Resumen

Una erupción volcánica es un espectáculo poco frecuente, por lo que cuando ocurre llaman la atención en todo el mundo por su indescriptible belleza y por la serie de desastres que provoca a su alrededor, los cuales van desde la pérdida de vidas humanas, hasta la desaparición completa de ciudades, como fue el caso de Pompeya, en Italia o Chaitén, en Chile.

Entre las causas que pueden provocar la pérdida de vidas se encuentran: las lesiones ocasionadas por los escombros, de aquellas estructuras derrumbadas por las ondas sísmicas del volcán, las quemaduras por los flujos de lava o simplemente por la contaminación generada por los gases expulsados al medio ambiente, los cuales dependiendo de su composición química, pueden llegar a ser más o menos tóxicos.

Es por lo anterior y con un poco de ayuda de la industria cinematográfica, que un volcán activo es considerado un símbolo de destrucción. Pero todo en la vida tiene su lado positivo y la actividad volcánica no es la excepción.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

Los volcanes son reconocidos por su poder de destrucción, el primer pensamiento que la mayoría tiene en mente al oír hablar de ellos, es la de un volcán haciendo erupción, donde la lava expulsada avanza lentamente provocando incendios y destruyendo todo a su paso.

En realidad hay pocos fenómenos de la naturaleza, que tienen esa capacidad de destrucción y que pueden dejar una gran secuela en la memoria de la humanidad. Son precisamente esas memorias las que han generado esa mala fama, ya que se piensa que solo pueden ocasionar tragedias. Sin embargo, no es así.

A pesar de su poder destructivo, las erupciones volcánicas traen consigo una serie de beneficios, que desafortunadamente muy pocos conocen, a pesar de estar presentes de manera cotidiana en nuestras vidas.

Antecedentes

Los Volcanes

Un volcán es una formación geológica que consiste en una fisura en la corteza terrestre sobre la que se acumula un cono de materia volcánica, en la cima hay una chimenea cóncava llamada cráter.

Los volcanes adquieren su forma cónica por la acumulación de materia fundida y sólida que fluye o es expelida a través de la chimenea desde el interior de la Tierra, se trata de un conducto que establece comunicación directa entre la superficie terrestre y los niveles profundos de la corteza terrestre y que cada cierto periodo de tiempo, expulsan magma en forma de lava, ceniza volcánica y gases.

En pocas palabras, los volcanes son aberturas en la corteza terrestre por medio de las cuales el magma que proviene desde el manto terrestre fluye hacia la superficie.

Erupción volcánica

Las erupciones se producen por el aumento de la temperatura que sufre el magma al interior del manto terrestre, en donde alcanza altas presiones y cuando este llegan a vencer la resistencia que lo contiene, se escapa violentamente dando lugar a una explosión o emanación de lava hirviendo.

Puede parecer que las erupciones volcánicas no cumplen ningún propósito más allá que el de destruir todo a su paso. Sin embargo, la actividad volcánica a pesar de sus riesgos trae consigo una serie de beneficios dignos a ser considerados.

En primer término se encuentran las relacionadas con la naturaleza misma. Las erupciones son una de las maneras en la que el núcleo de la tierra libera presión; además el magma expulsado ha contribuido a la generación de nuevas tierras y a la formación de muchas islas que existen en la actualidad, como es el caso de Hawaii.

El vulcanismo ha brindado beneficios a los seres humanos desde tiempos prehistóricos, los primeros fueron a través de la creación de utensilios como hachas y puntas de lanza a partir de las rocas volcánicas y posteriormente de los metales contenidos en ellas.

Hoy en día se utilizan materiales de origen volcánico para confeccionar una gran variedad de productos, objetos e instrumentos, entre ellos se pueden mencionar la producción de componentes para aparatos tecnológicos, la creación y obtención de productos de limpieza, así como su uso de manera constante ámbito de la construcción.

“Para efectos de nuestro proyecto de investigación, mencionaremos algunos de los beneficios que son más relevantes y aquellos que se encuentran de manera cotidiana en nuestro día a día”.

 El enriquecimiento del suelo

Las erupciones volcánicas producen la dispersión de cenizas sobre amplias zonas alrededor del sitio de la erupción, y dependiendo de la composición química del magma, estas cenizas pueden contener grandes cantidades de minerales, dentro de los que destacan el hierro, magnesio y potasio.

Estas cenizas fertilizan el suelo, ya que los minerales que contienen se descomponen con el paso del tiempo, proporcionando ricos nutrientes a las plantas, dando así como resultado que aquellas regiones que tienen grandes depósitos de tierra volcánica sean muy fértiles y aptos para la agricultura.

Las cenizas volcánicas al ser un material con propiedades químicas favorables para la tierra, pueden ser utilizadas como abono en la producción de plantas en macetero.

Energía geotérmica y aguas termales

Otro de los beneficios de la actividad volcánica se presenta en forma de campos geotérmicos, que es un área de la Tierra que se caracteriza por un flujo de calor relativamente alto.

Estos campos, que son el resultado de la actividad magmática presente o bastante reciente, vienen en dos formas: campos de baja temperatura (20-100° C) se deben a la roca caliente por debajo de fallas activas, mientras que los campos de altas temperaturas (por encima de 100° C) se asocian con vulcanismo activo.

Los campos geotérmicos a menudo crean aguas termales, géiseres y piscinas de barro hirviendo, que son a menudo un atractivo turístico y generador de divisas para las comunidades de la región.

Las aguas termales se pueden clasificar según su temperatura: frías (menos de 20°C), hipotermales (20-35°C), mesotermales (35-45°C), hipertermales (45-100°C) y supertermales (100-150°C). Estas aguas son ricas en minerales, tales como el hierro, cloro, azufre, magnesio, calcio, sodio y bicarbonato, por lo que son utilizadas en tratamientos terapéuticos.

¿Cuáles son los efectos de las aguas termales en el organismo?

• El agua termal tiene diversos efectos en el cuerpo humano, los cuales se pueden dividir en tres tipos: químicos, físicos y biológicos, pero todos actúan al mismo tiempo. El baño aumenta la temperatura corporal, mata gérmenes y virus, incrementa la presión hidrostática, la circulación sanguínea y la oxigenación, ayudando a disolver y eliminar las toxinas.
• Como aumenta la oxigenación, mejora la alimentación de los tejidos en general, ayudando en los procesos metabólicos y estimulando las secreciones del estómago y el hígado, facilitando la digestión.

Producción de energía eléctrica

Los campos geotérmicos también son aprovechados para la obtención de energía geotérmica. Se denomina geotermia, a la energía proveniente del núcleo de la tierra en forma de calor, la cual sirve para generar electricidad y calefacción.

Pero, ¿cómo funciona?; el calor contenido en el subsuelo en forma de vapor de agua, es enviado a una turbina localizada en la superficie por medio de tubos; dicho vapor comienzan a mover la turbina, la cual se encuentra conectada a un generador. Este generador es el encargado de convertir el vapor en electricidad.

La mayoría de los campos geotérmicos, se asocian a estructuras volcánicas antiguas. En México la gran actividad tectónica y volcánica de nuestro territorio lo han posicionado en el cuarto lugar a nivel mundial, en la producción de electricidad a partir de la geotermia.

Los inicios de la utilización de energía geotérmica en México para la producción de energía eléctrica se remontan a los años sesenta, en los que se comenzó a explotar el campo geotérmico de Pathé en el estado de Hidalgo, desafortunadamente la falta de permeabilidad del campo, provoco que el proyecto fracasara; el éxito se alcanzó cuando se descubrió el campo geotérmico de Cerro Prieto en Baja California Norte, convirtiéndose este en uno de los más grandes del mundo.

En la actualidad, nuestro país es uno de los más avanzados en cuanto a la producción de energía geotermoeléctrica, siendo los campos de Cerro Prieto y el de Los Azufres en Michoacán, los que ya se encuentran en la etapa de producción, y se espera que dentro de pocos años se comenzara también a producir electricidad en dos campos más: Primavera en el estado de Jalisco y Los Humeros en Puebla.

Asimismo, se cuenta con 27 campos geotérmicos donde se han concluido los estudios de factibilidad, de los cuales se han seleccionado 16 para continuar con la etapa de perforación de pozos de exploración, entre los que destacan: El Ceboruco (Nayarit), Las Planillas (Jalisco), Araró (Michoacán), y Las Tres Vírgenes (Baja California Sur).

Localización de los principales campos geotérmicos en México.

Rocas volcánicas

La Tierra es un planeta rocoso, la mayor parte de su masa se encuentra en forma de rocas. El hombre ha estado en contacto con ellas desde siempre; según su origen, las rocas se pueden clasificar en tres tipos: sedimentarias, metamórficas o ígneas.

Sedimentarias

Son rocas que se forman por acumulación de sedimentos (conjunto de partículas de materiales procedentes de la erosión o desintegración de otras rocas), las cuales son transportadas por el agua, el hielo o el viento. Estos materiales son transportados y depositados en el fondo de ríos, mares o barrancos, formando capas o estratos.

Una vez sedimentados, los materiales sufren un proceso de llamado diagénesis. Proceso que consiste en la compactación (cambio de volumen), cementación de sedimentos y recristalización (transformación de un mineral a otro), de materiales hasta formar una roca.

Las rocas sedimentarias muchas veces pueden albergar fósiles, restos de organismos del pasado que permiten conocer la historia y evolución de la vida y los ambientes de la Tierra.

               Carbón

Metamórficas                

Se forman a partir de otras rocas, sobre todo sedimentarias, cuando sufren procesos de transformación química producidos por la acción de agentes geológicos externos como la presión, la temperatura o la combinación de ambos factores. Por tanto, el tipo de roca depende del mineral que se transforma y del grado de transformación que ha sufrido.

         Mármol

Ígneas

Las rocas ígneas o magmáticas como también son conocidas, son todas aquellas que se han formado a partir de la solidificación del magma procedente del interior de la Tierra, el cual está compuesto principalmente por roca fundida y cristales.

El magma puede enfriarse tanto dentro como fuera de la corteza terrestre, por lo que dependiendo de la profundidad a la que se encuentre, producirá rocas con diferentes de texturas y minerales.

Cuando la solidificación del magma se produce en un lugar profundo de la corteza, la roca resultante se denomina intrusiva o plutónica; si el enfriamiento se produce en la superficie o a escasa profundidad, la roca resultante se denomina extrusiva o volcánica; estos a su vez se subdividen en familias, a partir de su textura, contenido mineral o composición química.

a) Rocas intrusivas o plutónicas

Son rocas formadas en el interior de la corteza terrestre. Cuando el magma se enfría bajo la superficie lo hace más lentamente, permitiendo un mejor desarrollo de los cristales, que debido a eso alcanzan tamaños que pueden ser observados a simple vista, generalmente abarcan grandes extensiones de terreno y llegan a la superficie terrestre mediante procesos orogénicos (deformaciones tectónicas) o mediante procesos externos de erosión.

                   Granito

b) Rocas extrusivas o volcánicas

Por su parte, las rocas extrusivas son las que se forman a consecuencia de las erupciones volcánicas. Cuando el magma asciende y se estaciona en la corteza, eventualmente puede salir a la superficie durante una erupción debido al aumento de la presión dentro la cámara que lo alberga. En estos eventos, se generan rocas a partir de lava (nombre que recibe el magma al salir a la superficie­), una vez que esta ha perdido parte de sus gases.

La lava que emana de un cráter puede fluir, enfriándose rápidamente al exponerse a la temperatura ambiente formando una roca volcánica, compuesta de cristales muy pequeños y de vidrio; o bien puede ser expulsada violentamente hacia el aire en columnas que se elevan a veces kilómetros hacia arriba, donde se enfrían extremadamente rápido y se llenan de burbujas.

     Piedra Pómez                       Tezontle                                     Basalto                                 Obsidiana

PIEDRA PÓMEZ

Como ya mencionamos esta piedra tiene un origen volcánico, su composición puede variar entre distintos minerales como el cuarzo, óxido de potasio, alúmina, magnesia, bicarbonato u óxido ferroso, pero principalmente por sílice.

La piedra pómez está hecha de lava, abundante en gas disuelto y sustancias volátiles. La despresurización inmediata al momento de la erupción hace que estas sustancias salgan, generando burbujas de gas en la lava. El enfriamiento rápido de esta lava burbujeante le da a la piedra pómez su textura porosa y su capacidad de flotar en el agua.

Seguramente habrás oído hablar de los tratamientos de piedra pómez para los pies y la piel reseca, pero los beneficios y usos de estas piedras van más allá de estas aplicaciones, pudiendo ser utilizada en una gran variedad de tratamientos cosméticos, dermatológicos así como productos de limpieza.

Cuidado personal

Ya sean callosidades, piel muerta o escamada, la piedra pómez puede ser utilizada como tratamiento para eliminar todas aquellas impurezas de la piel, de una forma suave y sin provocar dolor, obteniendo excelentes resultados, ya que al presentar propiedades abrasivas se puede utilizar como un exfoliante natural.

Limpiadores para la casa

La piedra pómez se puede pulveriza y agrega a un sin número de productos de limpieza, con el fin de mejorar los resultados y así ayudar a crear una apariencia pulida. El polvo de la piedra pómez al ser un abrasivo que no raya las superficies, se usa para limpiar vidrio terminado, metal y plásticos.

TEZONTLE

Es una roca de origen volcánico, constituida principalmente por Bióxido de hierro; el Tezontle tiene una textura porosa y su color es usualmente rojizo o negro. En México se encuentra en volcanes como el Popocatépetl e Iztaccíhuatl. Las principales propiedades del Tezontle es que conserva el calor, es importante destacar que es impermeable, pero no funciona como buen aislante.

Los principales usos del Tezontle son: para múltiples trabajos de albañilería, se utiliza en la construcción de hornos para barbacoa o pan. El Tezontle al ser molido también puede utilizarse para rellenar de calles de terracería. Un uso común es como elemento para el acabado de la fachada en la construcción de casas.

Recientemente el Tezontle es utilizado en la jardinería para dar un acabado estético y para conservar la humedad de las plantas al momento de regarlas.

BASALTO

El basalto es la piedra más abundante en la corteza terrestre. Aunque las masas de tierra continental están conformadas mayormente por granito, el vasto suelo marino está compuesto principalmente por basalto.

Usos

El basalto es comúnmente usado como un aditivo para la construcción. El basalto triturado o en polvo se mezcla con el concreto para relleno, lo que le da resistencia. También se mezcla con los materiales para hacer pavimento como el asfalto.

El basalto fundido se usa como revestimiento ya que es un material resistente al desgaste, también se utiliza para productos como lijas de papel, utensilios de cocina o como adornos para casa o jardines.

A demás se utiliza como balasto, cuya función es la de aportar estabilidad a la vía férrea, haciendo que permanezca con la geometría dada durante su construcción. Adicionalmente cumple otras dos funciones importantes: distribuye las presiones que trasmite la vía al terreno y permite el drenaje del agua de lluvia, evitando que se deteriore el conjunto.

OBSIDIANA

Desde el punto de vista geológico, la obsidiana es un vidrio volcánico formado por el brusco enfrentamiento de lava volcánica rica en óxido de silicio. Se clasifica como “vidrio” debido a que su estructura atómica es desordenada y químicamente inestable, razón por la que su superficie tiene una cubierta opaca llamada córtex.

En su apariencia física, y de acuerdo con su grado de pureza y composición química, la obsidiana puede ser transparente, translúcida, brillante y reflejante, presentando coloraciones que van del negro al gris, dependiendo del espesor de la pieza y del yacimiento del que provenga. Así, la podemos encontrar en tonalidades verdes, cafés, violetas y en ocasiones azuladas.

Usos

La Obsidiana suele utilizarse para la joyería o en la decoración, pero antiguamente, se utilizaba como herramientas de corte e incluso puntas de flecha.

Objetivo

Demostrar cómo algunos sectores de la población se han beneficiado de la actividad volcánica en nuestro país.

Justificación

El presente trabajo de investigación, se enfocara en aportar información relacionada con los beneficios que trae consigo la actividad volcánica. El estudio de este fenómeno nos permitirá ampliar y modificar de manera positiva esa primera impresión que se tiene acerca de los volcanes.

Hipótesis

Si mostramos a la comunidad educativa, algunos de los beneficios originados por las erupciones volcánicas, comprenderán que esta manifestación de la Tierra ha dado como resultado más ventajas que afectaciones.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales

• Macetas
• Semillas o plantas pequeñas
• Tierra
• Ceniza volcánica (Popocatépetl)
• Agua

Procedimiento

Para efectos de nuestra demostración utilizamos plantas pequeñas, en este caso fueron árbol de la abundancia y dedos de Dios. Se tomó la decisión de escoger estas plantas ya que no necesitan de cuidados especiales.

En una de las macetas sembramos una de nuestras plantas, agregando únicamente tierra común, en una segunda maceta realizamos el mismo procedimiento, pero utilizando una mezcla de tierra con ceniza volcánica, la cual proviene de las faldas del Popocatépetl.

Ambas plantas las regaremos con un poco de agua 2 veces por semana, (la cantidad y los días de riego dependerá del tipo de planta de que se trate).

Cada semana y con ayuda de una regla, se registró el crecimiento de nuestras plantas, con el fin de comprobar los beneficios de utilizar la ceniza volcánica.

Galería Método

Resultados

Durante el periodo de observación y registro del crecimiento de nuestras plantas (dos meses), se pudo determinar que aquellas plantas sembradas con ceniza volcánica, presentaron un crecimiento significativo en comparación de aquellas que solo contienen tierra común.

                            Árbol de la abundancia

Dedos de Dios

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Con este proyecto de investigación, podemos confirmar que la actividad volcánica pese a sus riesgos, también trae consigo ciertos beneficios, la primera representada por la agricultura. Las cenizas volcánicas al contener propiedades químicas como los minerales, se convierten en un abono natural con un alto valor nutricional para las plantas.

En segundo término están los bancos de piedra volcánica generados por las erupciones, los cuales son utilizados por la industria de la construcción como materia prima.

Por último, el calor contenido en la tierra, representa un atractivo turístico y una fuente de ingresos para la región; asimismo se trata de una importante fuente de generación de energía renovable, lo cual implicaría un ahorro en la utilización de combustibles fósiles y una disminución en los niveles de contaminación.

Bibliografía

http://www.geoenciclopedia.com/erupción-volcánica/

http://informativosigloxxi.blogspot.mx/2011/11/algunos-cientificos-creen-que-las.html

http://www.bibliotecapleyades.net/ciencia2/ciencia_earthchanges121.htm

https://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Tipos_de_rocas

http://portalweb.sgm.gob.mx/museo/rocas/rocas-igneas

https://lavaroca.blogspot.mx/2013/09/lava-roca-y-sus-usos.html

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography