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Campo de géiseres el Tatio

El Tatio es un géiser campo ubicado en los Andes Montañas del norte de Chile a 4.320 metros (14.170 pies) sobre el nivel medio del mar. Se han propuesto varias etimologías para el nombre "El Tatio", que podría significar "horno" o "abuelo". Es el tercer campo de géiseres más grande del mundo y el más grande del hemisferio sur .

El Tatio se encuentra al pie occidental de una serie de estratovolcanes , que corren a lo largo de la frontera entre Chile y Bolivia. Esta serie de volcanes es parte de la Zona Volcánica Central , uno de varios cinturones volcánicos en los Andes, y no hay erupciones históricas registradas en los volcanes Tatio. El Tatio también forma parte del complejo volcánico Altiplano-Puna (APVC), un sistema de grandes calderas e ignimbritas asociadas , que han sido fuente de supererupciones . Algunas de estas calderas pueden ser la fuente de calor para el sistema geotérmico de El Tatio.

El Tatio es un campo geotérmico con muchos géiseres, fuentes termales y depósitos de sinterización asociados . Estas fuentes termales eventualmente forman el Río Salado , un importante afluente del Río Loa y una fuente importante de contaminación por arsénico en el río. Los respiraderos son sitios de poblaciones de microorganismos extremófilos y se han estudiado como análogos de la Tierra primitiva y posible vida pasada en Marte .

El campo es un importante destino turístico en el norte de Chile. Se prosiguió durante el siglo pasado por el potencial de producción de energía geotérmica , pero los esfuerzos de desarrollo se interrumpieron después de un incidente importante en 2009 en el que explotó el pozo de perforación, creando una columna de vapor. La explosión provocó una controversia política sobre el desarrollo de energía geotérmica en Chile.

Nombre e historial de investigación

El término "tatio" es Kunza y significa "aparecer", "horno", [1] pero también se ha traducido como "abuelo" [2] o "quemado". El campo de géiseres también se conoce como géiseres de Copacoya. [3]

Las primeras menciones de géiseres en la región son de finales del siglo XIX, [4] y ya eran bien conocidos en 1952. [5] La primera prospección geotérmica del campo ocurrió en la década de 1920 [6] y el campo fue mencionado en literatura académica en 1943, [7] pero una investigación más sistemática tuvo lugar en 1967-1982; [8] la mayor parte de la investigación en este campo geotérmico se realizó en el contexto de la prospección geotérmica. [9]

Geomorfología y geografía

Ubicación de El Tatio en el norte de Chile cerca de la frontera entre Chile y Bolivia.

El Tatio se encuentra en la provincia de Antofagasta, en el norte de Chile, cerca de la frontera entre Chile y Bolivia . [10] [a] El campo se ubica a 89 kilómetros (55 millas) [12] -80 kilómetros (50 millas) al norte de la localidad de San Pedro de Atacama ya 100 kilómetros (62 millas) al este de la localidad de Calama ; [13] Chile La ruta B-245 conecta El Tatio con San Pedro de Atacama. [14] Los pueblos cercanos a El Tatio son Toconce al norte, Caspana al oeste, Machuca al sur [15] y un campamento de trabajadores para una mina de azufre. en el Volcán Tatio, que se informó que existía en 1959. [16] El antiguo camino inca desde San Pedro de Atacama a Siloli cruzaba el campo de géiseres; [3] el Inca también operaba un santuario de montaña en el Volcán Tatio. [17] Hay varios caminos sin pavimentar y todas las partes del campo son fácilmente accesibles. [18]

El Tatio es parte de la Zona Volcánica Central, un segmento de los Andes entre 14 ° y 28 ° de latitud sur donde los Andes son volcánicamente activos. Este vulcanismo se manifiesta con alrededor de 10 complejos de calderas silícicas del complejo volcánico Altiplano-Puna y más de 50 volcanes recientemente activos; Lascar en 1993 hizo erupción y produjo una columna de erupción alta . [19]

Estratovolcanes andesíticos que alcanzan elevaciones de aproximadamente 5.000 metros (16.000 pies) se encuentran en El Tatio al este del campo, [19] mientras que la Sierra de Tucle se encuentra al suroeste del mismo. [20] De norte a sur, los estratovolcanes andesíticos incluyen el Cerro Deslinde de 5.651 metros (18.540 pies) [21] [7] [22] o 5.696 metros (18.688 pies) de altura, que es el más alto de la zona, [23] el El Cerro El Volcán de 5.560 metros (18.240 pies) de altura, la Cordillera del Tatio de 5.280-5.570 metros (17.320-18.270 pies) de altura y el Volcán Tatio de 5.314 metros (17.434 pies) de altura, y forman colectivamente el grupo volcánico El Tatio . [21] [7] [22] [b]

Las montañas al suroeste de El Tatio incluyen el Alto Ojo del Cablor de 4.570–4.690 metros (14.990–15.390 pies), mientras que el Cerro Copacoya, de 4.812 metros (15.787 pies) de altura, está situado al noroeste del campo geotérmico. [24] El vulcanismo dacítico , más antiguo que los estratovolcanes del este, se ha producido al oeste de El Tatio; [7] este vulcanismo fue conocido como la " formación liparítica " y cubre grandes áreas en la región. [c] [26]

Los campos de abetos y nieve se registraron a mediados del siglo XX en el grupo volcánico de El Tatio, a alturas de 4.900 a 5.200 metros (16.100 a 17.100 pies). [27] La región es demasiado seca para soportar glaciares en la actualidad, [28] pero en el pasado una mayor humedad permitió su formación en las montañas de esta parte de los Andes; [29] [30] montañas y morrenas erosionadas por los glaciares dan testimonio de su existencia [31] en forma de grandes valles glaciares . [23] Un gran complejo de morrenas, que incluye tanto estructuras terminales como morrenas laterales bien desarrolladas, se puede encontrar al norte del campo de géiseres [32]y refleja la existencia de un glaciar de 10 kilómetros (6.2 millas) de largo, el glaciar de valle más largo de la región. [33] Dos sistemas de morrenas más se extienden hacia el oeste, tanto al noreste como al sureste de El Tatio, y el terreno que rodea el campo de géiseres está cubierto por arenas que se interpretan como arenas glaciares. [34] La datación de la exposición superficial indica que algunas morrenas se colocaron en el Último Máximo Glacial o antes y otras en un período de 35.000 a 40.000 años antes del presente. [d] [36] Las morrenas más pequeñas a mayor altitud pueden datar de la reversión del frío antártico o de los períodos climáticos de Younger Dryas ; [37] morrenas relacionadas con elLa etapa del lago Tauca está ausente o restringida a sitios de gran altitud. [38]

El drenaje en el área es generalmente de este a oeste a lo largo de la Cordillera Occidental, [39] a menudo en forma de valles escarpados. [16] El río Salado drena la mayor parte del agua termal [39] [40] y tiene su nacimiento en el campo [9] donde se une con el río Tucle . [39] [40] Las mediciones de temperatura del agua que fluye hacia el río Salado arrojaron valores de 17 a 32 ° C (63 a 90 ° F), [27] mientras que la descarga del río Salado asciende a 0,25 a 0,5 metros cúbicos. por segundo (8.8-17.7 pies cúbicos / s). [41] El río Salado finalmente se une al río Loa, una importante fuente de agua dulce para la región;[9] así, El Tatio juega un papel importante en el suministro de agua regional. [42]

Campo geotérmico

El Tatio es bien conocido como un campo geotérmico en Chile, [10] y es el campo de géiseres más grande del hemisferio sur con alrededor del 8% de todos los géiseres del mundo y es (junto con Sol de Mañana , que está justo al este de El Tatio en Bolivia [43] ) el campo de géiseres más alto del mundo. [44] [13] Sólo Yellowstone en los Estados Unidos y Dolina Geizerov en Rusia son más grandes [44] y sus géiseres son más altos que estos en El Tatio. [45]

Los Andes se elevan detrás de El Tatio

El campo geotérmico cubre un área de 30 kilómetros cuadrados (12 millas cuadradas) a elevaciones de 4,200 a 4,600 metros (13,800 a 15,100 pies) y se caracteriza por fumarolas , fuentes termales, respiraderos de vapor conocidos como soffioni y suelo humeante. Actividad geotérmica más fuerte se encuentra dentro de los tres áreas discretas que cubren un total de 10 kilómetros cuadrados (3,9 millas cuadradas) de superficie, e incluye ebullición fuentes de agua, aguas termales, géiseres, mudpots , volcanes de lodo y terrazas de sinterización ; [46] [13] además, se han observado chimeneas de géiseres extintos. [47] Alrededor de 110 manifestaciones geotérmicas documentadas ocurren en El Tatio, y se ha estimado un número total de 400. [48]Una de estas tres áreas se encuentra dentro de un valle, la segunda en una superficie plana y la tercera a lo largo de las orillas del Río Salado . [4] La primera zona ofrece un contraste notable entre los Andes nevados, los cerros de colores que rodean el campo y los depósitos blancos que deja la actividad geotérmica. La mayoría de los géiseres de El Tatio se encuentran aquí y son particularmente notables en climas fríos. Un paisaje similar existe en la tercera área (inferior), con la presencia del río Salado agregando un elemento adicional al paisaje. [49] [50] La segunda área está ubicada entre un arroyo y una colina e incluye una piscina artificial de 15 por 30 metros (49 pies × 98 pies) para turistas. [51]

El campo una vez contó con 67 géiseres y más de trescientas fuentes termales. Muchos respiraderos están vinculados a fracturas que corren de noroeste a sureste o suroeste a noreste a través del campo. [22] Algunas fuentes de géiseres alcanzaron alturas superiores a los 10 metros (33 pies); [52] por lo general, sin embargo, no superan 1 metro (3 pies 3 pulgadas) [44] y su actividad a veces varía con el tiempo. [53] Algunos géiseres han recibido nombres, como Boiling Geyser, El Cobreloa, El Cobresal, El Jefe, Terrace Geyser, Tower Geyser y Vega Rinconada. [54] [55] [56]Las erupciones menores de los géiseres ocurren aproximadamente cada docena de minutos y las erupciones mayores cada pocas horas en promedio, y las erupciones mayores parecen estar preacondicionadas por otras más pequeñas. [57] Un mentiras sistema geotérmico adicional sureste de y en elevaciones por encima El Tatio y se caracteriza por estanques de vapor calentado alimentados por el agua de precipitación, [9] y solfatárica actividad se ha informado sobre los estratovolcanes más hacia el este. [26]

El paisaje de sinterización formado en El Tatio

La deposición de sinterizado de las aguas del campo geotérmico ha dado lugar a accidentes geográficos espectaculares, que incluyen, entre otros, montículos, piscinas en terrazas, conos de géiseres y las presas que forman sus bordes. [22] [46] Las características a pequeña escala incluyen conos, costras, formaciones en forma de moluscos, superficies parecidas a cascadas [58] y terrazas muy pequeñas. [59] Estos depósitos de sinterización cubren un área de aproximadamente 30 kilómetros cuadrados (12 millas cuadradas) e incluyen tanto depósitos activos como inactivos, [60] los cuales fueron emplazados en sedimentos glaciales. [61] Los altos contenidos de sílice dan a las aguas un color azulado, compuestos orgánicos como los carotenoidesa la inversa, a menudo se tiñe el sinter con marrón anaranjado, [62] y los tonos verdosos se deben a bacterias oxidantes del hierro . [63]

  • Las fuentes termales forman piscinas con temperaturas del agua de 60 a 80 ° C (140 a 176 ° F), que a menudo se mueven y aumentan suavemente y, en el caso de las fuentes más cálidas, burbujean activamente. Estas piscinas a menudo contienen rocas en forma de bola llamadas oncoides y están rodeadas por bordes de sinterización, que tienen texturas en forma de espículas . [64] Estos bordes de sinterización a menudo forman estructuras en forma de presa alrededor de respiraderos más profundos que están llenos de agua. [65] Los granos esféricos se desarrollan en las aguas termales como consecuencia de procesos hidrodinámicos e incluyen material biogénico; durante el crecimiento del sinterizado, a menudo terminan incrustados en el material. [66]
  • El agua que fluye que drena de los manantiales deposita sinterización, que puede formar depósitos bastante gruesos y grandes delantales cuando se produce el flujo laminar , conocidos como "depósitos de descarga"; a veces se desarrollan terrazas en su lugar. Al igual que en los manantiales, se observan oncoides y espículas en los canales. Gran parte del agua se evapora y su temperatura desciende de 30 a 35 ° C (86 a 95 ° F) a menos de 20 ° C (68 ° F) lejos de los manantiales; [67] las bajas temperaturas del aire causan que se congele ocasionalmente, lo que resulta en la meteorización por heladas . [68]
  • Los géiseres y también las fuentes de agua descargan desde conos de hasta 3 metros (9,8 pies) de altura [69] [65] con superficies de suave pendiente, que a veces soportan montículos de salpicaduras [70] y están construidos con geiserita . [71] En cambio, otros géiseres y fuentes descargan desde el interior de piscinas delimitadas por el borde, [69] y algunos géiseres se encuentran en el lecho del río Salado. [4] La actividad de los géiseres no es estable en el tiempo, cambios en el suministro de agua o en las propiedades del conducto que los abastece pueden provocar cambios en su actividad eruptiva. Tales cambios pueden ser provocados por eventos de lluvia o terremotos.y en El Tatio, los cambios en el comportamiento de los géiseres se han relacionado con el terremoto de Iquique de 2014 y un evento de precipitación en 2013. [72] El agua de los géiseres es de 80 a 85 ° C (176 a 185 ° F) cálida. [70]
  • Los charcos de lodo a menudo burbujean, con el lodo caliente brotando. [27] También se han registrado charcos de agua hirviendo en El Tatio. [3]

  • Un respiradero rodeado de rocas amarillas.

  • Cono de géiser

  • Cono de géiser

  • Cono de géiser

Geología

La subducción de la placa de Nazca debajo de la placa de América del Sur es responsable de la formación de los Andes. El vulcanismo no ocurre a lo largo de toda la extensión de los Andes; Hay tres zonas volcánicas llamadas Zona Volcánica Norte , Zona Volcánica Central y Zona Volcánica Sur , todas separadas por áreas sin vulcanismo reciente . [19] [73]

El Tatio y varios otros campos geotérmicos como Sol de Mañana son parte del complejo volcánico Altiplano-Puna. La región estuvo dominada por el vulcanismo andesítico que produjo flujos de lava hasta el Mioceno tardío , luego la actividad de ignimbrita a gran escala tuvo lugar hace entre 10 y 1 millón de años. Este vulcanismo de ignimbrita es parte del APVC propiamente dicho y produjo aproximadamente 10,000 kilómetros cúbicos (2,400 millas cúbicas) de ignimbritas, cubriendo una superficie de 50,000 kilómetros cuadrados (19,000 millas cuadradas). La actividad de APVC continuó en el Holoceno con la emisión de voluminosos domos de lava y flujos de lava, [18] [19] y Tatio fue uno de los últimos centros volcánicos en APVC en entrar en erupción;[74] El levantamiento actual delvolcán Uturunku en Bolivia puede indicar la actividad en curso del APVC. [75] El APVC está respaldado por una gran cámara de magma con forma de alféizar , el Altiplano-Puna Magma Body ; varios volcanes y sistemas geotérmicos, incluido El Tatio, están asociados geográficamente con el Cuerpo de Magma Altiplano-Puna. [76]

La caldera Laguna Colorada se encuentra al este de El Tatio. [19] El terreno en El Tatio está formado por formaciones volcánicas Jurásico - Cretácico de origen marino y volcánico, Terciario - Holoceno que se emplazaron en varios episodios, y sedimentos recientes formados por glaciares , aluviones , coluviones y material formado por el campo geotérmico. , como el sinter. [77] [22] Las formaciones volcánicas llenan el Tatio graben, incluida la ignimbrita del río Salado del Mioceno y los volcanes relacionados que alcanzan espesores de 1.900 metros (6.200 pies) en algunos lugares, la ignimbrita de Sifon, el PliocenoIgnimbrita puripicar y ignimbrita del Tatio del Pleistoceno ; [78] [79] la ignimbrita Puripicar aflora más al oeste. [80] Los volcanes activos en el área incluyen Putana y Tocorpuri . [81]

En El Tatio se ha producido una alteración hidrotermal de la roca rural , que ha producido grandes depósitos de minerales de alteración como illita , nobleita , esmectita , teruggita y ulexita . [78] Asimismo, las partes de la cumbre de varios volcanes del grupo volcánico El Tatio han sido blanqueadas y decoloradas por la actividad hidrotermal. [82]

Hidrología

La mayor parte del agua que descargan las aguas termales parece ser precipitación , que ingresa al suelo al este y sureste de El Tatio. La fuente de calor de todo el complejo parece ser la caldera Laguna Colorada, [83] [22] [84] el grupo volcánico El Tatio [41] [46] o las calderas Cerro Guacha y Pastos Grandes . [85] [15] El movimiento del agua en el suelo está controlado por la permeabilidad del material volcánico y el bloque tectónico Serranía de Tucle-Loma Lucero al oeste de El Tatio que actúa como obstáculo. [22] [84] [86]A medida que se mueve por el suelo, adquiere calor y minerales [20] y pierde vapor por evaporación. A diferencia de los campos geotérmicos en las partes más húmedas del mundo, dado el clima seco del área, las precipitaciones locales tienen poca influencia en la hidrología de las aguas termales de El Tatio. [87] En esta agua no se mezclan ni agua magmática ni agua de precipitación. [88] El tiempo que tarda el agua en recorrer todo el camino desde la precipitación hasta los manantiales es de unos 15 años [10] y tres cuartas partes del calor son transportadas por vapor. [89]

El agua viaja a través de una serie de acuíferos que corresponden a formaciones rocosas permeables , como las ignimbritas Salado y Puripicar, [90] [88] , así como a través de fallas y fracturas en la roca. [15] Asciende abruptamente debajo de El Tatio [91] y parece estar confinado entre sistemas de fallas con tendencia noreste. [92] Se han identificado tres reservorios geotérmicos separados, denominados "A", "B" y "C", que subyacen a los Cerros del Tatio, se extienden hasta el volcán La Torta y están conectados, y en parte formados en cavidades formadas por fallas. . [93]La ignimbrita de Puripicar parece ser el principal reservorio hidrotermal, con temperaturas que alcanzan los 253 ° C (487 ° F). [83] La producción total de calor de El Tatio es de 120 a 170 megavatios (160 000 a 230 000 hp). [94] El sistema hidrotermal debajo de El Tatio parece extenderse al sistema vecino de La Torta . [95]

Dependiendo de la temporada, las aguas termales producen de 0,25 a 0,5 metros cúbicos por segundo (8,8 a 17,7 pies cúbicos / s) de agua a temperaturas que alcanzan el punto de ebullición local . El agua es rica en minerales, [46] [84] especialmente cloruro de sodio [96] y sílice . [61] Otros compuestos y elementos en tendencia ascendente son el antimonio , rubidio , estroncio , bromo , magnesio , cesio , litio , arsénico, sulfato , boro , potasio y calcio.. [46] [84] [96]

Algunos de estos minerales son tóxicos [62], especialmente el arsénico, que contamina varias aguas de la región. [9] Las concentraciones de arsénico en las aguas de El Tatio pueden alcanzar los 40 miligramos por litro (2,3 × 10 −5  oz / cu in) [97] -50 miligramos por litro (2,9 × 10 −5  oz / cu in) - entre los más altos concentraciones encontradas en aguas termales de todo el mundo - [98] y 11 gramos por kilogramo (0.18 oz / lb) en sedimentos. [99] Produciendo alrededor de 500 toneladas por año (16 toneladas largas / Ms), [100]El Tatio es una fuente principal de arsénico en el sistema de Río Loa, y la contaminación por arsénico en la región se ha relacionado con problemas de salud en la población. [101]

La composición de estos manantiales termales no es uniforme en El Tatio, con contenido de cloruros decreciendo desde los manantiales del norte sobre los del suroeste hasta los manantiales del este, donde el sulfato es más frecuente. [20] Este enriquecimiento de sulfato parece ser impulsado por la evaporación del agua termal impulsada por vapor, [102] y el sulfato se forma cuando el oxígeno atmosférico oxida el sulfuro de hidrógeno . [103] La disminución del contenido de cloruro, por otro lado, parece deberse a que el drenaje procedente del este diluye los sistemas de manantiales del sur y oeste y especialmente del este. [104]

Fumarolas

Los respiraderos de vapor son particularmente notables en las horas de la mañana cuando las columnas de vapor que emanan de ellos son particularmente visibles, [12] [47] y se han encontrado temperaturas de 48,3–91,6 ° C (118,9–196,9 ° F). [105] El dióxido de carbono es el gas fumarola más importante , seguido del sulfuro de hidrógeno . [105] [84] [52] La cantidad de agua relativa a estos dos gases es variable, probablemente debido a la condensación del agua en el suelo. [106]

Los componentes adicionales incluyen argón , helio , hidrógeno , metano , neón , nitrógeno y oxígeno . Como es característico de los gases fumarolas en los límites de las placas convergentes, gran parte de este nitrógeno no es atmosférico, aunque el aire atmosférico también participa en la generación de la química de los gases fumarolas de El Tatio. [107]

Composición de los depósitos de manantial

El ópalo es el componente más importante del sinterizado asociado con las aguas termales; halita , silvita y rejalgar son menos comunes. [67] Este predominio del ópalo se debe a que generalmente las condiciones favorecen su precipitación del agua pero no de otros minerales, [108] y ocurre tanto en ambientes subacuáticos como en superficies que solo se humedecen ocasionalmente. Durante la precipitación, el ópalo forma esferas diminutas que pueden agregarse así como depósitos vidriosos. [109]

La halita y otras evaporitas se encuentran más comúnmente en las superficies de sinterización fuera de las aguas termales, [110] y mientras que el ópalo domina en estos ambientes, también se encuentran sassolita y teruggita además de los cuatro minerales mencionados anteriormente en los depósitos de descarga. Los fragmentos de roca volcánica, como la plagioclasa y el cuarzo, se encuentran dentro de las cavidades del sinterizado. [70]

También se ha identificado cahnita en depósitos de sinterización. [111] Finalmente, el antimonio, el arsénico y el calcio forman depósitos sulfídicos en algunos manantiales. [112] Los microorganismos y materiales como el polen se encuentran integrados dentro de los depósitos de sinterización. [69] La velocidad a la que se deposita el sinterizado se ha estimado en 1,3 a 3,4 kilogramos por metro cuadrado por año (0,27 a 0,70 pdr / pie cuadrado / a). [46]

Clima y biología

El clima es seco y la mayor parte de las precipitaciones caen entre diciembre y marzo, [84] un patrón de precipitación mediado por el monzón sudamericano [113] y por el alto Pacífico Sur que es responsable del clima seco. [114] Todos los Andes centrales fueron más húmedos en el pasado, lo que resultó en la formación de lagos como el lago Tauca en el Altiplano . [29] Esto, y un clima más frío, resultó en el desarrollo de glaciares en El Tatio, que han dejado morrenas. [115]

Además, la región es bastante ventosa [116] con velocidades medias del viento de 3,7 a 7,5 metros por segundo (12 a 25 pies / s), [61] que influyen en las aguas termales al mejorar la evaporación. [116] Las tasas de evaporación por mes alcanzan los 131,9 milímetros (5,19 pulgadas) [61] y facilitan la deposición de sinterizados. [117]

Aparte de las precipitaciones, la zona se caracteriza por variaciones extremas de temperatura entre el día y la noche [84] que pueden alcanzar los 40 ° C (72 ° F). [60] La Dirección General del Agua de Chile opera una estación meteorológica en El Tatio; Según los datos de esta estación, las temperaturas del aire promedian 3.6 ° C (38.5 ° F) y las precipitaciones de 250 milímetros por año (9.8 in / año). [118] [119] El Tatio presenta además una alta insolación ultravioleta (UV) . [55]

Paisaje de la comarca de El Tatio

La vegetación de pastizales secos de la región se clasifica como puna seca de los Andes centrales [84] y se encuentra por encima de la línea de árboles . [118] Se han identificado alrededor de 90 especies de plantas en El Tatio y alrededores, [120] como la endémica Adesmia atacamensis , Calceolaria stellariifolia , Junellia tridactyla y Opuntia conoidea . [121] de mechón hierbas como Anatherostipa , Festuca y Stipa se producen a 3,900-4,400 metros (12,800-14,400 pies) de elevación, mientras roseta ylas plantas de cojín alcanzan alturas de 4.800 metros (15.700 pies); estos incluyen Azorella , Chaetanthera , Mulinum , Senecio , Lenzia , Pycnophyllum y Valeriana . [122] Las especies de matorrales incluyen Lenzia chamaepitys , Senecio puchii y Perezia atacamensis , [123] mientras que Arenaria rivularis , Oxychloe andina y Zameioscirpus atacamensis crecen en humedales . [124] Ribereñola vegetación se produce a lo largo del río Salado. [122] Entre los animales de la región se encuentran las chinchillas y vizcachas y llamas , principalmente la vicuña . [2]

Biología primaveral

El campo geotérmico El Tatio está poblado por diversas plantas, microbios y animales. [62] Los respiraderos son un ambiente extremo, dada la presencia de arsénico, la gran cantidad de radiación ultravioleta que recibe El Tatio [125] y su gran altitud. [53]

Los manantiales termales tienen comunidades microbianas características asociadas a ellos que dejan rastros fósiles característicos en los depósitos de manantiales; Las condiciones ambientales en la Tierra primitiva se parecían a las de las fuentes termales [46] con una exposición potencialmente alta a la radiación ultravioleta, ya que la capa de ozono aún no existía [126] y la vida probablemente se desarrolló en tales condiciones. [127] Además, el metabolismo microbiano del arsénico influye en su toxicidad y en los efectos de la contaminación por arsénico. [128]

Microorganismos

Las biopelículas y las esteras microbianas son omnipresentes en El Tatio, [129] incluyendo Calothrix , [69] [64] Leptolyngbya , [130] Lyngbya y Phormidium [e] cyanobacteria , que forman esteras dentro de las fuentes termales que cubren las superficies sólidas, incluidos los oncoides y el sinter. [69] [64] En otros lugares, los tres géneros antes mencionados forman estructuras estromatolíticas . [131] Chroococcidiopsis es otra cianobacteria que se puede encontrar en las aguas calientes de El Tatio, [132]y también se han encontrado bacterias no cianobacterias en las esteras y sinterización. [133]

Hay una gradación térmica de microorganismos, con las aguas más calientes que soportan la bacteria verde Chloroflexus e hipertermófilos , las cianobacterias a menos de 70–73 ° C (158–163 ° F) de temperatura del agua y las diatomeas a temperaturas aún más bajas. [134] Se han encontrado esteras microbianas en otras fuentes termales del mundo como Yellowstone y Steamboat Springs , ambas en los Estados Unidos, y Nueva Zelanda , pero son más delgadas en El Tatio. [135]

Estas esteras a menudo tienen su material orgánico reemplazado por ópalo y, por lo tanto, terminan formando gran parte del sinter, que tiene texturas biogenix características, como filamentos y láminas . [64] Estas texturas biogénicas se han observado en depósitos de sinterización en todo el mundo y generalmente son de origen microbiano, [62] en El Tatio a veces presentan bacterias aún vivas. [136] En el caso de El Tatio, estas texturas biogénicas están particularmente bien conservadas en el sinterizado depositado por el agua que fluye de los manantiales. [110] El cloroflexo es una bacteria verde filamentosa termófila. encontrado en aguas calientes en Yellowstone; Las estructuras filamentosas dentro de los conos de géiser en El Tatio pueden haber sido formadas por esta bacteria. [71] En los conos de salpicadura, los microbios similares a Synechococcus son los responsables de las estructuras, que se asemejan a las de las aguas termales. [137]

La presencia de microorganismos en el sinterizado se ha relacionado con su tolerancia a la radiación UV, ya que el sinter absorbe gran parte de esta radiación dañina entrante. [138] Algunas microestructuras encontradas en la forma de relieve de Home Plate en Marte son similares a estas estructuras biogénicas en El Tatio, pero no implican necesariamente que las microestructuras en Marte sean biogénicas. [139]

Las diatomeas también se encuentran en las aguas de El Tatio, incluidas las especies de Synedra , que a menudo se encuentran adheridas a sustratos filamentosos [66], y las algas se encuentran en las aguas. [2] Entre las bacterias identificadas en las aguas que fluyen algo más frías se encuentran las bacteroidetes y las proteobacterias , con las especies Thermus en las aguas calientes. [140] Se han cultivado varios arqueos de las aguas de El Tatio, con fuentes termales que producen crenarchaea , desulfurococcales y metanobacteriales . [141] Una especie,Methanogenium tatii , se ha descubierto en El Tatio y es un metanógeno recuperado de una piscina caliente. El nombre de la especie se deriva del campo geotérmico [142] y otros metanógenos pueden estar activos en El Tatio. [143]

Macroorganismos

En la cuenca superior del géiser, se ha observado que la vegetación crece dentro de las áreas termales, como un pantano termal . [144] Las especies animales encontradas en El Tatio incluyen el caracol Heleobia [145] y la rana Rhinella spinulosa . [146] Las larvas de esta rana en El Tatio viven en agua con temperaturas aproximadamente constantes de 25 ° C (77 ° F) y muestran patrones de desarrollo atípicos que las ranas de la misma especie que se desarrollaron en lugares con temperaturas de agua más variables. [147]

Historia geológica

Durante el Plioceno- Cuaternario, la Cordillera Occidental estuvo sujeta a la tectónica extensional . Un sistema de fallas relacionado estaba activo; está vinculado a Sol de Mañana en Bolivia [148] y controla la posición de varios respiraderos en El Tatio. [41] La intersección entre los lineamientos de tendencia noroeste-sureste y los lineamientos de tendencia norte-noroeste-sur-sureste en El Tatio se ha correlacionado con la ocurrencia de actividad geotérmica. [149] La tectónica del área de El Tatio se interpretó originalmente como un reflejo de la existencia de un graben antes de que se identificara un régimen tectónico compresivo. [91]

Se emplazó una serie de ignimbritas. [150] La primera fue la ignimbrita de Río Salado de 10,5 a 9,3 millones de años de antigüedad [f] , que forma una capa de 1.800 metros (5.900 pies) de espesor; esto podría implicar que la fuente de esta ignimbrita estaba cerca de El Tatio. La ignimbrita del Río Salado en otros lugares aflora como dos unidades de flujo, con diferentes colores, y cerca de El Tatio es cristalina y densamente soldada. [151] Le siguió la voluminosa ignimbrita Sifon de 8,3 millones de años, que alcanza un espesor de unos 300 metros (980 pies) en el área. [150] La ignimbrita del Plioceno Puripicar alcanza un espesor similar, [153] y luego fue deformada hacia abajo por fallas. [154]

Este fuerte vulcanismo de ignimbrita está asociado con la actividad del complejo volcánico Altiplano-Puna, que ha producido ignimbritas de gran volumen dominadas por dacita y calderas considerables, a partir del Mioceno medio . Entre estos, Cerro Guacha , La Pacana , Pastos Grandes y Vilama produjeron supererupciones. [155]

La ignimbrita del Tatio se emplazó hace menos de un millón de años, mientras que las volcánicas de Tucle datan de hace 800.000 ± 100.000 años. [156] La ignimbrita alcanza un volumen de 40 kilómetros cúbicos (9,6 millas cuadradas) y aflora sobre una superficie de 830 kilómetros cuadrados (320 millas cuadradas). [157] La ignimbrita del Tatio contiene piedra pómez riolítica y cristales, mientras que las volcánicas de Tucle son andesíticas e incluyen tanto lava como tobas . [153] La ignimbrita de El Tatio se depositó en el área de El Tatio y puede haberse originado en la cúpula de riolita de Tocorpuri , que tiene menos de un millón de años, [154] en un respiradero ahora enterrado debajo del grupo volcánico de El Tatio, [158]o en la caldera Laguna Colorada. [159]

Asimismo, se ha fechado que el grupo volcánico de El Tatio tiene menos de un millón de años, [160] y sus lavas se superponen a las formaciones más antiguas. [161] El volcán Tatio hizo erupción de lavas máficas [g] probablemente durante el Holoceno; [16] más tarde, este volcán fue reinterpretado para ser del Pleistoceno. [21] Los datos petrológicos sugieren que con el tiempo las lavas erupcionadas del grupo volcánico El Tatio se han vuelto más máficas, siendo los productos más antiguos andesíticos y los posteriores basálticos -andesíticos. [82]

No hay ningún vulcanismo histórico registrado en el área de El Tatio [46] y el vulcanismo no lo ha afectado directamente desde hace unos 27.000 años. [163] Con base en las tasas de precipitación de sinterización y el espesor de los depósitos de sinterización, se ha estimado que los sinterizados en El Tatio comenzaron a formarse hace entre 4.000 y 1.500 años; Sin embargo, estas estimaciones de edad no se basaron en la datación directa de los depósitos, [116] y los depósitos de sinterización más antiguos se extienden más allá del campo geotérmico actual. [164] Más tarde, la datación por radiocarbono de los depósitos de sinterización encontró que su deposición comenzó después del final de la última edad de hielo, [165] una observación respaldada por la presencia de depósitos glaciares debajo del sinterizado[46] y la datación por radiocarbono evidencia que la deposición de sinterización comenzó después de que los glaciares se retiraron. [166] La investigación publicada en 2020 sugiere que la actividad geotérmica comenzó en la parte sur del campo hace unos 27.000 - 20.000 años y se extendió hacia el norte, alcanzando la parte occidental del campo hace menos de 4.900 años. [167] Se han encontrado variaciones seculares en la tasa de deposición, con un aumento observado en los últimos 2000 años. [165]

Explotación humana

Equipamiento técnico en El Tatio

La energía geotérmica es la energía que proviene del calor interno de la Tierra, y donde el flujo de calor desde el interior del globo es lo suficientemente alto, se puede utilizar tanto para fines de calefacción como para la generación de energía eléctrica. A partir de 2010 , se producen alrededor de 10,9 gigavatios de energía geotérmica en la Tierra, no toda esta producción está relacionada con el vulcanismo activo. [168] En el caso de Chile, sin embargo, varios obstáculos legales y económicos han impedido hasta ahora el desarrollo sustancial de la energía geotérmica en el país. [169] [170]

Las primeras referencias a la energía geotérmica en El Tatio se remontan a principios del siglo XX, cuando se formó una sociedad privada "Comunidad de El Tatio" que empleaba ingenieros italianos de Larderello , que en 1921 y 1922 sondearon el campo. [171] Problemas técnicos y económicos impidieron que este primer esfuerzo siguiera avanzando. [172] Los estudios de viabilidad en el norte de Chile identificaron a El Tatio como un sitio potencial para la generación de energía geotérmica , con prospecciones a gran escala que se llevaron a cabo en las décadas de 1960 y 1970. En 1973 y 1974, se perforaron pozos y se estimó que si los recursos geotérmicos se explotaran por completo, se podrían producir entre 100 y 400 megavatios (130 000–540 000 hp) de energía eléctrica. [78]También en 1974 se construyó una planta desaladora en El Tatio y todavía se puede ver allí hoy; [4] Se desarrolló un proceso de desalinización térmica en El Tatio, que podría usarse tanto para crear agua dulce como salmuera que podría reprocesarse para obtener minerales valiosos. [173] La perforación alteró sustancialmente el comportamiento de las aguas termales; Ya en noviembre de 1995, los informes indicaban que varios géiseres habían desaparecido o se habían convertido en fuentes termales y fumarolas. [52]

El Tatio es remoto y esto, junto con las dificultades económicas, eventualmente llevaron al abandono de los esfuerzos de generación de energía; [78] un proceso de licitación de derechos de exploración en 1978 para atraer empresas privadas a El Tatio fue interrumpido por cambios de gobierno [172] y hasta 2000 los programas de desarrollo geotérmico se paralizaron. [89]

Más recientemente, en la década de 2000, varias empresas expresaron interés en reiniciar los proyectos de energía geotérmica en El Tatio. [78] Una disputa sobre el suministro de gas para el norte de Chile desde Argentina en 2005 ayudó a impulsar el proyecto, [174] y luego de una revisión de impacto ambiental en 2007 [175], el gobierno chileno en 2008 otorgó una concesión para desarrollar recursos geotérmicos en el campo. , siendo el rendimiento esperado de aproximadamente 100, [125] [176] 60, [177] 50 [176] o 40 megavatios . [h] Se emitieron los primeros permisos de perforación para el área de la Quebrada de Zoquete a 4 kilómetros (2.5 millas) del campo principal.[178] Progresó hasta 2009, cuando un incidente en el sitio junto con problemas ambientales hicieron que se detuviera nuevamente. [179]

Controversia

Ventilación de vapor creada por el reventón del pozo geotérmico

El 8 de septiembre de 2009, un pozo que se estaba perforando en El Tatio explotó, generando una fuente de vapor de 60 metros (200 pies) de altura [180] que no se tapó hasta el 4 de octubre. [181] El operador del proyecto geotérmico restringió el acceso al respiradero y declaró a través del gerente técnico del proyecto geotérmico El Tatio que el estallido no era una amenaza para los manantiales ni para los turistas que visitaban El Tatio y la Empresa Nacional. La empresa de Geotermia que la opera negó cualquier responsabilidad por el incidente. [182]

La población atacameña local se había opuesto anteriormente al proyecto debido a preocupaciones sobre el daño ambiental. [174] Antes del incidente, un número del periódico en inglés The Economist había llamado la atención sobre las consecuencias adversas de la extracción de energía geotérmica; [183] el incidente desencadenó una gran controversia sobre la energía geotérmica, con ramificaciones más allá de Chile. [125] La controversia ganó atención internacional [184] e involucró manifestaciones públicas contra el proyecto y la marcha de dos mujeres a la capital Santiago para defender el campo geotérmico. [185]Posteriormente, las autoridades ambientales de Antofagasta suspendieron el proyecto geotérmico El Tatio, y la empresa Geotérmica del Norte [i] responsable del proyecto recibió fuertes críticas y fue objeto de acciones legales. Sin embargo, tanto los Ministros de Minería como de Energía advirtieron contra la estigmatización de la energía geotérmica [186] y algunas autoridades locales no estuvieron de acuerdo con el rechazo. [185] El director del Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN) manifestó que la empresa no tenía planes para manejar tal situación. [181] La empresa Geotérmica del Norte fue multada con 100 UTM [j]por violar planes de mitigación, multa confirmada en 2011 por la Corte de Apelaciones de Santiago. [187]

Las disputas entre la industria y la comunidad han ocurrido antes en el norte de Chile, típicamente vinculadas a conflictos sobre el uso del agua, [k] que fue en gran parte privatizada durante la era de Pinochet ; durante la controversia del Tatio, la generación de energía también ganó prominencia entre los temas en disputa. Un factor importante en la controversia de Tatio es el papel de la industria del turismo, que vio el proyecto geotérmico como una amenaza; este tipo de conflicto industria-industria era inusual. [189] Los proyectos geotérmicos en Nueva Zelanda y los Estados Unidos han resultado en la extinción de géiseres, y la industria del turismo de la región se había opuesto al proyecto por un tiempo. [190]Si bien el incidente finalmente no resultó en cambios duraderos en los géiseres de El Tatio, la atención generalizada de los medios generó publicidad adversa y oposición social contra la energía geotérmica en Chile. [170]

Turismo

El Tatio es un destino turístico, con un número considerable de viajeros tanto de Chile como de otros países. Este turismo es un recurso económico importante para la región, [191] [125] y el sitio es administrado por la población local atacameña. [174] En 2009, hubo más de 400 visitantes diarios de los géiseres, alrededor del 90 por ciento de todo el turismo de San Pedro de Atacama [190] desde donde se puede llegar a El Tatio. [14] Además de ver los géiseres, bañarse en el agua caliente y observar el paisaje natural son otras actividades posibles en El Tatio. [192] Se han documentado impactos ambientales como la contaminación y el vandalismo de accidentes geográficos geotérmicos. [2]

Señal de advertencia de seguridad

El Tatio muestra algunos peligros típicos de las áreas geotermales. [193] La exposición a los gases calientes y al agua puede provocar quemaduras, y tanto las erupciones repentinas de géiseres y fuentes como el suelo frágil por encima de los conductos de ventilación y por encima del agua hirviendo, ocultos bajo capas delgadas de suelo sólido, aumentan el riesgo para los viajeros desprevenidos. [194] El sitio se encuentra a gran altitud, lo que con frecuencia conduce al mal de altura , y el clima frío y seco crea un peligro adicional. [195] El gobierno chileno recomienda que los turistas lleven ropa abrigada, bloqueador solar y agua mineral . [12]

En 2009, José Antonio Gómez Urrutia , entonces senador de Chile por la región de Antofagasta propuso que El Tatio fuera declarado santuario natural (un tipo de área protegida); la moción parlamentaria correspondiente fue aprobada en el mismo año. [196] En 2010, el área de El Tatio fue declarada área protegida, con una superficie de 200 kilómetros cuadrados (20.000 ha). En ese momento no estaba claro cuál sería el estado exacto, y el Secretario de Agricultura regional propuso que se convirtiera en un parque nacional. [197]

Ver también

  • Linzor
  • Cerro del León
  • Complejo volcánico Apacheta-Aguilucho

Notas

  1. ↑ Según lo establecido por el Tratado de Paz y Amistad de 1904 , la frontera entre Bolivia y Chile corre a lo largo de la división de drenaje en la Cordillera del Tatio. [11]
  2. ↑ La toponimia de la Cordillera del Tatio varía entre mapas. [23]
  3. ↑ La "formación liparítica" se dividió más tarde en varias formaciones geológicas adicionales. [25]
  4. ↑ En otras partes de los Andes Centrales se ha inferido un avance glaciar hace unos 40.000 años, al mismo tiempo que laetapa del lago Inca Huasi en el Altiplano . [35]
  5. ^ Phormidium no es un género estrictamente hablando; se define por la morfología de las colonias bacterianas y susfósiles silicificados . Las esteras de Phormidium se encuentran en otras áreas geotérmicas alrededor del mundo y, además, en suelos húmedos. [64]
  6. ↑ Originalmente se consideró que tenía 9,56 ± 0,48 millones de años, [151] pero más tarde se dividió en una ignimbrita de 10,5 y 9,3 millones de años. [152]
  7. ^ Una roca volcánica relativamente rica en hierro y magnesio , en relación con el silicio . [162]
  8. ^ Según el gerente de la geotermia chilena, suficiente para alimentar 130.000 hogares y ahorrar 240.000 toneladas de emisiones de dióxido de carbono al año. [178]
  9. ^ Una empresa filial de la Empresa Nacional de Geotermia. [181]
  10. ^ Sobre US $ 4 millones en 2011. [187]
  11. ^ La región es árida y el crecimiento económico impulsado por el aumento de la minería ha incrementado el consumo de los escasos recursos hídricos de la región, generando conflictos entre diversas entidades. [188]

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Enlaces externos

  • Ubicación de Google Maps
  • Campo de géiser El Tatio
  • Asociación de Observación y Estudio de Géiseres
  • Campos de géiseres mundiales
  • Página que denuncia el daño causado por la prospección
  • Tour Virtual 360 ° de El Tatio Chilexplora.com
  • Detalles técnicos de un proyecto de energía geotérmica propuesto
  • Sobre el incidente de 2009 y sus implicaciones

Coordenadas : 22 ° 19′53 ″ S 68 ° 0′37 ″ W / 22,33139 ° S 68,01028 ° W / -22,33139; -68.01028