíferas que refleja el medio en el cual se formó la roca. Cada roca metamórfica se asocia a la facies en la cual se forma, sin importar su composición. La litofacies alude al conjunto de caracteres petrográficos de una facies y la biofacies al cúmulo de caracteres paleontológicos de aquella. Las diferentes facies metamórficas caracterizan distintos tipos de metamorfismo. Así por ejemplo, la de los esquistos azules se origina por metamorfismo de baja temperatura en zonas de subducción; la de los esquistos verdes, anfibolitas y granulitas, por metamorfismo regional de grado creciente, y la de las corneanas, por metamorfismo de contacto.
- 250. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 250 Figura 84. Esquema de Turner (1968): las facies metamórficas en relación con presión y temperatura. Para el metamorfismo regional, del de grado alto al de grado bajo, las facies son: De anfibolita con ambientes entre 450 a 180C; de anfibolita de epidota con ambientes entre 250 a 450C, y de esquisto verde con ambientes entre 150 a 250C. Pero una facies metamórfica no se define en función de un sólo mineral índice, sino por una asociación de conjuntos minerales. La facies zeolítica, que representa el grado más bajo de metamorfismo, incluye zeolitas, clorita, moscovita y cuarzo. La de esquisto verde, la de más bajo grado en metamorfismo regional, puede incluir clorita, epidota, moscovita, albita y cuarzo. La facies de anfibolita, que prevalece en condiciones de metamorfismo medio a alto, comprende hornblenda, plagioclasa y almandita, es una facies que tiene lugar donde prevalecen las condiciones metamórficas de la estaurolita y la silimanita. La facies de esquisto azul, representada por temperaturas bajas y alta presión, incluye lawsonita, jadeita, albita, glaucófana, moscovita y granate. La facies de granulita, que refleja las condiciones de máxima temperatura del metamorfismo regional, tiene como minerales característicos constituyentes, la plagioclasa, la hiperestena, el granate y el dióxido. La facies eclogita, representante de condiciones más profundas de metamorfismo, tiene como mineral índice granates ricos en piropo y onfacita y conjuntos corrientes en diatremas de kimberlita. 13.5. TEXTURA Figura 85. Acerca de las fábricas texturales. 1 Granular densa homogénea e isotrópica. 2 Granular no densa e isotrópica. 3 Granular clasto-soportada heterogénea e isotrópica.4 Granular matriz-soportada e Isotrópica. 5 Laminar orientada y alotrópica (ortotrópica). 6 Fibrosa no orientada e isotrópica. 7. Fibrosa orientada y alotrópica (ortotrópica). 8. Laminar alotrópica. Curso de M. de Rocas. Álvaro Correa Arroyave. U. Nal de C. Pero la textura alude, no sólo al tamaño, forma y orientación de los minerales, sino también a su arreglo. Existen texturas orientadas y no orientadas, densas y no densas; las no orientadas, cuando son densas, resultan entrabadas.
- 251. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 251 Cuadro 18. Textura y fábrica del material rocoso. O R TEXTURA FABRICA MINERAL I G NO ORIENTADA ORIENTADA E N CLASE GRANO ENTRABADA CEMENTA DA CONSO LIDADA FOLIADA CEMENTADA CONSOLI DADA I Cristalina Fino Basalto G Grueso Granito N E Piroclástica Fino Toba O Grueso Aglomerado M E T Cristalina Fino Hornfels Pizarra A Grueso Mármol Gneis M O Cataclástica Fino Milonita Filonita R F Grueso Brecha Protomiloni ta S E Grano- cristalina Fino Lidita D I Grueso Caliza oolítica M E N Clástica Fino Limolita calcárea Arcillolita Lutita Calcárea Lutita arcillosa R A R Grueso Conglomera do calcáreo Conglomer ado arenoso Lutita Cuarzosa Lutita arenosa J. Montero, A. J. González, G. Ángel. Caracterización del material rocoso, I Congreso Suramericano de Mecánica de rocas, 1982. Las rocas tienen comportamiento isotrópico cuando las texturas son no orientadas - éste es el caso de las entrabadas - y comportamiento anisotrópico o alotrópico cuando tienen una o varias orientaciones, respectivamente. 13.6. TIPOS DE ROCAS METAMORFICAS 13.6.1 Pizarra y filita. Ambas asociadas a margas y lutitas; en la primera el grano es más fino y la foliación microscópica, en la segunda el grano es más grueso a causa del mayor metamorfismo y la foliación se hace visible en hojas grandes y delgadas. La fábrica mineral en ambas es entrabada y anisotrópica. La pizarra tiene color de gris a negro y puede también ser verdoso, amarillento, castaño y rojizo. La pizarrosidad característica puede ser o no paralela a los planos de las capas de las margas originales. Se encuentran cristaloblastos muy finos con fractura acicular y superficies sedosas reflectivas. En el extremo meridional de la falla Santa Marta-Bucaramanga (La Floresta) hay filitas pizarrosas grafíticas oscuras con metalimolitas calcáreas. Además hay filitas limosas con meta-arenisca gris verdosa. Entre Manizales y Armenia, hay filitas cuarzosas con esquistos verdes grafíticos y cuarzo-gnéisicos, además de diabasas y calizas cristalinas (Grupo Cajamarca). Hay filitas cloríticas de tonalidades grises y verdes, con anfibolitas y esquistos talcosos en la región Taganga entre el Rodadero y Punta Florín. En la región de la culebra hay pizarras que afloran en la carretera entre Bogotá y Cáqueza. 13.6.2 Esquisto. Puede provenir de rocas sedimentarias o ígneas como el basalto; posee metamorfismo de mayor grado que pizarras y filitas; según el material sea laminado o fibroso, variará su comportamiento; tiene mayor clivaje que los anteriores y menor que los gneises; pueden ser micaesquistos biotítico o moscovítico -los más importantes- y esquistos cuarzoso y calcáreo. Los más importantes, asociados a rocas ígneas ferromagnesianas, son los esquistos talcosos, clorítico, de hornblenda y anfibolita. Los esquistos por regla general tienen una fábrica mineral entrabada y anisotrópica, con textura cristalina. En la Serranía de Jarara, al sur de la falla Cuisa, se encuentran esquistos de composición variable (estaurolita, biotita y moscovita). Hay sedimentitas pelíticas, samíticas y calcáreas metamorfoseadas a facies de esquisto verde-anfibolita baja en Santander del Norte. A lo largo de la falla Guaicáramo, y por el Este, hay esquistos cloríticos y sericíticos intercalados con filitas, pizarras y cuarcitas. En el graben del Cauca hayesquistosverdesy azulesdemagnitudvariable yesquistospelíticosybásicos. EnlaregióndeGénovayBarragán, esquistoslawsoníticos
- 252. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 252 y glaucofánicos. En la región Lisboa-Palestina (Caldas) hay esquistos cuarzosos, grafíticos, de color negro, con segregación de cuarzo lechoso y metamorfismo de la facies de esquisto verde, además de esquistos anfibolíticos de textura fina y anfibolitas granatíferas. 13.6.3 Anfibolita y serpentinita. Ambas asociadas a rocas básicas y ultrabásicas; la primera rica en hornblenda y plagioclasa con cierta foliación debido a la hornblenda y la segunda rica en silicatos de Magnesio, muestra tacto suave y jabonoso y es compacta. La serpentina es el mineral derivado del metamorfismo a altas temperaturas de rocas ígneas como las dunitas y las peridotitas. La anfibolita no posee mica y muestra cristaloblastos orientados y aciculares, la serpentina muestra cristaloblastos más finos y superficies estriadas y pulidas. Ambas rocas exhiben una textura cristalina en una fábrica mineral entrabada y anisotrópica. Anfibolitas escasas con hornblenda verde y microclina con textura enrejada, aparecen en la región central de la Serranía de la Macarena, e intercalaciones de anfibolita cloritizada en su región meridional. También hay anfibolitas con hornblenda y plagioclasa cálcica, fino-granulares oscuras y con foliación, al parecer de edad paleozoica, en la carretera Medellín-El Retiro. Hay masas protuberantes de serpentinitas de color gris verdoso a oliva pálido, estructuras de malla, ocasionalmente con granulaciones de magnetita, en el Cabo de la Vela próximo a la falla Cuisa. Hay metabasaltos del cretáceo inferior en fajas alargadas y orientadas, en la región de Yarumal. 13.6.4 Gneises. Rocas de metamorfismo de alto grado formadas a partir de rocas ígneas o sedimentarias, por lo que existen muchas variedades (gneis de plagioclasa-biotita, hornblendífero o de piroxe-granate, etc.). Si proviene de roca ígnea como granito o sienita, se denomina granítico o sienítico: el grano es grueso y el clivaje de roca; puede ser ortogneis, si se asocia a plutones, o paragneis si la roca base es sedimentaria o arcillosa. Aquí las bandas de cuarzo y feldespatos alternarán con minerales oscuros, fibrosos o laminares. Además de los cristaloblastos que conforman las bandas, la roca con una textura cristalina muestra mica diseminada y una fábrica mineral entrabada anisotrópica. Ejemplos de gneises existen desde el Guainía hasta el Amazonas, donde se encuentran gneises migmatíticos con biotita y silicatos de aluminio, gneises graníticos con anatexitas al norte y gneises moscovíticos y biotíticos con dos micas, metapelíticos y metasamíticos, al sur. En la Sierra Nevada hay gneis bandeado de hornblenda y plagioclasa con minerales accesorios euhedrales y zircón, redondeados. Hay gneises biotíticos en el río Ambeima, del Tolima. Hay gneises hornbléndicos y granodioríticos en el río Maní, de la región de San Lucas. 13.6.5 Mármol. Provienede calizas y dolomías(losmásescasos) por loque el mineral dominantees calcitao dolomita; macroscópicamente no muestra foliación porque los granos tienen el mismo color y así la alineación no es visible, pero a la lupa muestra la exfoliación de la calcita, salvo si sus granos llegan a ser muy pequeños. El mármol puro, es blanco nieve; el negro, lo es por materia bituminosa; el verde, por hornblenda, clorita o talco; el rojo, por óxido de hierro. Esta roca se explica por metamorfismo regional o de contacto. Su textura es cristalina y la fábrica mineral es entrabada isotrópica. Hay mármoles asociados a rocas ultramáficas metamorfizadas en la región Gaira al norte de la falla de Oca y oeste de la falla Santa Marta. Hay mármoles en el terreno Garzón, entre las fallas Romeral y del Borde Llanero. También mármol gris oscuro en el terreno La Floresta, en el extremo sur de la falla Santa Marta-Bucaramanga. Entre La Ceja y Medellín y entre Medellín y Puerto Berrío, hay cuarcitas y mármoles. Hay esquistos con interposiciones de mármol y anfibolita en la baja Guajira. 13.6.6 Cuarcita y hornfels. Metamorfismo de cualquier grado en areniscas cuarzosas y en arcillas calcáreas o areniscas, respectivamente. La cuarcita presenta textura clástica, cementada, no foliada; si la del mármol es densa, la de la cuarcita es granular. La cuarcita a diferencia de la arenisca no es porosa y no rompe alrededor de los granos minerales, sino a través de ellos, pues éstos se encuentran entrabados. Pura es blanca. Si la dureza del mármol es menor que la de la navaja, la de la cuarcita es mayor y raya el acero. La hornfels, también llamada cornubianita, proviene del metamorfismo de contacto (termometamorfismo) y presenta textura entrabada que se diferencia de la del mármol por ser de grano fino. Hay cuarcitas grisáceas en la Serranía de Carpintero de la alta Guajira. Hay cuarcitas y mármoles alternando con gneises, esquistos y filitas que han sido inyectados por el batolito antioqueño al núcleo de la Cordillera Central. En el camino Envigado-El Retiro hay cuarcitas y gneises asociados a metasedimentos marinos. 13.7. DISTRIBUCIÓN Y FACIES DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS EN COLOMBIA En su trabajo titulado “Distribución, Facies y Edad de las Rocas Metamórficas en Colombia”, INGEOMINAS (2001) el Investigador colombiano Mario Maya Sánchez, quien recoge y complementa la valiosa información existente en la materia, señala que en el territorio nacional los efectos del metamorfismo han sido registrados, al menos cuatro veces en el Precámbrico (Pe), tres más en el Paleozoico (Pz), una vez en el Mesozoico (Mz), y un último evento en el Paleógeno (Pg). Para la variable temporal: esta sería la notación:
- 253. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 253 Pe = Precámbrico; Pe4 = Mesoproterozoico; Pe1 = Paleoproterozóico; Pz = Paleozoico; Pz1 = Paleozoico temprano; Pz2, = Paleozoico medio; Pz3= Carbonífero superior; TR= Triásico K = Cretácico; KT= Cretácico temprano; Kt = Cretácico Tardío; Pg = Paleógeno (Terciario temprano); Luego desarrolla una clasificación en “unidades metamórficas” para mostrar la distribución actual de dichas rocas, obteniendo seis áreas geográficas limitadas por grandes fallas, denotando la facies del metamorfismo, con los siguientes símbolos: • C/PP: Facies Ceolita1 y Prehnita – Pumpellyta. • AN: Facies Anfibolita. • G: Facies Granulita. Las seis áreas geográficas identificadas por el Investigador Maya, son: 1) Al oriente de la Falla Guaicáramo, 2) Entre las fallas Guaicáramo y Otú-Pericos, 3) Entre la Falla Otú-Pericos y la Falla Cauca-Almaguer (Romeral), 4) Al occidente de la Falla Romeral, 5) Entre las fallas Oca y Santa Marta - Bucaramanga 6) Al norte de la Falla de Oca. Veamos las unidades, con la respectiva notación según la Facies metamórfica y Tiempo geológico asignado, información que se consigna en el mapa anexo. Área al oriente de la Falla Guaicáramo • Región de la Guainía: Unidades ANb(Pe1,Pe2,Pe4) ; PP/EV(Pe4) • Macizo de Garzón: Unidades G/AN(Pe4)1 ; G/ANm(Pe4)1 • Serranía de la Macarena y región suroriental del Nudo de los Pastos: Unidad G/AN(Pe4)2 Entre las fallas Guaicáramo y Otú-Pericos, • Macizos de Santander y la Floresta: Unidades ANb(Pe4,Pz1) ; AN/EV(Pe-Pz1) ; AN/EVbm(Pe-Pz1) ; EV(Pz1)1 • Macizo de Quetame: Unidad EV(Pz1)2 • Borde Oriental de la Cordillera Central: Unidades AN/G(Pe4) ; EV(Pz1)3 ; Entre la Falla Otú-Pericos y la Falla Cauca-Almaguer (Romeral), • Cordillera Central: Unidades G/ANm(Pe-Pz) ; ANm(Pe-Pz2) ; AN(Pe-K) ; ANb(Pz2,Pz3) ; EVb(Pz2,Pz3) ; EVm(Pz2-KT) ; AN/EV(Pz2) ; AN/EV(Pz-TR) ; AN/EVm(Pz-KT) ; AN(Pz-TR) ; E/EAa(KT) ; C/PP(KT) Al occidente de la Falla Romeral, • Suroccidente de la Cordillera Central, Cordillera Occidental: Unidades C/PP/EV(Kt-Pg)1 ; C/PP/EV(Kt-Pg)2 • Serranía del Baudó: Unidad C/PP(Kt-Pg) Entre las fallas Oca y Santa Marta - Bucaramanga • Cinturón de la Sierra Nevada: Unidades G/ANm(Pe4)2 ; AN(Pz) • Cinturón de Sevilla: Unidades AN(Pz3) ; AN(P) • Cinturón de Santa Marta: Unidades AN(Kt,Pg) ; EVb(Kt,Pg) Al norte de la Falla de Oca. • Sector al oriente de la Falla Simarua: Unidades ANm(Pz,Pg) ; PP(Kt) • Sector al occidente de la Falla Simarua: Unidad EVb(Kt-Pg) A continuación, el mapa de I NGEOMINAS con las seis áreas propuestas por Maya Sánchez.
- 254. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 254 Imagen 74. Distribución de las áreas geográficas con rocas metamórficas en Colombia. Autor: Mario Maya Sánchez. INGEOMINAS (2001). Ver detalles del Mapa Metamórfico de Colombia, de Maya, en: https://es.scribd.com/doc/164787592/Mapa-Metamorfico-de- Colombia-INGEOMINAS-2001
- 255. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 255 13.8. COLOMBIA, PAÍS DE HUMEDALES AMENAZADOS Imagen 75: Ciénaga Grande de Santa Marta y Poblado del litoral del delta del río Mira en: imeditores.com (Deltas y Estuarios de Colombia. Banco de Occidente); Charca de Guarinocito por Darío Correa, en: flickr.com Según el Instituto Alexander von Humboldt IAVH en su libro “Colombia Anfibia, país de humedales”, en 20 millones de hectáreas equivalentes a cerca del 17% de nuestra superficie continental, tenemos 31.702 humedales, de los cuales el 48% están en nuestras Orinoquia y Amazonia. Pero estos ecosistemas dinámicos de cuyos elementos fundamentales, el agua y la biota, al estar amenazados por acciones antrópicas y por el cambio climático, han permitido declarar una alerta para protegerlos, ya que cerca del 93% requiere figuras de conservación por ser frágiles cuerpos de agua estratégicos para insectos, batracios y peces, como para aves, reptiles y mamíferos, donde se hace insostenible la creciente presión de uso sobre el patrimonio hídrico; esto como resultado de la expansión urbana, del crecimiento demográfico, de la demanda de agua, de la desecación antrópica y de la contaminación, entre otros: a modo de ejemplo, la propuesta de urbanizar las tierras de la reserva “Thomas van der Hammen”, o la agonía de manglares y la masiva mortandad de peces en la Ciénaga Grande, consecuencia de obras viales del Estado. La Convención de Ramsar (Irán) sobre los humedales de importancia internacional, aprobó el 2 de febrero de 1971 un visionario y estratégico tratado intergubernamental que sirve de marco para la conservación y uso racional de dichos ecosistemas, logrando vincular a casi el 90% de los Estados miembros de las Naciones Unidas, entre ellos Colombia que ingresa en 1998, suscribiendo progresivamente y desde entonces seis humedales de importancia con una superficie de 708.683 hectáreas, y que son: el Sistema Delta estuario del río Magdalena, albufera con 400.000 ha, que es el complejo lagunar más grande de Colombia; el Delta del río Baudó con 8.888 ha y ubicado en el Pacífico colombiano; el Complejo de Humedales Laguna del Otún con 6.579 ha, ubicado en el PNNN; el Sistema Lacustre de Chingaza, con 4.058 ha localizadas en Cundinamarca; la Laguna de La Cocha con 39.000 ha, un santuario ubicado a 2.660 msnm en Nariño; y el Complejo de Humedales de la Estrella Fluvial Inírida con 250.159 ha, de Guainía. Se propone el IAVH consensuar un sistema con cerca de 55 clases diferentes de humedales en Colombia, cantidad que se explica por el relieve cordillerano de nuestro trópico andino con su clima bimodal, la altillanura y la selva amazónica con sus peculiares incidencias atmosféricas, y el régimen climático del Pacífico o las condiciones biogeográficas del Archipiélago, por lo que más allá de los seis emblemáticos ecosistemas húmedos denominados Sitios Ramsar, también habrá que integrar los demás humedales del país a los procesos de Ordenamiento Territorial y Planes de Manejo Ambiental, entre otros instrumentos de planificación donde se define el modelo de ocupación del suelo urbano y rural, no solo reconociéndolos como parte fundamental de los complejos ecosistemas biogeográficos y como espacios estratégicos del territorio, lo que supone emprender un inventario detallado y su caracterización, sino diseñando las acciones para su recuperación y manejo orientadas a resolver los conflictos socioambientales que los afectan y a garantizar su estabilidad ecológica, para asegurar la oferta de bienes y servicios ambientales asociados. Al observar el mapa preliminar de humedales de Colombia del IAVH, aunque por la escala no se visibilizan turberas y otros humedales de páramo y bosques andinos que regulan los caudales de las regiones más pobladas de Colombia y que contribuyen a las dinámicas del clima, sobresalen por su extensión varios reservorios, como marismas y manglares en la costa del Pacífico desde el sur de Tribugá hasta el río Mira, y en especial sobre el delta del Patía donde aparece Tumaco; o ciénagas y madre viejas en corrientes de meandros, como las comprendidas entre el río Meta y el piedemonte de la Cordillera Oriental; o las rondas del río Guaviare y en parte del Vichada e Inírida; además de las vaguadas del Putumayo, Caquetá y Vaupés; y el valle del Atrato aguas abajo de Vigía del Fuerte, y en parte del San Juan; o en regiones como el Magdalena Medio y Bajo y el Bajo Cauca, donde a pesar de ecocidios agroindustriales, mineros, etc., sobresalen, además de la Ciénaga Grande de Santa Marta, La Mojana, la Depresión Momposina y el área del Sinú-San Jorge. [Ref:. La Patria. Manizales, 2016.08.15] 13.9. PARAMOS VITALES PARA LA ECORREGIÓN CAFETERA RESUMEN: El país tiene 36 complejos de páramo, que cubren cerca de 2’906.137 hectáreas, equivalentes al 3 por ciento de la superficie del país, que están en proceso de delimitación, dado que en virtud del fallo de la Corte Constitucional no se puede realizar ningún tipo de actividad extractiva o minera. Colombia, gracias a las tres cordilleras y a sus particularidades edáficas y de biota, no solo tiene el 50% de los páramos existentes en los Andes, sino también los más diversos de la región. En la Ecorregión Cafetera, además de los complejos de páramo del PNN de los Nevados y del sur del complejo Sonsón, aparecen los Complejos del Tatamá y parte sur del complejo del Citará donde se ubica el farallón de Caramanta
- 256. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 256 Imagen 76: Páramos en la Ecorregión Cafetera: IDEAM, e Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt. Colombia es altamente vulnerable alos efectos del cambio climático, cuyos impactos socioambientales y económicos también afectarán a la Ecorregión Cafetera, no solo por la migración en altitud de las zonas de vida alterando la aptitud de los suelos y con ello la estructura de la tenencia de la tierra, sino también por cambios en el balance hídrico y régimen de precipitaciones, y en la frágil estabilidad de comunidades vegetales nativas frente a las variaciones del clima por la fragmentación de los ecosistemas, entre ellos los de montaña que están en peligro y los páramos donde por fortuna la Corte Constitucional ha blindado el subsuelo de los apetitos mineros que acechan. Esta Ecorregión Cafetera con su verde, escarpado y deforestado paisaje tropical enclavado entre las cordilleras y profundos valles de los Andes más septentrionales de América, donde sobresalen los páramos establecidos en ambientes fluviales, glaciares y gravitacionales que se entreveran, ubicados tanto sobre la Cordillera Central en vecindad de las cumbres nevadas del Complejo volcánico Ruiz-Tolima y la Mesa de Herveo a más de 5.000 msnm, como en el continuo de farallones de la Cordillera Occidental ubicado al sur de los Complejos Paramillo y Frontino-Urrao, con sus notables alturas como el Cerro Caramanta del Complejo Citará y el Tatamá del Macizo Tatamá que son sus mayores alturas en jurisdicción del Eje Cafetero. En los Andes sudamericanos, estos y otros páramos se extienden como islas, en ocasiones en medio de paisajes volcánicos, tal cual se observa desde la Depresión de Huancabamba al norte del Perú, hasta la Cordillera de Mérida en Venezuela o la Sierra Nevada de Santa Marta, pasando por las tres cordilleras de Colombia. Si el páramo es un ecosistema tropical de montaña con vegetación achaparrada tipo matorral, que se desarrolla por encima del área del bosque montano y por abajo del sistema nival, aunque también existen en Centro América, Sudamérica, Asia, Oceanía y África, en términos absolutos la mayor extensión paramuna del mundo está en Colombia, aunque solo algunos han escapado a diferentes procesos de alteración y afectación antrópica. Así como hemos visto la migración de los cafetales conforme el clima ha venido cambiando, avanzando 170 m en altitud por cada grado centígrado de incremento en la temperatura, también en el PNNN ya se advierte el calentamiento global con la pérdida de los glaciares: si entre 1979 y 2010 la superficie de los hielos perpetuos en el Complejo Volcánico Ruiz-Tolima ha pasado de 32 o 29 a 12 o 10 kilómetros cuadrados, mucho antes, cuando se funda Manizales (1849), como consecuencia del último pico de una pequeña glaciación ocurrida entre 1550 y 1850, según Antonio Flórez (2002) e Ideam-Unal (1997) los hielos del PNNN sumaban cerca de 93 kilómetros cuadrados, 10% de los cuales cubrían el Cisne y el Quindío. El Tatamá con 4.250 msnm y su ecosistema de páramo y bosques alto-andinos muy húmedos delimitados por los 3.450 m de altitud, y el Caramanta con su cumbre a 3.900 msnm que ubicado al sur de los farallones del Citará igualmente comprende el páramo, no solo marcan el paisaje del norte de Caldas y de Manizales por el poniente, sino que también nutren el drenaje de los ríos San Juan, Atrato, Risaralda y Cauca de esta ecorregión, al albergar varias cuencas de las dos vertientes de la Cordillera Occidental, tanto por el norte de la ecorregión con los ríos Arquía, San Juan Antioqueño , como al sur con los ríos San Rafael, Tatamá, Negro y Mapa. Pero además de ser el de Tatamá un Parque Natural Nacional por fortuna cuasi-inaccesible y casi virgen y desconocido, y el de Caramanta una zona de interés declarada Reserva Forestal Protectora Regional en Antioquia para proteger sus páramos con su particular biota y fauna biodiversa, e importantes especies endémicas, también ambos escenarios al lado del PNNN como singulares medios de regulación hidrológica, suministro de oxígeno y captura de carbono atmosférico, además de ser espacios vitales para varias comunidades vecinas, de territorios colectivos afrodescendientes, resguardos indígenas Embera y poblados de mestizos, son medios estratégicos y fundamentales para la sustentabilidad urbana y rural de la Ecorregión Cafetera, donde vivimos cerca de 2,7 millones de habitantes que ignoramos estas y otras complejas relaciones y dinámicas culturales y ecosistémicas [Ref.: La Patria. Manizales, 2016/03/28.]
- 257. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 257 13.10. CUATRO PNN, PATRIMONIO NATURAL DE LA ECORREGIÓN CAFETERA Imagen 77. Estructura Fisiográfica de la Ecorregión Cafetera. IDEAM. Cuenta este deforestado territorio en su valioso patrimonio natural con cuatro Parques Naturales Nacionales PNN: el de los Nevados, el Tatamá, la Selva de Florencia, y el Santuario de Fauna y Flora Otún-Quimbaya. El Páramo de Tatamá, junto con los páramos del Sol en Frontino y El Duende que hospeda el Cerro Calima, son los únicos tres páramos de Colombia que no han sufrido alteración humana. Esto, a pesar de que según la Ley 99 de 1993, Art.1.N4 “Las zonas de páramos, subpáramos, los nacimientos de agua y las zonas de recarga de acuíferos, serán objeto de protección especial”. Apoyados en la información del Sistema de Parques, veamos dicho valioso y amenazado patrimonio. Primero, por su importancia tenemos el Parque de los Nevados, un ecosistema con volcanes activos que se encumbran hasta 5311 msnm, y una extensión de 583 kilómetros cuadrados, cuyo 80% lo constituye el ecosistema de páramo con sus frailejones, pajonales y humedales, que gracias al “león dormido” con sus inequívocas señales, solamente permite el ingreso por el sector de Brisas hasta el Valle de las Tumbas. Allí, al cuidado de los guías del majestuoso escenario, los visitantes encuentran además del cóndor andino, el periquito de los nevados, el pato andino y varias especies de colibríes: como el chivito de páramo endémico de la región y único en el mundo. Pero en la espesura, hay dantas, venados, tigrillos, pumas y perezosos. Además de multitud de aves, exóticos paisajes y aguas termales, se destacan el “cacho de venado” como planta endémica del superpáramo; los “colchones de agua” en humedales; y la palma de cera del Quindío en los bosques alto andinos o de niebla. Segundo, en el poniente aparece El Tatamá ubicado sobre el parteaguas de la confluencia entre el Pacífico Biogeográfico y el Eje Cafetero, lugar indómito de 519 kilómetros cuadrados visible por el imponente cerro tutelar del mismo nombre a 4200 msnm, dotado de un páramo virgen que ofrece refugio a sus ecosistemas y hábitat de mamíferos de la fauna endémica de los Andes que gozan del beneficio de este territorio preservado. Según Parques Nacionales, Tatamá alberga: en aves, 51 familias, 270 géneros y 402 especies; en mamíferos registrados, 110 especies pertenecientes a 67 géneros; en reptiles con registro, 108 especies, pertenecientes a 51 géneros y 9 familias; y además del anturio negro, 564 especies y morfo-especies de orquídeas, y varias especies arbóreas en peligro de extinción. En tercer lugar, tenemos entre Samaná y Pensilvania lo que describen los expertos como “una mancha de bosque nublado, de colinas ondulantes y vegetación tupida y enmarañada” para referirse al Bosque de Florencia, un frágil relicto de bosque fluvial declarado PNN en 2005, que con 100 kilómetros cuadrados de superficie y altitudes entre 850 y 2400 msnm, sobresale por un endemismo que involucra al 71% de sus especies de ranas, y poseer más de la mitad de estos anfibios registrados en la Cordillera Central. Su mayor amenaza, es la pobreza circundante, que con nuestra indiferencia no hemos resuelto en la región más olvidada de Caldas, donde los campesinos magdalenenses aún esperan la Carretera del Renacimiento entre Sonsón-La Dorada que cruza el Samaná por Puente Linda, en límites de Antioquia y Caldas. Y finalmente el Santuario de Fauna y Flora Otún-Quimbaya, ubicado sobre la vertiente occidental de la Cordillera Central, un área protegida para el departamento de Risaralda con sólo 489 hectáreas declarada PNN en 1996, que se integra al Parque de los Nevados
- 258. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 258 en la cuenta alta del río Otún, donde cerca del 90 % del área resguardada corresponde a bosques naturales; todo esto gracias a la decisión responsable de los pereiranos que los ha llevado a buscar la perpetuación de los servicios ambientales aportados a su ciudad por la cuenca de su río tutelar, dando una lección que podríamos aprender en Manizales para que hagamos lo mismo declarando PNN la Reserva Forestal Protectora de Río Blanco, en lugar de declarar irresponsablemente áreas de expansión urbana los anillo de contención de nuestras reservas protectoras buscando llevar la ciudad hasta su frontera, como si la “jungla de concreto” tuviese la capacidad de amortiguar los severos impactos urbanos sobre los ecosistemas y la estructura ecológica que nos protege del cambio climático. {Ref.: La Patria. Manizales, 2017/08/14} 13.11. MÁS ECOSISTEMAS PARA ENFRENTAR LA CRISIS DEL AGUA RESUMEN: Las transformaciones e interacciones entre el hombre y los recursos naturales no siempre son compatibles con la cultura y el medio ecosistémico; de ahí, los desafíos para lograr la sustentabilidad del deforestado territorio de la Ecorregión Cafetera, que se derivan del examen de los haberes naturales relacionados con el agua, dados la amenaza por el cambio climático y las problemáticas socioambientales de territorio relacionadas con los usos conflictivos del suelo y las presiones sobre la estructura ecológica asociadas a un modelo conflictivo de ocupación del territorio. Imagen 78: Cuenca del Río Chinchiná y Zonas de Reserva Forestal en Colombia: a la Izquierda, se muestran las principales áreas de interés ambiental protegidas en la Cuenca, y a la Derecha, con el numeral 1.2 la Zona de Reserva Forestal Central sobre la Cordillera Central y a la cual pertenecen el PNN de los Nevados y las Reservas Forestales de Río Blanco y Chec. Fuente CORPOCALDAS y UPME La problemática de la Reserva Forestal Protectora de Río Blanco en Manizales, hoy amenazada por un daño severo e irreversible ocasionado al urbanizar su Anillo de contención - acto que va en contra de la recomendación que hace el estudio Articulación de ZFA de Áreas Protegidas - SIDAP Caldas elaborado en 2014 para Corpocaldas por el Grupo Fundación HTM (véase pag 31)-, con el fin de satisfacer apetitos del mercado inmobiliario, y la cual fue objeto de 61 de las 74 ponencias del Cabildo Abierto sobre el POT convocado por el Concejo de la ciudad en Junio de 2017, y de movilizaciones sociales lideradas por colectivos como Subámonos al Bus del POT y Todos Somos Río Blanco, las cuales aún continúan, se constituye en un hecho notable y de actualidad que invita a reflexionar sobre la necesidad de más ecosistemas para mitigar el riesgo frente a la crisis del agua en la región, donde se deben emprender acciones de adaptación al cambio climático para mitigar la pérdida de biodiversidad en el bioma andino colombiano y de suministro de agua en las capitales cafeteras. El Caso Río Blanco La Reserva Forestal Protectora de Río Blanco y Quebrada Olivares con 4.932 hectáreas de extensión de bosque de niebla, ubicada dentro de la gran Cuenca del Río Chinchiná y lugar que provee el 35% del agua de Manizales, hace parte de una de las zonas con mayor biodiversidad del mundo destinada a la conservación de los recursos naturales. Sí como sumideros del CO2, los bosques a través de la fotosíntesis almacenan en madera y en el ecosistema una parte del carbono tomado de la atmósfera, y le devuelven oxígeno haciendo todo lo contrario de “la jungla de concreto”, entonces al haberse sustraído de la gran Reserva Forestal Central de
- 259. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 259 Colombia los predios La Aurora y Betania ubicados en el Anillo de contención de la Reserva Forestal Protectora de Río Blanco en 2013, para ser urbanizados satisfaciendo el interés particular a costa del frágil ecosistema que debe ser protegido y de los servicios que provee, se ha vulnerado no sólo la Constitución Política en su Capítulo 3, el De los derechos colectivos y del ambiente, Artículos 79 y 80, sino también los tres Principios Rectores de la Ley 388 de 1997 o Ley de Desarrollo Territorial, contenidos en su Artículo 2., así como lo dispuesrto en el Decreto 2372 de 2010 relacionado con el Sistema Nacional de Áreas Protegidas al desconocer las Determinantes ambientales, Art. 19 y la Función Amortiguadora, Art. 31. Lo anterior, dado que además de permitirse la socialización de los costos ambientales o perjuicios fruto de la explotación del medio ambiente para facilitar la privatización de beneficios como la obtención de la plusvalía urbana para el urbanizador, la propiedad ya no cumpliría su función ecológica y social al desnaturalizarse el carácter de zona amortiguadora que le demanda la citada reserva, el cual es necesario para proteger el hábitat de especies endémicas, vulnerables y en riesgo de extinción, y dicha fuente primordial de servicios ambientales fundamentales para la ciudad, como lo es el suministro del 35% del agua. Cuando en nombre del “desarrollo” se instrumentaliza la naturaleza permitiendo acciones no sustentables que alteran los ciclos biogenéticos y las cadenas tróficas, el ciudadano y la sociedad se obligan a emprender acciones cívicas para prevenir un ecocidio que surge de llevar la jungla de concreto al anillo de contención, apelando para el efecto al principio de prevalencia soportados en estos elementos: evitar un daño no mitigable y de nivel significativo, que se ocasionaría sobre un bien imprescindible. Un jardín deforestado En este verde y deforestado territorio, mientras el suelo apto para potreros es el 4%, la cobertura en dicho uso alcanza el 49%; y mientras su potencial forestal es el 54%, sólo posee el 19% de su superficie en bosques. Esto significa no sólo una alta fragmentación de los ecosistemas que pone en alto riesgo de pérdida la biodiversidad, sino también deficiencia de bosques en las zonas de recarga como factor de mayor vulnerabilidad a los eventos climáticos extremos. Aunque tanto en el Oriente de Caldas como en el alto San Juan, gracias a la alta precipitación existe un patrimonio hídrico excedentario susceptible de aprovechamientos responsable, se tiene un potencial riesgo para el suministro de agua en el Corredor del Río Cauca y Norte de Tolima asociado al déficit severo de precipitación en temporadas de El Niño y a la limitación por la precariedad de los acuíferos, consecuencia de las rocas impermeables, morfología y deforestación entre Irra y La Pintada. Y en cuanto al sistema subterráneo de toda la ecorregión, sobresalen: 1- las zonas de recarga de los complejos de páramos del PNNN, Tatamá y Caramanta, y la gran cobertura boscosa de bosques alto-andinos en áreas de reserva cordilleranas, en las zonas del Roble y alto del Nudo, y en el bosque de Florencia; y 2- los acuíferos del extenso Valle del Magdalena, de los valles del Risaralda y el río La Vieja alimentado por el Glacis del Quindío, y el de Santágueda. Proyección al Eje Cafetero El cambio climático es el mayor factor de riesgo que compromete además de la biodiversidad global, el suministro de agua en el 63% de las ciudades del planeta, y la seguridad alimentaria según el Consejo Mundial del Agua (2017). En Colombia, con 24 grandes ciudades de las cuales Bogotá representa el 16 % de su población, los costos económicos de la contaminación hídrica ascendieron al 3,5% del PIB, y a un 4,5% si se suma el costo oculto de la mala calidad del agua y de los servicios de saneamiento. De otro lado, con precipitaciones anuales promedio de 1.800 mm y unas 720 mil cuencas hidrográficas, Colombia alcanza una oferta de 7.859 kilómetros cúbicos de agua superficial y subterránea, de los cuales el 25% son las aguas de las escorrentías anuales; pero el país tiene severos problemas de calidad en la mitad de dicho patrimonio, dado el vertimiento de 9 mil toneladas de materia orgánica contaminante por año que llegan a los acuíferos y cuerpos de agua, proveniente del sector agropecuario y residencial, a las que se suman otras sustancias como las 200 toneladas anuales de mercurio proveniente de la actividad minera. Si en toda la Ecorregión, las cuencas más comprometidas son las de los ríos Otún, Quindío, Chinchiná y Combeima, dado que ellas albergan la mayor proporción de los habitantes y del PIB regional, entonces las cuencas abastecedoras de agua de las capitales cafeteras deberían declarase PNN que es la figura que mejor blinda los ecosistemas en Colombia, tal cual lo ha hecho Pereira con el Santuario de Flora y Fauna Otún–Quimbaya, y no otras insuficientes como lo son la de una Reserva Forestal Protectora que es la figura de Río Blanco y de los Bosques de Chec, o un Distrito Regional de Manejo Integrado en el caso de Salento para la cuenca alta del río Quindío no incluida en el PNN de los Nevados. Por su puesto, dicha figura propuesta que ofrece el mayor blindaje, obliga a priorizar la preservación sobre el turismo. Manizales, 24 de Octubre de 2017. Nota: como complemento, véase el Numeral 14.9., y Lecturas complementarias Capítulo 13.12. PLUSVALÍA, DESARROLLO URBANO Y MERCADO RESUMEN: En Manizales se requiere un sistema moderno de cargas y beneficios que permita un desarrollo citadino incluyente, como lo es la recuperación de la plusvalía urbana, ya implementado en Bogotá, Medellín, Cali, Bucaramanga y Pereira. La Ley 9 de 1987 de Reforma Urbana introduce el concepto de la Plusvalía Urbana desarrollado a profundidad en Colombia por el Profesor Lauchlin Currie quien propone captar todas, o gran parte de las ganancias derivadas de la valorización de la tierra urbana, al abrir espacios con mecanismos de planificación y gestión del suelo. Posteriormente, la Constitución Política de 1991, establece que “Las entidades públicas participarán en la plusvalía que genere su acción urbanística y regularán la utilización del suelo y del espacio aéreo urbano en defensa del interés común”; finalmente, la Ley 388 de 1997 define los alcances y procedimientos del cobro de la contribución de la plusvalía urbana
- 260. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 260 Imagen 79: Estructura Ecológica Principal Urbana. POT de Manizales 2015. La ciudad ha evolucionado: el poblado fundacional de 1849 nace como una aldea de tapia pisada, apostada sobre una trama ortogonal; luego, avanza Manizales de forma serpenteante a lado y lado de El Carretero sobre lo alto del ramal cordillerano, al tiempo que enriquece su arquitectura con formas eclécticas entre los años 20 y 30; posteriormente, se consolida como una ciudad con forma de “cometa”, gracias al emplazamiento de barriadas residenciales en tiempos de la naciente sociedad industrial; y hacia los 70, con el advenimiento de la revolución verde cuando el país rural se urbaniza, la ciudad se fragmenta al surgir los guetos que desestructuran el hábitat y se ocupan de forma conflictiva sus frágiles laderas; finalmente ahora, en lugar de densificar el hábitat, por falta de previsiones, los desarrollos urbanísticos van avanzando hacia la periferia, presionando la base ecosistémica que le da soporte a la ciudad. Entre los objetivos fundamentales del POT de Manizales, además de evaluar las condiciones geológicas del entorno de los asentamientos y determinar las medidas para protegerlo, se requiere implementar un sistema moderno de cargas y beneficios que permita un desarrollo citadino incluyente, como lo es la recuperación de la plusvalía urbana por ser una propiedad común que deber servir a la sociedad que la creó, optar por un modelo moderno de estratificación urbana basado en información catastral actualizada y poner al día el catastro de los predios rurales, en lugar de soportarse únicamente en la valorización por ser un instrumento de bajo impacto social que sólo permite dotar sectores urbanos con capacidad de pago, y que facilita la distorsión del mercado con la especulación del suelo. Si se entiende que el beneficio deriva de la asignación de edificabilidad en los suelos y normas que deciden la expansión urbana, y como carga la asignación de obligaciones urbanísticas como el pago de parte de la plusvalía generada de dichas decisiones y no por la cosa propia, otra pudiera ser la suerte de la ciudad, puesto que se podría implementar proyectos que logren redistribuir la inversión en infraestructura social y productiva, y reubicar asentamientos humanos vulnerables localizados en zonas de riesgo no mitigable, para no repetir errores como los de San José y la Alta Suiza, o la presión sobre Monte León y la reserva de Río Blanco resultado de procesos que han dinamizado un modelo de ocupación conflictivo del territorio y viciado los necesarios proyectos de renovación urbana, o la degradación del hábitat consecuencia de un sistema pre-moderno e insuficiente de cargas y beneficios, como lo es la valorización que no permite avanzar en la solución al déficit de equipamientos colectivos y espacios públicos. También el municipio puede actualizar el catastro para fortalecer el impuesto predial y examinar las cuantías que por Ley pueden variar entre el 1 y el 16 por mil, llevando los valores del avalúo catastral a montos más acordes con la realidad socioeconómica de los pobladores para no depender de una estratificación soportada en la ubicación espacial de los moradores, pudiendo así captar recursos que demanda el POT, y en el caso de las áreas rurales actualizar el catastro para emprender inversiones que reduzcan el índice de NBI de 28 mil manizaleños, cuyo valor supera más de tres veces el de la población urbana estimado en 0,9. Sabemos que Manizales, a pesar de contar con un 6% de déficit de vivienda y una cobertura superior al 99% en servicios públicos, requiere desarrollo institucional e instrumentos modernos para la gestión de la plusvalía y del suelo urbano, ya que además de lo señalado, requiere: 1- avanzar con un nuevo modelo urbano más verde y más humano que dinamice el hábitat en las barriadas populares, en lugar de la jungla de concreto que se promueven actuando para el mercado inmobiliario; 2- además de recuperar el centro histórico, resolver un déficit del 30% en espacio público, al contar con menos de 10 metros cuadrados por habitante contra 15 como mínimo según indicadores internacionales; y 3 fortalecer el transporte verde propendiendo por la movilidad autónoma y de medios colectivos, ya que el uso de la motocicleta y del automóvil aumenta anualmente 11%, mientras el crecimiento demográfico anual en la ciudad solo alcanza el 0,4%. [Ref.: La Patria. Manizales, 2016.09.25]
- 261. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 261 13.13. HIDRO-ITUANGO: UNA LECTURA A LA CRISIS Imagen 80. Hidroituango y parte de las aguas del río Cauca / Colprensa. In: www.lafm.com.co RESUMEN: La vulnerabilidad de Hidroituango, se relaciona con su escala y clase de megaobra, y con la complejidad del medio geológico en el cual se emplaza. El cañón del Cauca como estructura tectónica del trópico andino, tiene una doble condición a resolver, que lo hace vulnerable a las nuevas dinámicas del agua, impacto de la presa y modelados subterráneos a gran escala: el fracturamiento y fallamiento preexistente de las rocas, y la compleja litología y suelos en laderas de alta pendiente, condicionado la estabilidad de los macizos sometidos a cambios por cargas, flujos de agua, variaciones piezométricas y pérdida de confinamiento, que modifican el estado de esfuerzos, lo que actúa como factor contribuyente del riesgo, frente al frágil equilibrio de las estructuras litológicas, micro fallas potencialmente activas y laderas altamente susceptibles al deslizamiento. ¿Habrá pasado factura la naturaleza al actual modelo de desarrollopor la hidroeléctrica de Pescadero-Ituango?, esto, dados los pasivos ambientales del mayor proyecto de generación en la historia del país, con el cual se incorporan 2,4 millones de kilovatios que aportarían 4 puntos al PIB, y cuya energía- salvo las consideraciones pertinentes de Gabriel Poveda Ramos invitando a transformar los minerales de nuestro subsuelo para justificarla-, se exportaría. Lo anterior, cuando esta obra concebida en 1960/70, estudiada en 1980/90, e iniciada en 2010, al represar el río Cauca con un enrocado y núcleo de arcilla de 225 m de altura, y conformar un embalse de 79 km de largo y 3800 hectáreas de superficie, además de sus enormes impactos socioambientales, incorpora una amenaza para poblaciones ubicadas aguas abajo, quienes han estado en vilo tras un fallo en el túnel de desvío, ocurrido cuando está a punto de culminar la presa. La emergencia derivada del fallo en una obra subterránea vital para dicho proyecto, bajo el presupuesto de que los túneles alternos se sellaron acorde a un programa preestablecido y adecuado, son la consecuencia de dos factores determinantes: de un lado, la incertidumbre consustancial propia de las grandes obras subterráneas, para las cuales los métodos de diseño, procesos constructivos, y planeacióntécnica y financiera, no pueden ser convencionales, tal cual lo enseña el método observacional propuesto por Karl Terzaghi (1945-48) y desarrollado por Ralph B. Peck (1967-69), justo para tales obras; y del otro, las consecuencias de un modelo de desarrollo extractivista que explota el medio ambiente, pensado para el crecimiento económico y no para el desarrollo, ya que al instrumentalizar la naturaleza e incorporar grandes riesgos, olvida que también somos parte de ella. Sobre lo primero, tal cual lo hemos aprendido con los múltiples casos que agobian nuestra ingeniería, mientras la incertidumbre en la estabilidad de una estructura superficial de concreto como lo es un edificio como el Space o el puente de Chirajara, varía entre el 4 y 6 porciento gracias al conocimiento previo que tiene el calculista de la geometría, resistencia y comportamiento predecible de los elementos estructurales; contrariamente, en las obras subterráneas, como lo son los túneles y las cimentaciones que soportan grandes cargas, caso Hidroituango y Aerocafé, la incertidumbre ocasionada por las variaciones erráticas y aleatorias de los macizos rocosos, llega al 30 porciento en condiciones normales, e incluso a valores del 50 porciento en el complejo medio tropical andino. Y sobre lo segundo, porque a diferencia de una hidroeléctrica a filo de agua, o de una planta en una corriente menor alimentada por medianos embalses concebidos para generar beneficios locales significativos directos, apalancando proyectos de transformación de la riqueza y un uso del agua para resolver problemas ambientales y generar empleo, por ejemplo a través del control de inundaciones, de sistemas de riegos y del fortalecimiento del turismo; contrariamente, las grandes represas como Asuán en el Nilo e Itaipú en el Paraná, han dejado significativas lecciones: si no se conciben para usos múltiples, ni se contemplan los derechos bioculturales, sólo propician enclaves económicos que desestructuran territorios, al producir el desarraigo borrando de tajo la cultura de las comunidades desplazadas y excluir de sus beneficios a los pobladores; y al modificar de forma irreversible el curso natural en grandes ríos y el
- 262. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 262 microclima, afectando las dinámicas de especies de peces y aves que los remontan, y sepultando la flora y la fauna en extensiones considerables. Finalmente, del examen de esta grave crisis, además de las anteriores reflexiones extraídas de sus crudas enseñanzas y en lugar de satanizar la ingeniería colombiana, quisiera rescatar dos asuntos aleccionadores: primero, la responsabilidad de la evacuación preventiva y oportuna del escenario potencialmente comprometido ocupado por 120 mil habitantes, para prevenir un eventual desastre aguas abajo del proyecto: recuérdese que en Armero (1985), a pesar de conocerse previamente el riesgo, por la carencia de un desarrollo institucional en la materia, no se previno un desastre ya anunciado; y segundo, reconocer el sentido ético que subyace en la valerosa decisión de asumir las cuantiosas pérdidas económicas, al desviar el flujo de agua que se represaba hacia la casa de máquinas, para prevenir el daño del embalse tras un colapso de la presa. [Ref.: La Patria. Manizales, 2018/05/21] … Lecturas complementarias Esfuerzos en el Suelo. Estructura del suelo y esfuerzos, Pruebas comunes de esfuerzo-deformación, esfuerzos geostáticos, Esfuerzos producidos por cargas aplicadas al suelo, Diagrama de influencia; Bulbos de esfuerzo; Consolidación y asentamientos. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/3375/cap10.pdf Eje Cafetero y Transporte Intermodal El Eje Cafetero, gracias a su ubicación en el centro-occidente de Colombia presenta una posición estratégica para implementar el sistema intermodal de carga que requiere la Región Andina, para la competitividad del país: la clave de este sistema, estaría en articular el sistema ferroviario y la hidrovía del Magdalena mediante el Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41, y en extender el Corredor férreo el Cauca, hasta el Altiplano, y desde Buenaventura hasta Urabá, apalancando el desarrollo ferroviario en la locomotora del carbón andino. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/56969/ejecafeteroytransporteintermodal.pdf Crisis y Opciones en el Río Grande de Colombia. Siendo el Magdalena nuestra principal arteria fluvial y el más emblemático río del país, dada su complejidad ecológica, habrá que tomar las previsiones en cada zona: en el ecosistema costero, el impacto de la turbidez sobre los corales, mitigando el efecto de aguas turbias con el nuevo canal del Dique; en la cuenca baja el perjuicio de desligar el canal navegable de los complejos de ciénagas, cerrando caños para el desarrollo de obras y expansión de cultivos y hatos; en el Magdalena Centro y Medio la importancia de un dragado como obra pública para prevenir el sistema de peajes; y en la cuenca alta, propiciar la extensión de la hidrovía para incorporar el Tolima Grande a los beneficios de la navegación. Súmese a lo anterior, el control de la contaminación y de la deforestación en todas sus formas. Ver en: https://www.youtube.com/watch?v=AbAflMGRk-I Vías lentas en el corazón del Paisaje Cultural Cafetero. El Plan de Acción Inmediata para la Cuenca del San Francisco, es una estrategia de los actores sociales comprometidos con la construcción sostenible de su territorio, donde la estrategia parte de implementar el "bioturismo" y hacer de la carretera de Marsella la primera "vía lenta" de Colombia. La vía lenta propuesta por los marselleses en el marco del Paisaje Cultural Cafetero, fortalece la oferta local de bienes culturales y servicios ambientales de las comunidades rurales de Marsella. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/8774/gonzaloduqueescobar.201180.pdf Planteamiento y solución a un problema topográfico: problema “ALEPH”. Como darle coordenadas a un punto inaccesible, a partir de los ángulos de inclinación observados con teodolito desde tres placas topográficas - definidas en R3- no intervisibles. Ver en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/3227/aleph_gde.pdf *** ENLACES SOBRE LOGÍSTICA Y TRANSPORTE Aerocafé en tiempos de pandemia. Conectividad Regional y Ciudad Región del Eje Cafetero. Corredor Bimodal Cafetero. CTS, Economía y Territorio. ¿Cuál es el mejor sistema de transporte para Colombia? Desde los Andes al Orinoco y al Amazonas. Economía colombiana: crisis y retos. Eje Cafetero y Transporte Intermodal. Ferrocarril Interoceánico Verde para Colombia. Ferrocarril Cafetero: un tren andino. Ferrocarriles: integración y progreso para Colombia. Fundamentos de Economía y Transportes. Logística del transporte para la RAP del Eje Cafetero. Movilidad y modelo urbano. Navegando el Río Grande de la Magdalena. Pacífico biogeográfico y geoestratégico colombiano. ¿Para dónde va el Magdalena? Planificación estratégica para la movilidad. Sistema Ferroviario para la Región Andina de Colombia. Un canal bioceánico por el Chocó biogeográfico. Un contexto para el puerto de aguas profundas en Tribugá, Colombia. Un TIM verde para el POT. Urabá frente a los mares de Colombia. Yuma, el río de Colombia impactando el territorio. …
- 263. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 263 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017) MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Gonzalo Duque-Escobar MANIZALES, 2020 ANEXOS Anexo 1: Geomecánica. . Anexo 2: Geotecnia para el trópico andino. . Anexo 3: Fisiografía y Geodinámica de los Andes de Colombia. Anexo 4: Riesgo sísmico: los terremotos Anexo 5: Eje Cafetero: cambio climático y vulnerabilidad territorial . Anexo 6: El desastre de Armero por la erupción del Ruiz .Anexo 7: Riesgo en zonas de montaña por laderas inestables y amenaza volcánica. .Anexo 8: Gestión del riesgo natural y el caso de Colombia . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: El futuro de la ciudad . Anexo 11: Newton: de Grecia al Renacimiento. . Anexo 12: Albert Einstein en los cien años de la TGR. Anexo 13: La Cosmología de Stephen Hawking. Anexo 14: Cultura y Astronomía (CyA) Anexo 15: Astrofísica y Estrellas Anexo 16: El camino a las estrellas. Anexo 17: Mecánica planetaria. Anexo 18: Tiempo y Calendarios. Anexo 19: La Luna . Anexo 20 Guía astronómica Anexo 21: Pacífico biogeográfico y geoestratégico . Anexo 22: Navegando el Río Grande de la Magdalena Anexo 23: Crisis y opciones en el Río Grande de Colombia. Anexo 24: El Río Cauca en el desarrollo de la región . Anexo 25: Introducción a la teoría económica . Anexo 26: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. . Anexo 27: Colombia tropical, ¿y el agua qué? . Anexo 28: Eje Cafetero: construcción social e histórica del territorio . Anexo 29: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 30: Preservación Ambiental e Hídrica y PCCC. Anexo 31: Plusvalía urbana para viabilizar el POT Anexo 32: Economía colombiana: crisis y retos. Anexo 33: La economía en la era del conocimiento. Anexo 34: El territorio caldense: ¿un constructo cultural? . Anexo 35: Colombia intermodal: hidrovías y trenes . Anexo 36: Fundamentos de economía y transportes. Anexo 37: Colombia intermodal: hidrovías y trenes Anexo 38: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 39: Textos “verdes” Anexo 40: Videos del autor. HOME: Manual de geología para ingenieros CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología. A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. …
- 264. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 264 Serranía de Perijá, Zulia, Venezuela. Aldeaeducativa.com MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS Cap 14 MONTAÑAS Y TEORIAS OROGENICAS GONZALO DUQUE ESCOBAR A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años. Montaña es la elevación o grupo elevaciones originadas por fuerzas endógenas (orogénesis) y modeladas y divididas por fuerzas exógenas. 14.1. TIPOS BASICOS DE MONTAÑAS 14.1.1 Según su altura. Se distingue entre montañas medias, de formas generalmente redondeadas a consecuencia de diferencias de alturaescasas, ymontañas altas, deformas agudasy pendientesabruptas, consecuenciadeuna erosiónintensa determinada por el carácter enérgico del relieve (los Alpes). 14.1.2 Según su forma y extensión. Se distinguen montañas en cadena (cordillera, cadenas montañosas), con una serie de cadenas paralelas alargadas, y montañas-macizos, en las que la extensión es, más o menos, igual en todas las direcciones. 14.1.3 Según su origen. Se distinguen montañas volcánicas, surgidas por la actividad volcánica, y montañas tectónicas, que, a su vez, pueden ser plegadas (en ellas los pliegues determinan aún las formas y el agrupamiento de las cadenas), falladas o fracturadas (en ellas las fracturas y fallas son las que determinan los rasgos esenciales de la estructura) y plegado-fracturadas (los plegamientos están entremezclados en fallas). Algunos montes se formaron por la confluencia de placas tectónicas en desplazamiento y la afluencia de las rocas en sus límites. En este proceso las rocas sedimentarias originarias del fondo oceánico se elevan y forman mesetas intermontañas donde enormes capas horizontales son levantadas, como el Tíbet en el Himalaya a 4200 metros de altitud o la meseta de Colorado en el Gran Cañón a 1600 metros de altura. También forman montañas plegadas, cuando el empuje contra escudos supone el plegamiento de depósitos geosinclinales con espesores de 10 Km., ejemplo Andes, Alpes, Himalaya y Rocallosas. Otras montañas pueden alzarse por fractura; tales son las montañas de bloque como las de Ruwenzori entre Uganda y Zaire. Un tercer tipo de montes puede formarse como resultado de la actividad volcánica y ello puede ocurrir en regiones de plegamiento orogénico activo como a lo largo de la costa Pacífico donde están los volcanes Santa Helena(USA), Ruiz (Col.) y Misti (Per.). Hay otro tipo fundamental de montaña, la que nace empujada hacia arriba por una intrusión magmática o de un diapiro salino bajo la superficie. 14.2. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN DE LAS MONTAÑAS Una clasificación sintética de los tipos de montaña se presenta aún como una empresa muy difícil y aventurada, pues los criterios de clasificación son muy numerosos. Se puede adoptar la forma de conjunto, la dirección, la altitud, la antigüedad de la fase tectónica principal
- 265. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 265 o del último levantamiento, las disposiciones estructurales, las redes hidrográficas, los paisajes, etc. Los aspectos, volumen topográfico, aspectos morfoclimáticos y arreglos morfoestructurales, facilitan ésta clasificación. Figura 86. Tipos de montañas según su origen 1. Meseta, 2. Plegada*, 3. Arqueada*, 4. En bloques fallados*, 5. Volcánicas, 6. Compleja. (* Antes de la erosión). 14.2.1 Volumen topográfico. La importancia del volumen montañoso varía entre límites muy altos, pues existen montañas sencillas de algunos km. cúbicos, con una sola cumbre o restringidas cimas agrupadas. Es el caso de volcanes erguidos en islas aisladas en las extensiones oceánicas o sobre tierra (el Vesubio por ejemplo), o de las estribaciones separadas de las cordilleras plegadas. Los macizos montañosos adoptan muy a menudo la forma de un arco en media luna (Jura, Himalaya), doble forma de "S" (Alpes, Andes), a veces muy poco pronunciada (Urales), otras incluso exagerada (Cárpatos). Pero también existen montañas de forma rectangular (Harz, Tian Chang), o de bordes rígidos (Vosgos, Sierra de Córdoba en Argentina), explicados a menudo por fallas limitadas que enmarcan el levantamiento. Las formas circulares son excepcionales o están mal delimitadas (Macizo Central Francés). La dirección de conjunto de los macizos montañosos es muy variada. Se observa sin embargo un predominio de las direcciones submeridianas sobre el continente americano y en el litoral oeste del Pacífico, y de las direcciones Este Oeste en Eurasia. Actualmente se considera que la dirección de conjunto de los volúmenes montañosos es el resultado del dibujo y del movimiento de las placas siálicas, sin que por esto el problema haya quedado resuelto. La altitud de los volúmenes montañosos depende de la amplitud del levantamiento más reciente y de la degradación experimentada por las cumbres, pues dadas ambas, proviene un cierto ajuste isostático, siendo normal que las cumbres más altas correspondan a los levantamientos más recientes (Everest, Mont Blanc). También las altitudes más pronunciadas se sitúan en los trópicos pues posiblemente se ha dado una migración de las orogenias hacia el Ecuador. La aireación del volumen montañoso está conectada con la importancia de los puertos (divisorias de aguas) y de los valles, pues los primeros suelen coincidir con fallas o fosas tectónicas transversales, descensos de ejes de pliegues o ensilladuras. Ni la altitud ni el número de puertos guardan relación directa alguna con el volumen montañoso. Los valles cortan más o menos de manera densa y profunda el volumen montañoso donde los valles longitudinales se prolongan paralelos a los ejes de las cordilleras por facilidades estructurales como fajas de rocas blandas, sinclinales, fosas, líneas de falla o de cabalgamiento. 14.2.2. Aspectos morfoclimáticos. Las cordilleras de montañas llevan en su relieve la marca profunda de los sistemas de erosión que las atacan. Estos dependen esencialmente del clima el que a su vez viene determinado por el relieve actual y la latitud. El relieve actual, que provoca un descenso de la temperatura, de un grado por 180 metros de altitud, supone violentos contrastes térmicos, fuertes vientos y un gran aumento de la pluviosidad. Las condiciones climáticas locales varían según la orientación de las vertientes (a barlovento o a sotavento, solana o umbría) y la altitud (frío más o menos vivo, zona de pluviosidad o de nubosidad máxima). La latitud, como para el resto del globo. El límite de las nieves perpetuas, función del régimen de las temperaturas y del de las precipitaciones, asciende desde el ecuador a los trópicos (5000 m), después desciende en las zonas templadas (de 2500 a 3100 en los Alpes) y en las zonas frías (600 m a 70 N). Cabe pues concebir una clasificación de las montañas según su situación en tal o cual zona climática, teniendo en cuenta por supuesto la acción de los paleoclimas del cuaternario. Son ellas montañas tipo templado (Vosgos y Jura, en Francia), montañas tipo polar (Antártida y Groenlandia), montañas tipo escandinavo (Escocia, Escandinavia, Labrador), montañas tipo alto alpino (Alpes e Himalaya), montañas semiárido (Sahara, Arabia), montaña tipo tropical (Macizo Brasileño).
- 266. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 266 14.2.3 Arreglos morfoestructurales. La clasificación morfoestructural aunque es la más interesante de todas, tropieza con numerosas dificultades como lo precario de los conocimientos actuales, la complejidad de los conjuntos montañosos que jamás son homogéneos en grandes extensiones y el criterio clasificador que integre elementos estructurales y morfológicos. Los tipos regionales se han propuesto principalmente, bajo consideraciones estructurales. Aquí existirían en espacios del orden de las decenas de km: 1º desniveles principales que reproducen directamente las últimas deformaciones tectónicas, donde las cumbres corresponden a los puntos más elevados y las depresiones a los puntos más bajos. 2º Desniveles principales que se deben a la resistencia desigual de las rocas, donde los puntos altos corresponden a las capas más duras y los bajos a las más blandas. 3º Desniveles principales que se sitúan entre crestas y depresiones, donde la red hidrográfica que se desarrolla sobre un material rocoso relativamente homogéneo es la que crea por sí misma la organización del relieve. Los tipos planetarios se han propuesto a nivel continental como morfoestructuras del orden de los cientos y miles de km.. Son las mismas cordilleras que se describirán adelante cuyos criterios no pueden ser los mismos utilizados en los tipos regionales pues se distinguen porque aquí se ponen en evidencia los grandes dominios estructurales que dividen el planeta. 14.3. TIPOS DE CORDILLERAS O PLEGAMIENTOS Se pueden distinguir cuatro tipos principales de cordilleras, cuyo origen e instauración derivan de procesos distintos: 14.3.1 Cordilleras intracontinentales o intracratónicas. Se desarrollan en partes ya consolidadas de la corteza terrestre y no en los fondos oceánicos. Se caracterizan por una tectónica de fondo y otra de recubrimiento que afecta a una cobertura poco diferente de la de las cuencas sedimentarias vecinas. Ejemplo los Pirineos y Urales, en donde predomina la tectónica de fondo o Provenza y Jura donde es la tectónica de cubierta. 14.3.2 Dorsales medio-oceánicas. Comprenden una "provincia de cresta" de aproximadamente 10 Km. de ancho, cuyo eje lo ocupa una fosa o rift de una profundidad a veces de 3 Km. Figura 87. Magnetismo fósil en el fondo oceánico. Se muestran los grandes períodos del paleomagmetismo pliocuaternario a uno y otro lado de la cadena del Pacífico Oriental, registrados en la magnetita de los basaltos oceánicos. En A se muestra la coincidencia entre los perfiles de anomalías geomagnéticas observado y calculado; en B, la expansión del fondo oceánico e inversiones geomagnéticas. Tomado de ¿Qué es la Tierra? Takeuchi y otros.
- 267. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 267 En ocasiones las dorsales son el resultado de la consolidación del basalto suboceánico y están en el origen de la expansión del fondo de los océanos. 14.3.3 Cordilleras geosinclinales o intracratónicas (tipo alpino). Caracterizadas por flysch, ofiolitos y mantos de corrimiento. Los arcos insulares (Japón, Islas de la Sonda) comprendidos entre un cratón y una placa pueden ser asignados a éste tipo). 14.3.4 Cordilleras liminares o pericratónicas (tipo andino). Desprovistas de flyschs, ofiolitas y mantos de corrimiento, pero donde el vulcanismo es activo. La unión de las dos cordilleras liminares no puede dar en ningún caso una cordillera geosinclinal. Figura 88. Colisión entre placa continental y placa oceánica. El esquema ilustra la causa de la elevación de los geosinclinales desde la fase de acumulación (A), pasando por la de plegamiento (B) y erosión (C), hasta, la elevación por ajuste isostático (D). Tomado de ¿Qué es la Tierra?, Takeuchi y otros. 14.4. GEODINAMICA Es el estudio del conjunto de procesos que modelan y alteran la estructura de la corteza, donde se incluyen las fuerzas externas que actúan hacia abajo desde la biosfera y las internas que actúan hacia arriba y desde el interior del planeta. La geodinámica interna estudia pliegues, fallas, etc. y la externa el modelado del paisaje debido al viento, agua, hielo, etc. El planeta está sometido aun procesodegradación continua, dondeintervienenfuerzasdedegradación quetratan de nivelar los continentes, asociadas a la meteorización, la erosión y los movimientos masales, y fuerzas de agradación opuestas a las anteriores, que tratan de reconstruir el relieve, como son el vulcanismo y el diastrofismo. Ver capítulo 8, numeral 8.1: Procesos externos. Las fuerzas endógenas son sistemáticas y las exógenas son aleatorias o estocásticas. Las fuerzas endógenas se asocian a movimientos epirogenéticos (de ascenso y descenso) y orogenéticos (horizontales o verticales) de la corteza. Al examinar los problemas que conciernen a la corteza y a la superficie del globo parece que el núcleo no interviene en la orogénesis. Los principales problemas están relacionados con el estado térmico de la corteza (el problema del gradiente geotérmico), los antecedentes del vulcanismo (el carácter constructivo del relieve), los antecedentes de la sismología (los terremotos acompañan a la orogénesis), las anomalías magnéticas (las perturbaciones magnéticas pueden preceder los sismos y obedecer a desplazamientos de magma), el paleomagnetismo (la alternancia de períodos de polaridad normal e inversa en las rocas de los fondos oceánicos), los sondeos oceánicos (los sedimentos marinos muestran antigüedad creciente conforme nos alejamos de las dorsales) y la isostasia (los continentes siálicos penetran tanto más el Sima cuanto más se elevan). 14.4.1 Formas del movimiento de la corteza. Las tres grandes formas del movimiento de la corteza son dictiogénesis, epirogénesis y orogénesis:
- 268. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 268 - Dictiogénesis. Movimiento que genera grandes abombamientos, arqueamientos, plegamientos y umbrales sin cambiar la estructura de las rocas. - Epirogénesis. Movimiento causa de regresiones y transgresiones marinas, de formación de umbrales y depresiones (geoanticlinales, y geosinclinales) como espacios de erosión y sedimentación. Son movimientos lentos de ascenso y descenso de la corteza a nivel macro pero sin perturbación ni fracturamiento de estratos. - Orogénesis. Movimientos tectónicos que forman montañas y en general los relieves de la corteza. Se originan en varios estadios y se acompañandeciclosmagmáticos. En laactualidadel mecanismo orogénicocasi únicamenteaceptado es el delatectónicaglobal otectónica de placas, aunque existen y han existido otras teorías de las que algunas cuentan con defensores. 14.4.2 Estadios de la orogénesis. Los estadios de la orogenia son cinco a saber: - Geosinclinal. Deposición de espesas capas de sedimentos en los geosinclinales lábiles y hundidos. - Altorógeno (paroxismal). En lo profundo de los geosinclinales, y unidos al estrechamiento del espacio, tienen lugar movimientos en los que las capas se pliegan y fracturan. - Flysch (calizas arenosas o amargosas). Las montañas aparecen en la superficie como grupos aislados y el flysch, traído de la superficie, se deposita en el fondo marino. - Posorogénico. Los orógenosformadosenlos dosprimeros estadios sonpresionados a partir del subsueloplástico yselevantan formando montañas. - Estadio de las molasas (areniscas de cemento calcáreo). Comienzo de la erosión intensa, así el material erosionado es depositado en las depresiones situadas delante de las cordilleras. Es importante conocer los cimientos de las montañas, es decir, los geosinclinales y su evolución. La palabra geosinclinal tiene un origen que sebasa endosconstataciones, el extraordinarioespesor delos sedimentosdepositados enciertospuntosdel globo(13Km. enlosApalaches y 20 Km. en las Montañas Rocosas), durante un período relativamente corto de tiempo (algunas decenas de millones de años), y después la desigualdad de espesor de los depósitos correspondientes a la misma duración en regiones vecinas, relación comprendida entre 1/2 y 1/100 (y que entre los Apalaches y la cuenca del Mississippi es 1/10). Para explicar estos dos fenómenos se supone que el fondo de la depresión donde se efectúa el depósito penetra progresivamente en el magma bajo el peso de los sedimentos, formando una extensa cubeta o sinclinal de Sial dentro del Sima. Cálculos precisos han mostrado que el peso de los sedimentos era por sí sólo insuficiente para explicar éste hundimiento progresivo, llamado también subsidencia. Hundimiento que se ve favorecido por causas que provienen de la orogénesis, compresión lateral o succión del Sial mediante movimientos de convección del magma según se mostrará en los estadios y ciclos siguientes. Los sedimentos del geosinclinal son de facies profunda o batial. Esta opinión ha sido combatida ulteriormente ya que el flysch, que se halla presente en todos los geosinclinales, es el resultado de una sucesión de lechos de esquistos finos y de sedimentos más groseros y mal calibrados (areniscas, conglomerados), que se repiten rítmicamente en un espesor considerable. Cabría pensar pues, que el depósito se efectúo cerca de las orillas en un mar poco profundo (facies nerítica). Pero ni las causas de la ritmicidad (hundimiento por tirones, variaciones climáticas, corrientes de turbidez), ni la profundidad del depósito, son conocidas actualmente con certeza. Tampoco conviene perder de vista que existe un magmatismo geosinclinal y una noción de metamorfismo que los acompaña, y menos convieneperder devista que la noción de geosinclinal esinseparable deladeorogénesis. En un planomásgeneral, dondeexistencordilleras no geosinclinales, también se presentarán dichos fenómenos, como se ilustra con los ciclos magmáticos que acompañan los estadios de la orogenia. 14.4.3 Ciclos magmáticos. Los estadios de la orogénesis se acompañan de ciclos magmáticos que son cinco, a saber: - Inicial. Magmas básicos son movilizados durante el período geosinclinal. - Sinorógeno. Transformación de magmas graníticos en gneises durante el plegamiento. - Tardiorógeno. Presencia de magmas ácidos que ascienden al final del plegamiento. - Subsecuente. Magmas intermedios son movilizados al final del plegamiento. - Final. Magmas básicos cerrando el ciclo magmático.
- 269. U.N- de Colombia MANUALGEO: Obra completa 269 14.5. CAUSAS DE LAS FUERZAS ENDOGENAS DE LA OROGENIA Las teorías relevantes en la orogenia son: contracción termal, corrientes de convección, deriva continental y tectónica de placas. 14.5.1 Contracción termal. La pérdida de energía de acreción de la Tierra (enfriamiento) ocasiona la disminución de su volumen y el encogimiento consecuente de la corteza. El enfriamiento no se da en el núcleo, tampoco en la corteza, ocurre fundamentalmente en la zona de desorden atómico del manto. En contra de la teoría se discute la no distribución de las cordilleras en arcos de círculos máximos y de manera más regular, según los criterios de uniformidad con los cuales se pierde el calor es un modelo de capas esféricas concéntricas. 14.5.2 Corrientes de convección. Las corrientes de convección someten al manto a un flujo plástico entre el núcleo caliente y la corteza fría; la velocidad del flujo es de 12 cm por año. Las corrientes emergen por las dorsales, se desplazan horizontalmente arrastrando las placas tectónicas para sumergirse por las zonas de subducción. En las zonas de subducción se arrastran materiales y se forma geosinclinales; aquellos ocasionan un freno local de las corrientes de convección y como consecuencia los materiales que se fusionan generan las montañas. Se discute en contra de la teoría el que el manto tenga zonas de discontinuidad. 14.5.3 Deriva continental (Wegener 1912). Supone la existencia de un sólo continente Pangea, que se subdivide en dos grandes continentes Laurasia al norte y Gondwana al sur; pero ellos se subdividen en otros. Los continentes por menos pesados (SIAL) flotan sobre el SIMA. África y América se separan para dar origen al Atlántico mientras el Pacífico, el más primitivo de los océanos, perdió espacio; también de África se desprendieron la India anterior y la Antártica, mientras que América se separó del bloque Euroasiático; la deriva empezó hace 150 millones de años (Mesozoico) fue intensa hace 50 millones de años (Cenozoico) y sólo en el pleistoceno tomó el pla